Les canneberges peuvent rebondir, flotter et se polliniser :La science impertinente d'un classique de Thanksgiving

Les canneberges sont un aliment de base aux États-Unis.ménages à Thanksgiving – mais comment cet habitant des tourbières s'est-il retrouvé sur les tables de fête ?

Comparativement à de nombreuses espèces végétales précieuses qui ont été domestiquées pendant des milliers d'années, la canneberge cultivée (Vaccinium macrocarpon) est une jeune culture agricole, tout comme les États-Unis.est un pays jeune et Thanksgiving est des vacances relativement nouvelles.Mais en tant que phytologue, j’ai beaucoup appris sur l’ascendance des canneberges grâce à leur botanique et leur génomique.

Nouveau sur la scène de la sélection végétale

Les humains ont cultivé le sorgho depuis environ 5 500 ans, le maïs depuis environ 8 700 ans et coton depuis environ 5 000 ans.En revanche, les canneberges ont été domestiquées il y a environ 200 ans – mais les gens en mangeaient avant cela.

Les canneberges sauvages sont originaires d'Amérique du Nord.Ils constituaient une source de nourriture importante pour les Amérindiens, qui les utilisaient dans les puddings, les sauces, le pain et un aliment portable riche en protéines appelé pemmican – une version carnivore d’une barre énergétique, composée d’un mélange de viande séchée et de graisse animale fondue et parfois parsemée de fruits secs.Certaines tribus on fait encore du pemmican aujourd'hui, et même commercialiser une version commerciale.

La culture de la canneberge a commencé en 1816 dans le Massachusetts, où Henry Hall, vétéran de la guerre d'indépendance, a découvert que recouvrir les tourbières à canneberges de sable fertilisaient les vignes et retenaient l'eau autour de leurs racines.À partir de là, les fruits se sont répandus à travers les États-Unis.Nord-Est et Haut-Midwest.

Aujourd'hui, Le Wisconsin produit environ 60 % des États-Unisrécolte de canneberges, suivie par le Massachusetts, l'Oregon et le New Jersey.Les canneberges sont également cultivées au Canada, où elles sont une culture fruitière importante.

Une usine flexible et adaptable

Les canneberges possèdent de nombreuses caractéristiques botaniques intéressantes.Comme les roses, les lys et les jonquilles, les fleurs de canneberge sont hermaphrodites, ce qui signifie qu'elles contient à la fois des parties mâles et femelles.Cela leur permet de s’autopolliniser au lieu de dépendre des oiseaux, des insectes ou d’autres pollinisateurs.

Une fleur de canneberge a quatre pétales qui se décollent lorsque la fleur fleurit.Cela expose les anthères, qui contiennent le pollen de la plante.La ressemblance de la fleur avec le bec d’un oiseau a valu à la canneberge son nom original, la « canneberge.”

Lorsque les canneberges ne s’autopollinisent pas, elles dépendent des bourdons et des abeilles domestiques pour transporter leur pollen de fleur en fleur.Ils peuvent également se multiplier sexuellement, en plantant des graines, ou de manière asexuée, en enracinant des boutures de vigne.Ceci est important pour les producteurs, car la multiplication par graines permet une plus grande diversité génétique, ce qui peut se traduire par une résistance accrue aux maladies ou une plus grande tolérance aux ravageurs.

Mais la reproduction asexuée est tout aussi importante.Cette méthode permet aux producteurs de créer des clones de variétés qui fonctionnent très bien dans leurs tourbières et de cultiver encore plus de ces types très performants.

Chaque canneberge contient quatre poches d'air, c'est pourquoi ils flottent lorsque les agriculteurs inondent les tourbières pour les récolter.Les poches d’air font également rebondir les canneberges crues lorsqu’elles tombent sur une surface dure – un bon indicateur de leur fraîcheur.

Ces poches remplissent un rôle biologique :Ils permettent aux baies de flotter sur les rivières et les ruisseaux pour disperser leurs graines.De nombreuses autres plantes dispersent leurs graines via les animaux et les oiseaux qui mangent leurs fruits et excrètent les graines lors de leurs déplacements.Mais comme le savent tous ceux qui les ont goûtées crues, les canneberges sont ultra-acidulées, elles ont donc attrait limité pour la faune.

Lire l'ADN de la canneberge

Les canneberges étant une culture si jeune, les scientifiques le savent déjà beaucoup de choses sur leur génétique.La canneberge est un diploïde, ce qui signifie que chaque cellule contient un ensemble de chromosomes provenant du parent maternel et un ensemble provenant du parent paternel.Il possède 24 chromosomes et la taille de son génome est inférieure à un dixième de celle du génome humain.

De telles informations aident les scientifiques à mieux comprendre où pourraient se trouver des gènes potentiellement précieux dans le génome de la canneberge.Et les cultures diploïdes ont tendance à avoir moins de gènes associés à un seul trait, ce qui rend leur sélection beaucoup plus simple pour mettre en valeur ce trait.

Les chercheurs ont également décrit la génétique du parent sauvage de la canneberge cultivée, connue sous le nom de «petite canneberge » (Vaccinium oxycoccos).La comparaison des deux peut aider les scientifiques à déterminer où résident les caractéristiques agronomiques précieuses de la canneberge cultivée dans son génome, et d’où pourrait provenir une partie de la résistance au froid de la petite canneberge.

Les chercheurs sont développer des marqueurs moléculaires – des outils pour déterminer où résident certains gènes ou séquences d'intérêt dans un génome – pour aider à déterminer les meilleures combinaisons de gènes de différentes variétés de canneberges qui peuvent améliorer les caractères souhaités.Par exemple, un sélectionneur pourrait vouloir rendre les fruits plus gros, plus fermes ou de couleur plus rouge.

Bien que les canneberges ne soient cultivées par l’homme que depuis peu de temps, elles évoluent depuis bien plus longtemps.Ils sont entrés dans l'agriculture avec une longue histoire génétique, comprenant des choses comme événements de duplication du génome entier et goulots d’étranglement génétiques, qui modifient collectivement les gènes gagnés ou perdus au fil du temps dans une population.

Les événements de duplication du génome entier se produisent lorsque les génomes de deux espèces entrent en collision pour former un nouveau génome plus grand, englobant tous les traits des deux espèces parentales.Des goulots d’étranglement génétiques se produisent lorsqu’une population est considérablement réduite en taille, ce qui limite la diversité génétique de cette espèce.Ces événements sont extrêmement fréquents dans le monde végétal et peuvent entraîner à la fois des gains et des pertes de différents gènes.

L’analyse du génome de la canneberge peut indiquer quand elle a divergé au cours de l’évolution de certains de ses parents, comme la myrtille, l’airelle rouge et la myrtille.Compréhension comment les espèces modernes ont évolué peut enseigner aux phytologues comment les différents caractères sont hérités et comment les reproduire efficacement à l'avenir.

Mûr au bon moment

L’association étroite des canneberges avec Thanksgiving était au début simplement une question pratique.Les canneberges fraîches sont prêtes à être récoltées de la mi-septembre à la mi-novembre, donc Thanksgiving tombe dans cette fenêtre idéale pour les manger.

La sauce aux canneberges a été décrite pour la première fois dans des récits des colonies américaines dans les années 1600 et est apparue dans un livre de cuisine pour la première fois en 1796.La saveur acidulée des baies, qui vient de niveaux élevés de plusieurs types d’acides, les rend plus de deux fois plus acides que la plupart des autres fruits comestibles, ils ajoutent donc une touche bienvenue à un repas rempli d'aliments fades comme la dinde et les pommes de terre.

Au cours des dernières décennies, l'industrie de la canneberge s'est diversifiée jus, collations et autres produits à la recherche de marchés toute l’année.Mais pour beaucoup de gens, Thanksgiving reste le moment où ils sont le plus susceptibles de voir des canneberges sous une forme ou une autre au menu.