الطماطم الحديثة تختلف كثيرا عن أسلافها البرية

الطماطم الحديثة تختلف كثيرا عن أسلافها البرية بدا أجداد الطماطم مختلفين للغاية. غابة Foxys تصنيع / Shutterstock

الفكرة الكبيرة: مسار الطماطم من النباتات البرية إلى المواد الغذائية المنزلية أكثر تعقيدًا مما اعتقد الباحثون منذ فترة طويلة. لسنوات عديدة ، اعتقد العلماء أن البشر استأنسوا الطماطم في مرحلتين رئيسيتين. أولاً ، قام المواطنون الأصليون في أمريكا الجنوبية بزراعة الطماطم البرية بحجم التوت الأزرق منذ حوالي 7,000 عام لتربية نبات مع فاكهة بحجم الكرز. في وقت لاحق ، الناس في أمريكا الوسطى تربى هذه المجموعة الوسيطة لتشكيل الطماطم المزروعة الكبيرة التي نأكلها اليوم.

ولكن في دراسة حديثة ، نظهر أن الطماطم بحجم الكرز محتملة نشأت في الاكوادور منذ حوالي 80,000،XNUMX سنة. لم تكن هناك مجموعات بشرية تقوم بتدجين النباتات منذ فترة طويلة ، وهذا يعني أنها بدأت كنوع بري ، على الرغم من أن الناس في بيرو وإكوادور ربما قاموا بزراعتها لاحقًا.

لقد وجدنا أيضًا أن مجموعتين فرعيتين من هذه المجموعة الوسيطة ينتشران شمالًا إلى أمريكا الوسطى والمكسيك ، ربما كرفقة عشبية لمحاصيل أخرى. كما حدث هذا ، تغيرت سمات الفاكهة الخاصة بهم بشكل جذري. لقد بدوا وكأنهم أشبه بالنباتات البرية ، مع ثمار أصغر من نظرائهم في أمريكا الجنوبية ومستويات أعلى من حامض الستريك وبيتا كاروتين.

لقد فوجئنا عندما وجدنا أن الطماطم المزروعة الحديثة تبدو وثيقة الصلة بمجموعة الطماطم الشبيهة بالطيور ، والتي لا تزال موجودة في المكسيك ، رغم أن المزارعين لا يزرعونها عن عمد.

الطماطم الحديثة تختلف كثيرا عن أسلافها البرية متوسط ​​حجم الفاكهة في الطماطم المزروعة مقارنة بأقاربها شبه المستأنسة والبرية. حميد رزيفارد, CC BY-ND

لماذا يهم: هذا البحث له آثار مباشرة على تحسين المحاصيل. على سبيل المثال ، تحتوي بعض مجموعات الطماطم الوسيطة على مستويات عالية من الجلوكوز ، مما يجعل حلاوة الفاكهة. يمكن للمربين استخدام هذه النباتات لجعل الطماطم المزروعة أكثر جاذبية للمستهلكين.

ورأينا أيضًا إشارات على أن بعض الأصناف في هذه المجموعة الوسيطة لها سمات عززت مقاومة الأمراض وتحمل الجفاف. يمكن استخدام هذه النباتات لتربية الطماطم الصلبة.

ما لا يزال غير معروف: لا نعرف كيف تنتشر المجموعة المتوسطة من الطماطم من أمريكا الجنوبية إلى أمريكا الوسطى والمكسيك. قد تكون الطيور قد أكلت الفاكهة وأفرزت البذور في أماكن أخرى ، أو ربما قام البشر بزراعتها أو الاتجار بها.

سؤال آخر هو لماذا "تراجعت" هذه المجموعة الوسيطة وفقدت الكثير من سمات التدجين بمجرد انتشارها شمالًا. قد يكون الانتقاء الطبيعي في الموائل الشمالية الجديدة قد فضل بنشاط الطماطم مع المزيد من الصفات البرية. قد يكون أيضًا أن البشر لم يقوموا بتربية هذه النباتات واختيار الصفات المستأنسة ، مثل الفواكه الكبيرة ، والتي قد تتطلب من النباتات استخدام طاقة أكثر من تلك التي ستؤتي ثمارها بشكل طبيعي.

كيف نقوم بعملنا: We إعادة بناء تاريخ الطماطم by تسلسل الجينوم من أصناف الطماطم البرية والمتوسطة والمستأنسة. نقوم أيضًا بإجراء تحليلات الجينوم السكانية ، والتي نستخدم فيها النماذج والإحصائيات لاستنتاج التغييرات التي حدثت للطماطم مع مرور الوقت.

يتضمن هذا العمل كتابة الكثير من رموز الكمبيوتر لتحليل كميات كبيرة من البيانات وإلقاء نظرة على أنماط التباين في تسلسل الحمض النووي. نعمل أيضًا مع علماء آخرين على تطوير عينات من الطماطم وتسجيل البيانات على العديد من السمات ، مثل حجم الفاكهة ومحتوى السكر ومحتوى الأحماض ومركبات النكهة.

ماذا يحدث في هذا المجال: إن إطعام عدد متزايد من البشر سيتطلب تحسين غلة المحاصيل وجودتها. للقيام بذلك ، يحتاج العلماء إلى معرفة المزيد عن الجينات النباتية التي تشارك في ظواهر مثل تطور الفاكهة والنكهة ومقاومة الأمراض.

على سبيل المثال ، البحث بقيادة زاكاري ليبمان في مختبر كولد سبرينج هاربور في نيويورك تستخدم تحرير الجينوم لمعالجة السمات التي يمكن أن تساعد في تحسين غلة الطماطم. من خلال التغيير والتبديل الجيني الأصلي لنوعين شائعين من نباتات الطماطم ، ابتكروا طريقة سريعة لجعل النباتات تنمو وتنتج ثمارًا ناضجة. وهذا يعني المزيد من المحاصيل في موسم النمو ، مما يزيد من الغلة. هذا يعني أيضًا أن النبات يمكن أن ينمو في مناطق خطوط العرض في الشمال أكثر مما هو ممكن حاليًا - وهي سمة مهمة مع ارتفاع درجة حرارة الأرض.

أنتج تحرير الجينات البندورة التي تنضج قبل أسابيع.

ما هو التالي بالنسبة لك: يوفر بحثنا أطلسًا من المرشحين لدراسات وظائف الجينات في الطماطم في المستقبل. يمكننا الآن تحديد الجينات التي كانت مهمة في كل مرحلة من مراحل تدجين التاريخ ، واكتشاف ما تفعله. يمكننا أيضًا البحث عن أليلات مفيدة ، أو أشكال مختلفة من جينات معينة ، قد تكون ضاعت أو تقلصت بسبب تدجين الطماطم. نريد معرفة ما إذا كان يمكن استخدام بعض تلك المتغيرات المفقودة لتحسين النمو والسمات المرغوبة في الطماطم المزروعة.

نبذة عن الكاتب

حميد رزيفارد ، باحث ما بعد الدكتوراه في علم الأحياء ، جامعة ماساتشوستس في امهرست وآنا كايسيدو ، أستاذة مساعدة في علم الأحياء ، جامعة ماساتشوستس في امهرست

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

books_food

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}