Cranberry tumbuh di tanaman merambat di rawa berpasir dan rawa. Lance Cheung, USDA/Flickr

Cranberry adalah makanan pokok di rumah tangga AS saat Thanksgiving – tapi bagaimana penghuni rawa ini bisa sampai ke meja liburan?

Dibandingkan dengan banyak spesies tanaman berharga yang didomestikasi selama ribuan tahun, cranberry yang dibudidayakan (Makrokarpon vaksinium) adalah tanaman pertanian muda, sama seperti Amerika Serikat yang merupakan negara muda dan Thanksgiving liburan yang relatif baru. Tapi sebagai ilmuwan tanaman, Saya telah belajar banyak tentang nenek moyang cranberry dari botani dan genomiknya.

Baru di dunia pemuliaan tanaman

Manusia telah berkultivasi sorgum selama sekitar 5,500 tahun, jagung selama sekitar 8,700 tahun dan kapas selama sekitar 5,000 tahun. Sebaliknya, cranberry didomestikasi sekitar 200 tahun yang lalu – tetapi orang-orang sudah memakan buah tersebut sebelum itu.

Cranberry liar berasal dari Amerika Utara. Mereka adalah sumber makanan penting bagi penduduk asli Amerika, yang menggunakannya dalam puding, saus, roti, dan a makanan portabel berprotein tinggi yang disebut pemmican – batangan energi versi karnivora, terbuat dari campuran daging kering dan lemak hewani dan terkadang ditaburi buah-buahan kering. Beberapa suku masih membuat pemmican hari ini, Dan bahkan memasarkan versi komersial.

Budidaya cranberry dimulai pada tahun 1816 di Massachusetts, tempat veteran Perang Revolusi Henry Hall menemukannya menutupi rawa cranberry dengan pasir menyuburkan tanaman merambat dan menahan air di sekitar akarnya. Dari sana, buah ini menyebar ke seluruh Timur Laut AS dan Barat Tengah Atas.

Hari ini, Wisconsin memproduksi sekitar 60% dari panen cranberry AS, diikuti oleh Massachusetts, Oregon dan New Jersey. Cranberry juga ditanam di Kanada, di mana mereka berada tanaman buah-buahan utama.

 
Para petani sering kali membanjiri rawa cranberry untuk memanen buahnya, yang kemudian mereka ambil dari tanaman merambatnya. Michael Galvin, Kantor Perjalanan dan Pariwisata Massachusetts/Flickr, CC BY-ND

Tanaman yang fleksibel dan mudah beradaptasi

Cranberry memiliki banyak fitur botani yang menarik. Seperti mawar, lili, dan bakung, bunga cranberry bersifat hermafrodit, artinya bunga cranberry mengandung bagian laki-laki dan perempuan. Hal ini memungkinkan mereka melakukan penyerbukan sendiri daripada bergantung pada burung, serangga, atau penyerbuk lainnya.

Bunga cranberry memiliki empat kelopak yang terkelupas saat bunganya mekar. Ini memperlihatkan kepala sari, yang berisi serbuk sari tanaman. Kemiripan bunganya dengan paruh burung membuat cranberry mendapatkan nama aslinya, “craneberry. "

Jika cranberry tidak melakukan penyerbukan sendiri, mereka bergantung pada lebah dan lebah madu untuk mengangkut serbuk sari dari satu bunga ke bunga lainnya. Mereka juga dapat diperbanyak secara seksual, dengan menanam benih, atau secara aseksual, melalui perakaran stek tanaman merambat. Hal ini penting bagi petani karena perbanyakan benih memungkinkan keragaman genetik yang lebih tinggi, yang dapat berarti peningkatan ketahanan terhadap penyakit atau toleransi terhadap hama.

Namun, reproduksi aseksual juga sama pentingnya. Metode ini memungkinkan para petani untuk membuat klon dari varietas yang berkinerja sangat baik di lahan rawa mereka dan menanam lebih banyak lagi varietas yang berkinerja tinggi tersebut.

Setiap cranberry berisi empat kantong udara, itulah sebabnya mereka mengapung ketika petani membanjiri rawa-rawa untuk memanennya. Kantong udara juga membuat cranberry mentah memantul ketika dijatuhkan di permukaan yang keras – yang merupakan indikator yang baik untuk mengetahui apakah cranberry masih segar.

Kantong-kantong ini memiliki peran biologis: Kantong-kantong ini memungkinkan buah beri mengapung di sungai untuk menyebarkan benihnya. Banyak tumbuhan lain yang menyebarkan benihnya melalui hewan dan burung yang memakan buahnya dan mengeluarkan benihnya saat bergerak. Tapi seperti yang diketahui oleh siapa pun yang pernah mencicipinya mentah, cranberry itu sangat asam daya tarik terbatas bagi satwa liar.

Membaca DNA cranberry

Karena cranberry merupakan tanaman yang masih muda, para ilmuwan sudah mengetahuinya banyak tentang genetika mereka. Cranberry adalah diploid, artinya setiap sel berisi satu set kromosom dari orang tua pihak ibu dan satu set dari orang tua pihak ayah. Ia memiliki 24 kromosom, dan ukuran genomnya kurang dari sepersepuluh genom manusia.

Wawasan seperti ini membantu para ilmuwan lebih memahami di mana letak gen yang berpotensi berharga dalam genom cranberry. Dan tanaman diploid cenderung memiliki lebih sedikit gen yang terkait dengan suatu sifat, sehingga pemuliaan tanaman untuk menekankan sifat tersebut menjadi lebih mudah.

Para peneliti juga telah mendeskripsikan genetika dari kerabat liar cranberry yang dibudidayakan, yang dikenal sebagai “cranberi kecil” (Vaksin oxycoccos). Membandingkan keduanya dapat membantu para ilmuwan menentukan di mana sifat-sifat berharga agronomis cranberry yang dibudidayakan berada dalam genomnya, dan dari mana sifat tahan banting cranberry kecil itu mungkin berasal.

Perisetnya adalah mengembangkan penanda molekuler – alat untuk menentukan lokasi gen atau urutan tertentu dalam genom – untuk membantu menentukan kombinasi gen terbaik dari berbagai varietas cranberry yang dapat meningkatkan sifat yang diinginkan. Misalnya, seorang peternak mungkin ingin membuat buahnya lebih besar, lebih keras, atau warnanya lebih merah.

Meskipun cranberry hanya ditanam oleh manusia dalam jangka waktu yang singkat, mereka telah berevolusi dalam jangka waktu yang lebih lama. Mereka memasuki bidang pertanian dengan sejarah genetik yang panjang, termasuk hal-hal seperti itu peristiwa duplikasi seluruh genom dan kemacetan genetik, yang secara kolektif mengubah gen mana yang diperoleh atau hilang seiring waktu dalam suatu populasi.

Peristiwa duplikasi seluruh genom terjadi ketika genom dua spesies bertabrakan untuk membentuk genom baru yang lebih besar, yang mencakup semua sifat dari dua spesies induk. Kemacetan genetik terjadi ketika ukuran suatu populasi berkurang secara drastis, sehingga membatasi jumlah keanekaragaman genetik pada spesies tersebut. Peristiwa ini sangat umum terjadi di dunia tumbuhan dan dapat menyebabkan keuntungan dan kerugian gen yang berbeda.

Menganalisis genom cranberry dapat menunjukkan kapan ia menyimpang secara evolusioner dari beberapa kerabatnya, seperti blueberry, lingonberry, dan huckleberry. Memahami bagaimana spesies modern berevolusi dapat mengajari ilmuwan tanaman tentang bagaimana sifat-sifat yang berbeda diwariskan, dan cara membiakkan sifat-sifat tersebut secara efektif di masa depan.

Matang pada waktu yang tepat

Kedekatan Cranberry dengan Thanksgiving pada awalnya hanyalah masalah praktis. Cranberry segar siap dipanen mulai pertengahan September hingga pertengahan November, jadi Thanksgiving termasuk dalam waktu yang tepat untuk memakannya.

Saus cranberry pertama kali dijelaskan secara longgar dalam laporan dari koloni Amerika pada tahun 1600an, dan muncul di buku masak untuk pertama kalinya pada tahun 1796. Rasa asam buah beri, yang berasal dari kadar tinggi beberapa jenis asam, menjadikannya dua kali lebih asam dibandingkan kebanyakan buah-buahan lain yang dapat dimakan, sehingga buah ini menambah semangat pada makanan yang penuh dengan makanan hambar seperti kalkun dan kentang.

Dalam beberapa dekade terakhir, industri cranberry telah berkembang pesat jus, makanan ringan dan produk lainnya dalam mengejar pasar sepanjang tahun. Namun bagi banyak orang, Thanksgiving masih merupakan waktu di mana mereka paling mungkin melihat cranberry dalam beberapa bentuk di menu.

Serina DeSalvio, Ph.D. Kandidat Genetika dan Genomik, Universitas Texas A & M

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.