Dit artikel werd oorspronkelijk gepresenteerd op Gesprek.
Veenbessen zijn een hoofdbestanddeel van Amerikaanse huishoudens tijdens Thanksgiving – maar hoe kwam deze moerasbewoner op de feesttafels terecht?
Vergeleken met veel waardevolle plantensoorten die al duizenden jaren gedomesticeerd zijn, is de gecultiveerde cranberry (Vaccinium macrocarpon) is een jonge landbouwcultuur, net zoals de VS een jong land is en Thanksgiving een relatief nieuwe feestdag is. Maar als plantenwetenschapper heb ik veel geleerd over de oorsprong van veenbessen door hun plantkunde en genomica.
Nieuw in de plantenveredelingswereld
Mensen verbouwen al ongeveer 5500 jaar sorghum, ongeveer 8700 jaar maïs en ongeveer 5000 jaar katoen. Daarentegen werden veenbessen ongeveer 200 jaar geleden gedomesticeerd, maar mensen aten ze al daarvoor.
Wilde veenbessen komen oorspronkelijk uit Noord-Amerika. Ze waren een belangrijke voedselbron voor de indianen, die ze gebruikten in puddingen, sauzen, brood en een eiwitrijk draagbaar voedsel genaamd pemmican – een vleesetende versie van een energiereep, gemaakt van een mengsel van gedroogd vlees en gesmolten dierlijk vet. en soms bezaaid met gedroogd fruit. Sommige stammen maken nog steeds pemmican en verkopen zelfs een commerciële versie.
De cranberryteelt begon in 1816 in Massachusetts, waar Henry Hall, veteraan uit de Revolutionaire Oorlog, ontdekte dat het bedekken van cranberrymoerassen met zand de wijnstokken bevruchtte en water rond hun wortels vasthield. Van daaruit verspreidde het fruit zich door het noordoosten en het middenwesten van de Verenigde Staten.
Tegenwoordig produceert Wisconsin ongeveer 60% van de Amerikaanse cranberryoogst, gevolgd door Massachusetts, Oregon en New Jersey. Veenbessen worden ook geteeld in Canada, waar ze het belangrijkste fruitgewas zijn.
Een flexibele en aanpasbare plant
Veenbessen hebben veel interessante botanische kenmerken. Net als rozen, lelies en narcissen zijn cranberrybloemen hermafrodieten, wat betekent dat ze zowel mannelijke als vrouwelijke delen bevatten. Hierdoor kunnen ze zichzelf bestuiven in plaats van afhankelijk te zijn van vogels, insecten of andere bestuivers.
De cranberrybloem heeft vier bloemblaadjes die loslaten als de bloem bloeit. Hierdoor worden de meeldraden zichtbaar die het stuifmeel van de plant bevatten. De gelijkenis van de bloem met de snavel van een vogel gaf de cranberry zijn oorspronkelijke naam: “cranberry”.
Als veenbessen niet zelfbestuivend zijn, vertrouwen ze op hommels en honingbijen om hun stuifmeel van bloem naar bloem over te brengen. Ze kunnen zich seksueel voortplanten, door zaden te planten, of ongeslachtelijk, door wijnstokstekken te bewortelen. Dit is belangrijk voor veredelaars omdat zaadvermeerdering een grotere genetische diversiteit mogelijk maakt, wat zich kan vertalen in zaken als een verhoogde ziekteresistentie of een grotere tolerantie voor plagen.
Ongeslachtelijke voortplanting is echter net zo belangrijk. Met deze methode kunnen veredelaars klonen maken van cultivars die zeer goed presteren in hun wetlands en nog meer van deze goed presterende soorten kweken.
Elke cranberry bevat vier luchtbellen, waardoor ze blijven drijven als boeren de moerassen onder water zetten om ze te oogsten. Luchtzakken zorgen er ook voor dat rauwe veenbessen opveren als ze op een hard oppervlak vallen – een goede indicator voor versheid.
Deze zakken hebben een biologische rol: ze laten de bessen door rivieren en beken drijven om hun zaden te verspreiden. Veel andere planten verspreiden hun zaden via dieren en vogels die hun fruit eten en de zaden uitscheiden terwijl ze bewegen. Maar zoals iedereen die ze rauw heeft geproefd weet, zijn veenbessen extreem zuur, dus hebben ze een beperkte aantrekkingskracht op wilde dieren.
DNA-lezen van cranberry’s
Omdat veenbessen zo’n jong gewas zijn, weten wetenschappers al veel over hun genetica. Veenbessen zijn diploïde, wat betekent dat elke cel één set chromosomen van de moederlijke ouder en één set van de vaderlijke ouder bevat. Het heeft 24 chromosomen en de genoomgrootte bedraagt minder dan een tiende van het menselijk genoom.
Inzichten als deze helpen wetenschappers beter te begrijpen waar potentieel waardevolle genen zich in het cranberrygenoom kunnen bevinden. En diploïde gewassen hebben doorgaans minder genen die geassocieerd zijn met één enkele eigenschap, waardoor het veel eenvoudiger is om ze te veredelen om die eigenschap te benadrukken.
De onderzoekers beschreven ook de genetica van een wild familielid van de gecultiveerde cranberry, die bekend staat als de ‘kleine cranberry’ (Vaccinium oxykokos). Het vergelijken van de twee kan wetenschappers helpen bepalen waar de agronomisch waardevolle eigenschappen van de gecultiveerde cranberry zich in zijn genoom bevinden en waar een deel van de koelte van de kleine cranberry vandaan zou kunnen komen.
Onderzoekers ontwikkelen moleculaire markers – hulpmiddelen om te bepalen waar specifieke genen of sequenties van belang zich in het genoom bevinden – om te helpen bij het bepalen van de beste combinaties van genen van verschillende cranberrycultivars die de gewenste eigenschappen kunnen verbeteren. Een teler wil bijvoorbeeld dat de vrucht groter, steviger of roder van kleur is.
Hoewel veenbessen nog maar korte tijd door mensen worden gekweekt, ontwikkelen ze zich al veel langer. Ze kwamen de landbouw binnen met een lange genetische geschiedenis, inclusief zaken als duplicatie van het hele genoom en genetische knelpunten, die samen veranderen welke genen in de loop van de tijd in een populatie worden gewonnen of verloren.
Duplicatie van het hele genoom vindt plaats wanneer de genomen van twee soorten botsen om een nieuw, groter genoom te vormen dat alle eigenschappen van de twee oudersoorten omvat. Genetische knelpunten doen zich voor wanneer een populatie sterk in omvang wordt verkleind, waardoor de hoeveelheid genetische diversiteit in die soort wordt beperkt. Deze gebeurtenissen komen zeer vaak voor in de plantenwereld en kunnen leiden tot de winst en het verlies van verschillende genen.
Analyse van het cranberrygenoom kan aangeven wanneer het is geëvolueerd om af te wijken van enkele van zijn verwanten, zoals de bosbes, cranberry en blauwe bosbes. Door te begrijpen hoe moderne soorten zijn geëvolueerd, kunnen plantenwetenschappers leren hoe verschillende eigenschappen worden overgeërfd en hoe ze in de toekomst effectief kunnen worden gekweekt.
Rijp op het juiste moment
De nauwe band van de Cranberries met Thanksgiving was aanvankelijk gewoon een kwestie van praktische aard. Verse veenbessen zijn klaar om geplukt te worden van half september tot half november, dus Thanksgiving is het perfecte moment om ze te eten.
Cranberrysaus werd voor het eerst losjes beschreven in verslagen uit de Amerikaanse koloniën in de 17e eeuw en verscheen voor het eerst in een kookboek in 1796. De scherpe smaak van de bessen, die voortkomt uit een hoog gehalte aan verschillende soorten zuur, maakt ze meer dan dubbel. zuur zoals de meeste andere eetbare vruchten, dus ze vormen een welkome aanvulling op een maaltijd vol milder voedsel zoals kalkoen en aardappelen.
De afgelopen decennia heeft de cranberry-industrie zich uitgebreid naar sappen, snacks en andere producten, op zoek naar markten die het hele jaar door geopend zijn. Maar voor veel mensen is Thanksgiving nog steeds het moment waarop ze waarschijnlijk veenbessen in een of andere vorm op het menu zullen zien.