Los arándanos crecen en vides en pantanos y pantanos arenosos. Lance Cheung, USDA/Flickr
Los arándanos son un alimento básico en los hogares estadounidenses en el Día de Acción de Gracias, pero ¿cómo acabó este habitante de los pantanos en las mesas navideñas?
En comparación con muchas especies de plantas valiosas que fueron domesticadas durante miles de años, el arándano cultivado (macrocarpon vaccinium) es un cultivo agrícola joven, del mismo modo que Estados Unidos es un país joven y el Día de Acción de Gracias es unas vacaciones relativamente nuevas. Sin embargo, como científico de plantas, He aprendido mucho sobre la ascendencia de los arándanos a partir de su botánica y genómica.
Nuevo en el panorama del fitomejoramiento
Los humanos han cultivado sorgo durante unos 5,500 años, maíz durante unos 8,700 años y algodón durante unos 5,000 años. Por el contrario, los arándanos fueron domesticados hace unos 200 años, pero la gente ya los comía antes.
Los arándanos silvestres son originarios de América del Norte. Eran una importante fuente de alimento para los nativos americanos, que los utilizaban en pudines, salsas, panes y un alimento portátil rico en proteínas llamado pemmican – una versión carnívora de una barrita energética, elaborada a partir de una mezcla de carne seca y grasa animal fundida y, a veces, salpicada de frutos secos. Algunas tribus todavía hago pemmican hoy, e incluso comercializar una versión comercial.
El cultivo de arándanos comenzó en 1816 en Massachusetts, donde el veterano de la Guerra Revolucionaria Henry Hall descubrió que cubriendo los pantanos de arándanos con arena Fertilizó las vides y retuvo el agua alrededor de sus raíces. A partir de ahí, la fruta se extendió por todo el noreste y el medio oeste superior de Estados Unidos.
Hoy, Wisconsin produce aproximadamente el 60% de la cosecha de arándanos de EE.UU., seguida de Massachusetts, Oregón y Nueva Jersey. Los arándanos también se cultivan en Canadá, donde son un cultivo frutal importante.
Los agricultores a menudo inundan los pantanos de arándanos para cosechar la fruta, que arrancan de las vides con un rastrillo. Michael Galvin, Oficina de Viajes y Turismo de Massachusetts/Flickr, CC BY-ND
Una planta flexible y adaptable
Los arándanos tienen muchas características botánicas interesantes. Al igual que las rosas, los lirios y los narcisos, las flores de arándano son hermafroditas, lo que significa que Contiene partes masculinas y femeninas.. Esto les permite autopolinizarse en lugar de depender de pájaros, insectos u otros polinizadores.
Una flor de arándano tiene cuatro pétalos que se desprenden cuando la flor florece. Esto expone las anteras, que contienen el polen de la planta. El parecido de la flor con el pico de un pájaro le valió al arándano su nombre original, el “arándano”."
Cuando los arándanos no se autopolinizan, dependen de los abejorros y las abejas para transportar su polen de flor en flor. También se pueden propagar sexualmente, plantando semillas, o asexualmente, enraizando esquejes de vid. Esto es importante para los productores porque la propagación basada en semillas permite una mayor diversidad genética, lo que puede traducirse en cosas como una mayor resistencia a las enfermedades o una mayor tolerancia a las plagas.
Sin embargo, la reproducción asexual es igualmente importante. Este método permite a los productores crear clones de variedades que se desempeñan muy bien en sus turberas y cultivar aún más variedades de esos tipos de alto rendimiento.
Cada arándano contiene cuatro bolsas de aire, razón por la cual flotan cuando los agricultores inundan los pantanos para cosecharlos. Las bolsas de aire también hacen que los arándanos crudos reboten cuando se dejan caer sobre una superficie dura, un buen indicador de si están frescos.
Estas bolsas cumplen una función biológica: permiten que las bayas floten ríos y arroyos para dispersar sus semillas. Muchas otras plantas dispersan sus semillas a través de animales y pájaros que comen sus frutos y excretan las semillas a medida que se mueven. Pero como sabe cualquiera que los haya probado crudos, los arándanos son muy ácidos, por lo que tienen atractivo limitado para la vida silvestre.
Leyendo el ADN del arándano
Como los arándanos son un cultivo tan joven, los científicos ya lo saben mucho sobre su genética. el arándano es un diploide, lo que significa que cada célula contiene un juego de cromosomas del padre materno y un juego del padre paterno. Tiene 24 cromosomas y el tamaño de su genoma es menos de una décima parte del genoma humano.
Conocimientos como estos ayudan a los científicos a comprender mejor dónde podrían ubicarse genes potencialmente valiosos en el genoma del arándano. Y los cultivos diploides tienden a tener menos genes asociados con un solo rasgo, lo que hace que cultivarlos para enfatizar ese rasgo sea mucho más simple.
Los investigadores también han descrito la genética del pariente silvestre del arándano cultivado, conocido como "arándano pequeño” (Vaccinium oxicoco). Comparar los dos puede ayudar a los científicos a determinar en qué parte de su genoma residen los rasgos agronómicamente valiosos del arándano cultivado y de dónde podría provenir parte de la resistencia al frío del arándano pequeño.
Los investigadores son desarrollando marcadores moleculares – herramientas para determinar dónde residen ciertos genes o secuencias de interés dentro de un genoma – para ayudar a determinar las mejores combinaciones de genes de diferentes variedades de arándano que pueden mejorar los rasgos deseados. Por ejemplo, un criador podría querer hacer que los frutos sean más grandes, más firmes o de color más rojo.
Si bien los humanos solo han cultivado arándanos durante un corto período de tiempo, han estado evolucionando durante mucho más tiempo. Entraron en la agricultura con una larga historia genética, que incluía cosas como Eventos de duplicación del genoma completo y cuellos de botella genéticos., que en conjunto cambian qué genes se ganan o se pierden con el tiempo en una población.
Los eventos de duplicación del genoma completo ocurren cuando los genomas de dos especies chocan para formar un genoma nuevo y más grande, que abarca todos los rasgos de las dos especies parentales. Los cuellos de botella genéticos ocurren cuando el tamaño de una población se reduce considerablemente, lo que limita la cantidad de diversidad genética en esa especie. Estos eventos son extremadamente comunes en el mundo vegetal y pueden provocar tanto ganancias como pérdidas de diferentes genes.
El análisis del genoma del arándano puede indicar cuándo divergió evolutivamente de algunos de sus parientes, como el arándano, el arándano rojo y el arándano. Comprensión cómo evolucionaron las especies modernas puede enseñar a los científicos de plantas cómo se heredan los diferentes rasgos y cómo mejorarlos de manera efectiva en el futuro.
Maduro en el momento adecuado
La estrecha asociación de los arándanos con el Día de Acción de Gracias fue al principio simplemente una cuestión práctica. Los arándanos frescos están listos para cosechar desde mediados de septiembre hasta mediados de noviembre, por lo que el Día de Acción de Gracias cae dentro del período perfecto para comerlos.
La salsa de arándanos se describió por primera vez en relatos de las colonias americanas en el siglo XVII y apareció en un libro de cocina por primera vez en 1796. El sabor ácido de las bayas, que proviene de altos niveles de varios tipos de ácidos, las hace más del doble de ácidas que la mayoría de las otras frutas comestibles, por lo que añaden un toque agradable a una comida llena de alimentos más suaves como el pavo y las patatas.
En las últimas décadas, la industria del arándano se ha diversificado hacia jugos, snacks y otros productos en busca de mercados durante todo el año. Pero para muchas personas, el Día de Acción de Gracias sigue siendo el momento en el que es más probable que vean arándanos de alguna forma en el menú.
Serina De Salvio, Doctor. Candidato en Genética y Genómica, Universidad Texas A & M
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