I mirtilli rossi crescono sulle viti nelle torbiere sabbiose e negli acquitrini. Lance Cheung, USDA/Flickr

I mirtilli rossi sono un alimento base nelle famiglie americane durante il Ringraziamento: ma come ha fatto questo abitante delle paludi a finire sulle tavole delle feste?

Rispetto a molte specie vegetali pregiate addomesticate nel corso di migliaia di anni, il mirtillo rosso coltivato (Macrocarpone di vaccino) è una coltura agricola giovane, proprio come lo sono gli Stati Uniti e il Giorno del Ringraziamento una vacanza relativamente nuova. Ma come scienziato vegetale, ho imparato molto sull'ascendenza dei mirtilli rossi dalla loro botanica e genomica.

Novità sulla scena del miglioramento genetico delle piante

Gli esseri umani hanno coltivato sorgo per circa 5,500 anni, mais per circa 8,700 anni ed cotone per circa 5,000 anni. Al contrario, i mirtilli rossi furono addomesticati circa 200 anni fa, ma prima ancora le persone mangiavano le bacche.

I mirtilli rossi selvatici sono originari del Nord America. Erano un'importante fonte di cibo per i nativi americani, che li usavano in budini, salse, pane e altro ancora cibo portatile ad alto contenuto proteico chiamato pemmican – la versione carnivora di una barretta energetica, composta da una miscela di carne essiccata e grasso animale fuso e talvolta tempestata di frutta secca. Alcune tribù faccio ancora il pemmican oggi, e persino commercializzare una versione commerciale.

La coltivazione del mirtillo rosso iniziò nel 1816 nel Massachusetts, dove il veterano della guerra rivoluzionaria Henry Hall lo scoprì coprendo le paludi di mirtilli rossi con la sabbia fertilizzava le viti e tratteneva l'acqua attorno alle radici. Da lì, il frutto si è diffuso in tutto il nord-est degli Stati Uniti e nell'alto Midwest.

Oggi, Il Wisconsin produce circa il 60% del raccolto di mirtilli rossi negli Stati Uniti, seguito da Massachusetts, Oregon e New Jersey. I mirtilli vengono coltivati ​​anche in Canada, dove si trovano un importante raccolto di frutta.

 
Gli agricoltori spesso allagano le paludi di mirtilli rossi per raccogliere i frutti, che poi rastrellano dalle viti. Michael Galvin, Ufficio dei viaggi e del turismo del Massachusetts/Flickr, CC BY-ND

Una pianta flessibile e adattabile

I mirtilli hanno molte caratteristiche botaniche interessanti. Come le rose, i gigli e i narcisi, i fiori del mirtillo rosso sono ermafroditi, il che significa che sono contengono sia parti maschili che femminili. Ciò consente loro di autoimpollinarsi invece di fare affidamento su uccelli, insetti o altri impollinatori.

Un fiore di mirtillo rosso ha quattro petali che si staccano quando il fiore sboccia. Questo espone le antere, che contengono il polline della pianta. La somiglianza del fiore con il becco di un uccello ha valso al mirtillo rosso il suo nome originale, il “mirtillo rosso”.. "

Quando i mirtilli non si autoimpollinano, fanno affidamento sui bombi e sulle api mellifere per trasportare il loro polline da un fiore all'altro. Possono anche essere propagati sessualmente, piantando semi, o asessualmente, facendo radicare talee di vite. Questo è importante per i coltivatori perché la propagazione basata sui semi consente una maggiore diversità genetica, che può tradursi in cose come una maggiore resistenza alle malattie o una maggiore tolleranza ai parassiti.

Tuttavia, la riproduzione asessuata è altrettanto importante. Questo metodo consente ai coltivatori di creare cloni di varietà che si comportano molto bene nelle loro torbiere e di coltivare ancora di più quelle varietà ad alte prestazioni.

Ogni mirtillo rosso contiene quattro sacche d'aria, motivo per cui galleggiano quando gli agricoltori allagano le paludi per raccoglierli. Le sacche d'aria fanno rimbalzare anche i mirtilli rossi crudi quando cadono su una superficie dura, un buon indicatore della loro freschezza.

Queste tasche svolgono un ruolo biologico: consentono alle bacche di galleggiare lungo fiumi e torrenti per disperdere i loro semi. Molte altre piante disperdono i loro semi tramite animali e uccelli che mangiano i loro frutti ed espellono i semi mentre si muovono. Ma come sa chiunque li abbia assaggiati crudi, i mirtilli rossi sono ultra-aspri, quindi lo hanno fatto attrazione limitata per la fauna selvatica.

Lettura del DNA del mirtillo rosso

Poiché i mirtilli rossi sono una coltura così giovane, gli scienziati lo sanno già molto sulla loro genetica. Il mirtillo rosso è un diploide, il che significa che ogni cellula contiene un set di cromosomi del genitore materno e un set del genitore paterno. Ha 24 cromosomi e la dimensione del suo genoma è inferiore a un decimo di quella del genoma umano.

Intuizioni come queste aiutano gli scienziati a capire meglio dove potrebbero trovarsi geni potenzialmente preziosi nel genoma del mirtillo rosso. E le colture diploidi tendono ad avere meno geni associati a un singolo tratto, il che rende molto più semplice allevarle per enfatizzare quel tratto.

I ricercatori hanno anche descritto la genetica del parente selvatico del mirtillo rosso coltivato, noto come “piccolo mirtillo rosso” (Oxicocco di vaccino). Il confronto tra i due può aiutare gli scienziati a determinare dove risiedono i tratti agronomicamente preziosi del mirtillo rosso coltivato nel suo genoma e da dove potrebbe derivare parte della resistenza al freddo del piccolo mirtillo rosso.

I ricercatori lo sono sviluppo di marcatori molecolari – strumenti per determinare dove risiedono determinati geni o sequenze di interesse all’interno di un genoma – per aiutare a determinare le migliori combinazioni di geni di diverse varietà di mirtillo rosso che possono migliorare i tratti desiderati. Ad esempio, un allevatore potrebbe voler rendere i frutti più grandi, più sodi o di colore più rosso.

Sebbene i mirtilli rossi siano stati coltivati ​​dagli esseri umani solo per un breve periodo di tempo, si sono evoluti da molto più tempo. Sono entrati nell'agricoltura con una lunga storia genetica, comprese cose come eventi di duplicazione dell’intero genoma e colli di bottiglia genetici, che collettivamente cambiano quali geni vengono acquisiti o persi nel tempo in una popolazione.

Gli eventi di duplicazione dell'intero genoma si verificano quando i genomi di due specie si scontrano per formare un nuovo genoma più grande, che comprende tutti i tratti delle due specie parentali. I colli di bottiglia genetici si verificano quando una popolazione è notevolmente ridotta in termini di dimensioni, il che limita la quantità di diversità genetica in quella specie. Questi eventi sono estremamente comuni nel mondo vegetale e possono portare sia a guadagni che a perdite di geni diversi.

L'analisi del genoma del mirtillo rosso può indicare quando si è differenziato evolutivamente da alcuni dei suoi parenti, come il mirtillo, il mirtillo rosso e il mirtillo rosso. Comprensione come si sono evolute le specie moderne può insegnare agli scienziati delle piante come vengono ereditati i diversi tratti e come riprodurli efficacemente in futuro.

Matura al momento giusto

All'inizio la stretta associazione dei Cranberries con il Ringraziamento era semplicemente una questione pratica. I mirtilli rossi freschi sono pronti per essere raccolti da metà settembre a metà novembre, quindi il Ringraziamento rientra nel periodo perfetto per mangiarli.

La salsa di mirtilli rossi fu descritta per la prima volta in modo approssimativo nei resoconti delle colonie americane nel 1600, e apparve in un libro di cucina per la prima volta nel 1796. Il sapore aspro dei frutti di bosco, da cui deriva alti livelli di diversi tipi di acidi, li rende più del doppio più acidi della maggior parte degli altri frutti commestibili, quindi aggiungono un gradito brivido a un pasto pieno di cibi più blandi come tacchino e patate.

Negli ultimi decenni, l'industria del mirtillo rosso si è ramificata succhi, snack e altri prodotti alla ricerca di mercati tutto l’anno. Ma per molte persone, il Ringraziamento è ancora il momento in cui è più probabile vedere i mirtilli rossi in qualche modo nel menu.

Serina De Salvio, dottorato di ricerca Candidato in Genetica e Genomica, Texas A & M University

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.