Forfedrene til Tomater så veldig annerledes ut. Foxys Forest Manufacture / Shutterstock
Den store ideen: Tomatens vei fra vill plante til husholdnings-stift er mye mer sammensatt enn forskere lenge har trodd. I mange år trodde forskere at mennesker domestiserte tomaten i to hovedfaser. For det første dyrket innfødte i Sør-Amerika ville tomater av blåbær som var for rundt 7,000 år siden for å avle en plante med en frukt av kirsebærstørrelse. Senere kom folk inn Mesoamerika avlet denne mellomgruppen videre for å danne de store dyrkede tomatene som vi spiser i dag.
Men i en fersk undersøkelse viser vi at tomaten med kirsebærstørrelse sannsynligvis oppsto i Ecuador for rundt 80,000 XNUMX år siden. Ingen menneskegrupper temmet planter for lenge siden, så dette innebærer at den startet som en vill art, selv om folk i Peru og Ecuador sannsynligvis dyrket den senere.
Vi fant også ut at to undergrupper fra denne mellomgruppen spredte seg nordover til Mellom-Amerika og Mexico, muligens som rare ledsagere til andre avlinger. Da dette skjedde, endret fruktene deres seg radikalt. De kom til å ligne mer på ville planter, med mindre frukt enn de søramerikanske kollegene og høyere nivåer av sitronsyre og betakaroten.
Vi ble overrasket over å finne at moderne kultiverte tomater virker mest nærstående til denne villlignende tomatgruppen, som fremdeles finnes i Mexico, selv om bønder ikke bevisst dyrker den.
Gjennomsnittlig fruktstørrelse i den dyrkede tomaten sammenlignet med dens semi-domestiserte og helt ville slektninger. Hamid Razifard, CC BY-ND
Hvorfor det betyr noe: Denne forskningen har direkte implikasjoner for avling. Noen mellomliggende tomatgrupper har for eksempel høye nivåer av glukose, noe som gjør frukten søtere. Oppdrettere kunne bruke disse plantene for å gjøre kultiverte tomater mer attraktive for forbrukerne.
Vi så også signaler om at noen varianter i denne mellomgruppen hadde egenskaper som fremmet sykdomsresistens og tørketoleranse. Disse plantene kan brukes til å avle hardere tomater.
Hva som fremdeles ikke er kjent: Vi vet ikke hvordan mellomgruppen av tomater spredte seg fra Sør-Amerika til Mellom-Amerika og Mexico. Fugler kan ha spist fruktene og skillet ut frøene andre steder, eller mennesker kan ha dyrket eller omsatt dem.
Et annet spørsmål er hvorfor denne mellomgruppen “regresserte” og mistet så mange domestiseringstrekk når den spredte seg nordover. Naturlig utvalg i nye nordlige naturtyper kan ha aktivt foretrukne tomater med mer villlignende egenskaper. Det kan også hende at mennesker ikke avlet opp disse plantene og valgte for domestiseringstrekk, for eksempel store frukter, som kan kreve at planter bruker mer energi enn de ville sette i frukt naturlig.
Hvordan vi gjør vårt arbeid: We rekonstruere tomathistorie by sekvensering av genomene av ville, mellomliggende og domestiserte tomatsorter. Vi gjennomfører også populasjonsgenomiske analyser, der vi bruker modeller og statistikk for å utlede endringene som har skjedd med tomater over tid.
Dette arbeidet innebærer å skrive mange datakoder for å analysere store datamengder og se på variasjonsmønstre i DNA-sekvenser. Vi samarbeider også med andre forskere for å dyrke tomatprøver og registrere data om mange egenskaper, som fruktstørrelse, sukkerinnhold, syreinnhold og smaksforbindelser.
Hva annet skjer i feltet: Fôring av en voksende menneskelig befolkning vil kreve bedre avlinger og kvalitet. For å gjøre dette, må forskere vite mer om plantegener som er involvert i fenomener som fruktutvikling og smak og sykdomsresistens.
For eksempel forskning ledet av Zachary Lippman på Cold Spring Harbour Laboratory i New York bruker redigering av genom for å manipulere egenskaper som kan bidra til å forbedre tomatutbyttet. Ved å finjustere gener innfødt til to populære varianter av tomatplanter, har de utviklet en rask metode for å få plantene til å blomstre og produsere moden frukt raskere. Dette betyr flere plantinger per vekstsesong, noe som øker utbyttet. Det betyr også at planten kan dyrkes i breddegrad mer nordlig enn i dag mulig - en viktig egenskap når jordas klima varmer.
Genredigering har produsert tomater som blomstrer og modnes uker tidligere.
{vembed Y = Jem3hP734uA}
Hva er det neste for deg: Forskningen vår gir et atlas av kandidater for fremtidige studier av tomatgenfunksjoner. Vi kan nå identifisere hvilke gener som var viktige i hvert trinn i domestiseringshistorien, og oppdage hva de gjør. Vi kan også søke etter gunstige alleler, eller varianter av spesifikke gener, som kan ha gått tapt eller redusert etter hvert som tomaten ble tamme. Vi vil finne ut om noen av de tapte variantene kan brukes til å forbedre vekst og ønskelige egenskaper hos kultiverte tomater.
Om forfatteren
Hamid Razifard, postdoktor i biologi, University of Massachusetts Amherst og Ana Caicedo, førsteamanuensis i biologi, University of Massachusetts Amherst
Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.
Relaterte bøker:
Salt, fett, syre, varme: Mestring av elementene i god matlaging
av Samin Nosrat og Wendy MacNaughton
Denne boken tilbyr en omfattende guide til matlaging, med fokus på de fire elementene salt, fett, syre og varme, og tilbyr innsikt og teknikker for å lage deilige og velbalanserte måltider.
Klikk for mer info eller for å bestille
The Skinnytaste Cookbook: Lett på kalorier, stor på smak
av Gina Homolka
Denne kokeboken tilbyr en samling sunne og deilige oppskrifter, med fokus på ferske ingredienser og dristige smaker.
Klikk for mer info eller for å bestille
Matfiks: Hvordan redde helsen vår, økonomien vår, lokalsamfunnene og planeten vår – én bit om gangen
av Dr. Mark Hyman
Denne boken utforsker koblingene mellom mat, helse og miljø, og tilbyr innsikt og strategier for å skape et sunnere og mer bærekraftig matsystem.
Klikk for mer info eller for å bestille
The Barefoot Contessa Cookbook: Secrets from the East Hampton Specialty Food Store for Simple Entertaining
av Ina Garten
Denne kokeboken tilbyr en samling klassiske og elegante oppskrifter fra den elskede Barefoot Contessa, med fokus på ferske ingredienser og enkel tilberedning.
Klikk for mer info eller for å bestille
Hvordan lage alt: det grunnleggende
av Mark Bittman
Denne kokeboken tilbyr en omfattende guide til grunnleggende matlaging, som dekker alt fra knivferdigheter til grunnleggende teknikker og tilbyr en samling enkle og deilige oppskrifter.
