Tomaatin esi-isät näyttivät hyvin erilaisilta. Foxys-metsävalmistus / Shutterstock
Iso idea: Tomaatin polku villistä kasvista kotitalouden katkelmiin on paljon monimutkaisempi kuin tutkijat ovat pitkään ajatelleet. Monien vuosien ajan tutkijat uskoivat, että ihmiset kiteyttivät tomaatin kahdessa päävaiheessa. Ensinnäkin, Etelä-Amerikan kotoperäiset ihmiset kasvattivat mustikkakokoja luonnonvaraisia tomaatteja noin 7,000 XNUMX vuotta sitten kasvattaakseen kasvien kirsikokoisilla hedelmillä. Myöhemmin ihmiset Mesoamerica kasvatti tätä väliryhmää edelleen muodostamaan suuret viljellyt tomaatit, joita tänään syömme.
Mutta äskettäisessä tutkimuksessa osoitamme, että kirsikekokoinen tomaatti todennäköisesti alun perin Ecuadorista noin 80,000 XNUMX vuotta sitten. Yksikään ihmisryhmä ei kotikasvannut kasveja niin kauan sitten, joten tämä viittaa siihen, että se alkoi villinä lajeina, vaikka Perun ja Ecuadorin ihmiset luultavasti viljelivät sitä myöhemmin.
Havaitsimme myös, että kaksi väliryhmän alaryhmää levisi pohjoiseen Keski-Amerikkaan ja Meksikoon, mahdollisesti rikkaina seuralaisina muille satoille. Kun tämä tapahtui, heidän hedelmäpiirteensä muuttuivat radikaalisti. He tulivat näyttämään enemmän luonnonvaraisilta kasveilta, joissa oli pienempiä hedelmiä kuin heidän eteläamerikkalaisissa kollegansa ja korkeammat sitruunahapon ja beetakaroteenin pitoisuudet.
Olimme yllättyneitä huomatessamme, että modernit viljellyt tomaatit vaikuttavat läheisimmin tähän villityyppiseen tomaattiryhmään, jota esiintyy edelleen Meksikossa, vaikka maanviljelijät eivät tarkoituksella viljele sitä.
Viljellyn tomaatin hedelmien keskimääräinen koko verrattuna sen puolikastettuihin ja täysin villiin sukulaisiin. Hamid Razifard, CC BY-ND
Miksi sillä on väliä: Tällä tutkimuksella on suoria vaikutuksia sadon parantamiseen. Esimerkiksi joillakin tomaattiväliryhmillä on korkea glukoositaso, mikä tekee hedelmistä makeampia. Kasvattajat voisivat käyttää näitä kasveja tehdäkseen viljellyt tomaatit houkuttelevammiksi kuluttajille.
Näimme myös signaaleja siitä, että joillakin tämän väliryhmän lajikkeilla oli piirteitä, jotka edistivät taudinkestävyyttä ja kuivuustoleranssia. Näitä kasveja voitiin käyttää kovempien tomaattien kasvattamiseen.
Mitä vielä ei tunneta: Emme tiedä kuinka tomaattiväliryhmä levisi Etelä-Amerikasta Keski-Amerikkaan ja Meksikoon. Linnut ovat saattaneet syödä hedelmiä ja erittäneet siemeniä muualle, tai ihmiset ovat voineet viljellä tai vaihtaa niitä.
Toinen kysymys on, miksi tämä väliryhmä ”taantunut” ja menettänyt niin monta kodistamisominaisuutta, kun se levisi pohjoiseen. Luonnollisessa valinnassa uusissa pohjoisissa elinympäristöissä voi olla aktiivisesti suosittuja tomaatteja, joilla on enemmän villin kaltaisia piirteitä. Voi myös olla, että ihmiset eivät kasvattaneet näitä kasveja ja valinneet kodinpiirteitä, kuten suuria hedelmiä, mikä saattaa edellyttää kasveilta enemmän energiaa kuin he tekisivät hedelmällisiksi.
Kuinka teemme työmme: We rekonstruoida tomaattien historiaa by genomien sekvensointi luonnonvaraisten, välituotteiden ja kotieläinten tomaattien lajikkeita. Suoritamme myös populaatiogenomisia analyysejä, joissa käytämme malleja ja tilastoja päätelmään tomaattien ajan myötä tapahtuneista muutoksista.
Tässä työssä kirjoitetaan paljon tietokonekoodeja suurten tietomäärien analysoimiseksi ja DNA-sekvenssien variaatiomallien tarkastelemiseksi. Teemme yhteistyötä myös muiden tiedemiesten kanssa kasvattaaksemme tomaattinäytteitä ja tallentaaksemme tietoja monista piirteistä, kuten hedelmäkoko, sokeripitoisuus, happopitoisuus ja makuyhdisteet.
Mitä muuta kentällä tapahtuu: Kasvavan ihmisväestön ruokinta edellyttää satojen ja laadun parantamista. Tätä varten tutkijoiden on tiedettävä enemmän kasvigeeneistä, jotka ovat mukana ilmiöissä, kuten hedelmien kehityksessä, maku- ja sairauksienkestävyydessä.
Esimerkiksi tutkimus, jota johtaa Zachary Lippman klo Cold Spring Harbor Laboratory New Yorkissa käyttää genomin muokkausta piirteiden manipuloimiseksi, jotka voivat auttaa parantamaan tomaatin satoa. Säätämällä geenejä, jotka ovat kotoisin kahdelle suositulle tomaattilajikkeelle, he ovat suunnitelleet nopean menetelmän kasvien kasvattamiseksi ja kypsien hedelmien tuottamiseksi nopeammin. Tämä tarkoittaa enemmän istutuksia kasvukautta kohti, mikä lisää satoa. Se tarkoittaa myös sitä, että kasvia voidaan kasvattaa pohjoisilla leveimmillä alueilla kuin tällä hetkellä on mahdollista - tärkeä ominaisuus, kun maapallon ilmasto lämpenee.
Geenimuokkaus on tuottanut tomaatteja, jotka kukkivat ja kypsyvät viikkoja aikaisemmin.
{vembed Y = Jem3hP734uA}
Mitä seuraavaksi sinulle: Tutkimuksemme tarjoaa valikoiman ehdokkaita tuleviin tomaattigeenigeenin tutkimuksiin. Nyt voimme tunnistaa, mitkä geenit olivat tärkeitä kussakin kodistamishistorian vaiheessa, ja löytää, mitä he tekevät. Voimme myös etsiä hyödyllisiä alleeleja tai spesifisten geenimuunnelmia, jotka saattavat olla kadonneet tai vähentyneet tomaattien kotiuttamisen yhteydessä. Haluamme selvittää, voitaisiinko joitain näistä menetetyistä muunnelmista parantaa viljeltyjen tomaattien kasvun ja toivottujen ominaisuuksien parantamiseksi.
Author
Hamid Razifard, tutkijatohtori biologia, Massachusettsin yliopisto Amherst ja biologian apulaisprofessori Ana Caicedo, Massachusettsin yliopisto Amherst
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
Liittyvät kirjat:
Suola, rasva, happo, lämpö: hyvän ruoanlaiton elementtien hallinta
kirjoittaneet Samin Nosrat ja Wendy MacNaughton
Tämä kirja tarjoaa kattavan oppaan ruoanlaittoon keskittyen neljään osaan suolaa, rasvaa, happoa ja lämpöä ja tarjoaa oivalluksia ja tekniikoita herkullisten ja tasapainoisten aterioiden luomiseen.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Skinnytaste Cookbook: Kevyt kaloreita, suuri maku
Kirjailija: Gina Homolka
Tämä keittokirja tarjoaa kokoelman terveellisiä ja herkullisia reseptejä, jotka keskittyvät tuoreisiin raaka-aineisiin ja rohkeisiin makuihin.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Ruokakorjaus: kuinka säästämme terveyttämme, talouttamme, yhteisöjämme ja planeettamme - yksi suupala kerrallaan
kirjoittanut tohtori Mark Hyman
Tämä kirja tutkii ruoan, terveyden ja ympäristön välisiä yhteyksiä ja tarjoaa oivalluksia ja strategioita terveellisemmän ja kestävämmän ruokajärjestelmän luomiseksi.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Barefoot Contessa -keittokirja: East Hamptonin erikoisruokakaupan salaisuudet yksinkertaiseen viihteeseen
Kirjailija: Ina Garten
Tämä keittokirja tarjoaa kokoelman klassisia ja tyylikkäitä reseptejä rakastetulta Barefoot Contessalta, keskittyen tuoreisiin raaka-aineisiin ja yksinkertaiseen valmistukseen.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Kuinka valmistaa kaikkea: perusasiat
Kirjailija: Mark Bittman
Tämä keittokirja tarjoaa kattavan oppaan ruoanlaiton perusteisiin, joka kattaa kaiken veitsitaidoista perustekniikoihin ja tarjoaa kokoelman yksinkertaisia ja herkullisia reseptejä.
