Tomatenes forfædre så meget anderledes ud. Foxys Forest Manufacture / Shutterstock
Den store idé: Tomatens sti fra vilde planter til husholdningsstifter er meget mere kompleks, end forskere længe har troet. I mange år troede forskere, at mennesker tamme tomat i to store faser. For det første dyrkede indfødte i Sydamerika vilde tomater med blåbærstørrelse for omkring 7,000 år siden for at opdrætte en plante med en kirsebærstørrelse. Senere kommer folk ind Mesoamerika opdrættede denne mellemliggende gruppe yderligere for at danne de store dyrkede tomater, som vi spiser i dag.
Men i en nylig undersøgelse viser vi, at den tomat i kirsebærstørrelse sandsynligvis er stammer fra Ecuador for omkring 80,000 år siden. Ingen menneskelige grupper husede planter for længe siden, så det antyder, at det startede som en vild art, selvom folk i Peru og Ecuador sandsynligvis dyrkede det senere.
Vi fandt også ud af, at to undergrupper fra denne mellemliggende gruppe spredte sig nordpå til Mellemamerika og Mexico, muligvis som ukrudte ledsagere til andre afgrøder. Da dette skete, ændrede deres frugttræk sig radikalt. De lignede mere vilde planter med mindre frugter end deres sydamerikanske kolleger og højere niveauer af citronsyre og beta-caroten.
Vi var overraskede over at finde ud af, at moderne kultiverede tomater virker mest beslægtede med denne vilde tomatgruppe, som stadig findes i Mexico, selvom landmænd ikke bevidst dyrker den.
Gennemsnitlig frugtstørrelse i den dyrkede tomat sammenlignet med dens semi-tamme og fuldt vilde slægtninge. Hamid Razifard, CC BY-ND
Hvorfor det er vigtigt: Denne forskning har direkte konsekvenser for afgrødeforbedring. For eksempel har nogle mellemliggende tomatgrupper høje niveauer af glukose, hvilket gør frugten sødere. Opdrættere kunne bruge disse planter til at gøre dyrkede tomater mere attraktive for forbrugerne.
Vi så også signaler om, at nogle sorter i denne mellemliggende gruppe havde træk, der fremmede sygdomsresistens og tørke tolerance. Disse planter kunne bruges til at opdrætte hårdere tomater.
Hvad der stadig ikke er kendt: Vi ved ikke, hvordan den mellemliggende gruppe tomater spredte sig fra Sydamerika til Mellemamerika og Mexico. Fugle kan have spist frugterne og udskilt frøene andre steder, eller mennesker kan have dyrket eller handlet dem.
Et andet spørgsmål er, hvorfor denne mellemliggende gruppe "gik tilbage" og mistede så mange domesticeringsegenskaber, når den spredte sig nordpå. Naturlig udvælgelse i nye nordlige levesteder kan have foretrukket aktivt tomater med mere vildlignende træk. Det kan også være, at mennesker ikke opdrætter disse planter og vælger til domesticeringsegenskaber, såsom store frugter, som muligvis kræver, at planter bruger mere energi, end de ville lægge i frugtning naturligt.
Sådan udfører vi vores arbejde: We rekonstruere tomathistorie by sekventering af genomerne af vilde, mellemliggende og tamme tomatsorter. Vi udfører også genomiske populationsanalyser, hvor vi bruger modeller og statistikker til at udlede de ændringer, der er sket for tomater over tid.
Dette arbejde indebærer at skrive en masse computerkoder for at analysere store mængder data og se på mønstre af variation i DNA-sekvenser. Vi arbejder også med andre forskere for at dyrke tomatprøver og registrere data om mange træk, såsom frugtstørrelse, sukkerindhold, syreindhold og smagsforbindelser.
Hvad der ellers sker i marken: At fodre en voksende befolkning vil kræve forbedret afgrødeudbytte og kvalitet. For at gøre dette skal forskere vide mere om plantegener, der er involveret i fænomener såsom frugtudvikling og smag og sygdomsresistens.
For eksempel forskning ledet af Zachary Lippman ved Cold Spring Harbour Laboratory i New York bruger genomredigering til at manipulere træk, der kan hjælpe med at forbedre tomatudbyttet. Ved at tilpasse gener, der er hjemmehørende i to populære sorter af tomatplanter, har de udtænkt en hurtig metode til at få planterne til at blomstre og producere moden frugt hurtigere. Dette betyder flere beplantninger pr. Vækstsæson, hvilket øger udbyttet. Det betyder også, at planten kan dyrkes i breddegrader mere nordligt end i øjeblikket muligt - en vigtig egenskab, når jordens klima opvarmes.
Genredigering har produceret tomater, der blomstrer og modner uger tidligere.
{vembed Y=Jem3hP734uA}
Hvad er det næste for dig: Vores forskning giver et atlas over kandidater til fremtidige tomatgenfunktionsstudier. Vi kan nu identificere, hvilke gener der var vigtige på hvert trin i domesticeringshistorien, og finde ud af, hvad de gør. Vi kan også søge efter gavnlige alleler eller varianter af specifikke gener, der kan være gået tabt eller formindsket, da tomaten blev tæmmet. Vi vil finde ud af, om nogle af disse mistede varianter kunne bruges til at forbedre vækst og ønskelige træk i dyrkede tomater.
Om forfatteren
Hamid Razifard, postdoktorforsker i biologi, University of Massachusetts Amherst og Ana Caicedo, lektor i biologi, University of Massachusetts Amherst
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.
Relaterede Bøger:
Salt, fedt, syre, varme: Mestring af elementerne i god madlavning
af Samin Nosrat og Wendy MacNaughton
Denne bog tilbyder en omfattende guide til madlavning, der fokuserer på de fire elementer salt, fedt, syre og varme og tilbyder indsigt og teknikker til at skabe lækre og velafbalancerede måltider.
Klik for mere info eller for at bestille
The Skinnytaste Cookbook: Let på kalorier, stor på smag
af Gina Homolka
Denne kogebog byder på en samling af sunde og lækre opskrifter med fokus på friske ingredienser og dristige smagsoplevelser.
Klik for mere info eller for at bestille
Food Fix: Sådan reddes vores sundhed, vores økonomi, vores lokalsamfund og vores planet – én bid ad gangen
af Dr. Mark Hyman
Denne bog udforsker forbindelserne mellem mad, sundhed og miljø og tilbyder indsigt og strategier til at skabe et sundere og mere bæredygtigt fødevaresystem.
Klik for mere info eller for at bestille
The Barefoot Contessa Cookbook: Secrets from the East Hampton Specialty Food Store for Simple Entertaining
af Ina Garten
Denne kogebog byder på en samling af klassiske og elegante opskrifter fra den elskede Barefoot Contessa, med fokus på friske råvarer og enkel tilberedning.
Klik for mere info eller for at bestille
Sådan laver du alt: Det grundlæggende
af Mark Bittman
Denne kogebog tilbyder en omfattende guide til grundlæggende madlavning, der dækker alt fra knivfærdigheder til grundlæggende teknikker og tilbyder en samling af enkle og lækre opskrifter.
