以下文章经 The Conversation 许可转载，这是一个报道最新研究的在线出版物。
蔓越莓是美国家庭感恩节的主食——但这种沼泽居民是如何登上节日餐桌的呢？
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。 通过购买订阅，您将帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
与许多驯化了数千年的珍贵植物物种相比，人工栽培的蔓越莓（Vaccinium macrocarpon）是一种新兴的农作物，正如美国是一个年轻的国家，感恩节是一个相对较新的节日一样。但是，作为一名植物科学家，我从蔓越莓的植物学和基因组学中了解了很多关于它们祖先的信息。
植物育种领域的新星
人类已经栽培高粱约 5,500 年，玉米约 8,700 年，以及棉花约 5,000 年。相比之下，蔓越莓大约在 200 年前才被驯化——但人们在那之前就已经在食用蔓越莓了。
野生蔓越莓原产于北美。它们是美洲原住民重要的食物来源，他们将其用于布丁、酱汁、面包和一种高蛋白便携食品 pemmican——这是一种食肉动物版的能量棒，由干肉和动物脂肪混合制成，有时还点缀着干果。一些部落今天仍然制作 pemmican，甚至有商业版本在市场上销售。
蔓越莓的种植始于 1816 年的马萨诸塞州，当时独立战争老兵亨利·霍尔发现用沙子覆盖蔓越莓沼泽可以为藤蔓施肥并保持根部周围的水分。从那里，这种水果传播到整个美国东北部和上中西部地区。
今天，威斯康星州约占美国蔓越莓产量的 60%，其次是马萨诸塞州、俄勒冈州和新泽西州。加拿大也种植蔓越莓，在那里蔓越莓是一种主要的果树作物。
一种灵活且适应性强的植物
蔓越莓具有许多有趣的植物学特征。像玫瑰、百合和水仙花一样，蔓越莓花是雌雄同体的，这意味着它们既包含雄性部分也包含雌性部分。这使得它们能够自花授粉，而不是依赖鸟类、昆虫或其他传粉者。
蔓越莓花有四个花瓣，花开时会向后剥落。这露出了花药，其中包含植物的花粉。这种花与鸟喙的相似性为蔓越莓赢得了最初的名字，“鹤莓”。
当蔓越莓不进行自花授粉时，它们依靠大黄蜂和蜜蜂将花粉从一朵花运送到另一朵花。它们也可以通过有性繁殖（种植种子）或无性繁殖（通过生根藤蔓插条）进行繁殖。这对种植者来说很重要，因为基于种子的繁殖可以实现更高的遗传多样性，从而转化为诸如增强抗病性或提高抗虫性之类的好处。
然而，无性繁殖同样重要。这种方法允许种植者创造在其沼泽中表现非常好的品种的克隆，并种植更多这些高性能类型。
每个蔓越莓包含四个气囊，这就是为什么当农民为了收获而淹没沼泽时，它们会漂浮起来。气囊还使生的蔓越莓在掉落在坚硬表面上时会弹跳——这是它们是否新鲜的一个很好的指标。
这些气囊具有生物学作用：它们使浆果能够沿着河流和小溪漂流，从而传播它们的种子。许多其他植物通过食用其果实并在移动时排泄种子的动物和鸟类来传播种子。但是，正如任何品尝过生蔓越莓的人都知道的那样，蔓越莓非常酸，因此它们对野生动物的吸引力有限。
解读蔓越莓 DNA
对于蔓越莓这种新兴作物来说，科学家们已经对其遗传学了解了很多。蔓越莓是二倍体，这意味着每个细胞包含一组来自母本的染色体和一组来自父本的染色体。它有 24 条染色体，其基因组大小不到人类基因组的十分之一。
诸如此类的见解有助于科学家更好地了解潜在的宝贵基因可能位于蔓越莓基因组中的哪个位置。二倍体作物往往具有较少的与单一性状相关的基因，这使得对其进行育种以强调该性状变得更加简单。
研究人员还描述了人工栽培的蔓越莓的野生近缘种的遗传学，该近缘种被称为“小蔓越莓”（Vaccinium oxycoccos）。比较两者可以帮助科学家确定人工栽培的蔓越莓的农艺价值性状位于其基因组的哪个位置，以及小蔓越莓的耐寒性可能来自哪里。
研究人员正在开发分子标记——用于确定特定基因或感兴趣的序列位于基因组内何处的工具——以帮助确定来自不同蔓越莓品种的基因的最佳组合，从而增强所需的性状。例如，育种者可能希望使果实更大、更坚实或颜色更红。
虽然蔓越莓被人类种植的时间很短，但它们已经进化了很长时间。它们进入农业领域时，拥有悠久的遗传历史，包括全基因组复制事件和遗传瓶颈等，这些事件共同改变了种群中随着时间的推移获得或丢失的基因。
当两个物种的基因组碰撞形成一个新的、更大的基因组时，就会发生全基因组复制事件，该基因组包含两个亲本物种的所有性状。当种群规模大大缩小时，就会发生遗传瓶颈，这限制了该物种的遗传多样性。这些事件在植物界极为常见，并且可能导致不同基因的获得和丢失。
分析蔓越莓的基因组可以表明它在进化上何时与其某些近亲（如蓝莓、越橘和越桔）发生分化。了解现代物种是如何进化的可以教会植物科学家了解不同性状是如何遗传的，以及未来如何有效地为它们进行育种。
在合适的时间成熟
蔓越莓与感恩节的密切联系最初只是一个实际问题。新鲜蔓越莓从 9 月中旬到 11 月中旬即可收获，因此感恩节正好落在食用它们的完美窗口期内。
蔓越莓酱最初在 17 世纪美国殖民地的记载中被粗略描述，并在1796 年首次出现在食谱中。浆果的酸味来自几种酸的高含量，使其酸度是大多数其他可食用水果的两倍多，因此它们为一顿充满平淡食物（如火鸡和土豆）的膳食增添了受欢迎的刺激感。
近几十年来，蔓越莓产业已扩展到果汁、零食和其他产品，以追求全年市场。但对于许多人来说，感恩节仍然是他们最有可能在菜单上看到某种形式的蔓越莓的时候。
本文最初发表于 The Conversation。阅读 原文。