Os cranberries crescem em vinhas em pântanos e pântanos arenosos. Lance Cheung, USDA/Flickr

Os cranberries são um alimento básico nas famílias dos EUA no Dia de Ação de Graças - mas como esse morador do pântano acabou nas mesas de feriados?

Em comparação com muitas espécies de plantas valiosas que foram domesticadas ao longo de milhares de anos, o cranberry cultivado (Vaccinium macrocarpon) é uma cultura agrícola jovem, tal como os EUA são um país jovem e o Dia de Acção de Graças é um feriado relativamente novo. Mas como cientista de plantas, aprendi muito sobre a ancestralidade dos cranberries com sua botânica e genômica.

Novidade no cenário do melhoramento de plantas

Os humanos cultivaram sorgo por cerca de 5,500 anos, milho por cerca de 8,700 anos e algodão por cerca de 5,000 anos. Em contraste, os cranberries foram domesticados há cerca de 200 anos – mas as pessoas já comiam os frutos antes disso.

Os cranberries silvestres são nativos da América do Norte. Eles eram uma importante fonte de alimento para os nativos americanos, que os usavam em pudins, molhos, pães e alimento portátil rico em proteínas chamado pemmican - uma versão carnívora de uma barra energética, feita a partir de uma mistura de carne seca e gordura animal fundida e às vezes cravejada de frutas secas. Algumas tribos ainda faço pemmican hoje, e até mesmo comercializar uma versão comercial.

O cultivo de cranberry começou em 1816 em Massachusetts, onde o veterano da Guerra Revolucionária Henry Hall descobriu que cobrindo pântanos de cranberry com areia fertilizou as vinhas e reteve água ao redor de suas raízes. A partir daí, a fruta se espalhou pelo Nordeste e Alto Centro-Oeste dos EUA.

Hoje, Wisconsin produz cerca de 60% da colheita de cranberry nos EUA, seguida por Massachusetts, Oregon e Nova Jersey. Cranberries também são cultivados no Canadá, onde são uma importante colheita de frutas.

 
Os agricultores muitas vezes inundam pântanos de cranberry para colher os frutos, que eles soltam das vinhas. Michael Galvin, Escritório de Viagens e Turismo de Massachusetts/Flickr, CC BY-ND

Uma planta flexível e adaptável

Os cranberries têm muitas características botânicas interessantes. Assim como as rosas, os lírios e os narcisos, as flores de cranberry são hermafroditas, o que significa que contém partes masculinas e femininas. Isso permite que se autopolinizem em vez de depender de pássaros, insetos ou outros polinizadores.

Uma flor de cranberry tem quatro pétalas que se descascam quando a flor desabrocha. Isso expõe as anteras, que contêm o pólen da planta. A semelhança da flor com o bico de um pássaro deu ao cranberry seu nome original, o “cranberry. "

Quando os cranberries não se autopolinizam, eles dependem dos zangões e das abelhas para transportar o pólen de flor em flor. Eles também podem ser propagados sexualmente, através do plantio de sementes, ou assexuadamente, através do enraizamento de estacas de videira. Isto é importante para os produtores porque a propagação baseada em sementes permite uma maior diversidade genética, o que pode traduzir-se em coisas como maior resistência a doenças ou maior tolerância a pragas.

A reprodução assexuada é igualmente importante, entretanto. Este método permite que os produtores criem clones de variedades que funcionam muito bem em seus pântanos e cultivem ainda mais tipos de alto desempenho.

Cada cranberry contém quatro bolsas de ar, razão pela qual flutuam quando os agricultores inundam os pântanos para os colher. As bolsas de ar também fazem os cranberries crus saltarem quando caem sobre uma superfície dura – um bom indicador para saber se estão frescos.

Estas bolsas desempenham um papel biológico: permitem que as bagas flutuem pelos rios e riachos para dispersar as suas sementes. Muitas outras plantas dispersam as suas sementes através de animais e pássaros que comem os seus frutos e excretam as sementes à medida que se movimentam. Mas como qualquer pessoa que já os provou cru sabe, os cranberries são ultra-azedos, então eles têm apelo limitado para a vida selvagem.

Lendo DNA de cranberry

Como os cranberries são uma cultura tão jovem, os cientistas já sabem muito sobre sua genética. O cranberry é um diplóide, o que significa que cada célula contém um conjunto de cromossomos do pai materno e um conjunto do pai paterno. Possui 24 cromossomos e o tamanho do seu genoma é inferior a um décimo do genoma humano.

Informações como essas ajudam os cientistas a entender melhor onde genes potencialmente valiosos podem estar localizados no genoma do cranberry. E as culturas diplóides tendem a ter menos genes associados a uma única característica, o que torna muito mais simples criá-las para enfatizar essa característica.

Os pesquisadores também descreveram a genética do parente selvagem do cranberry cultivado, conhecido como “cranberry pequeno” (Vaccinium oxicocos). A comparação dos dois pode ajudar os cientistas a determinar onde residem em seu genoma as características agronomicamente valiosas do cranberry cultivado e de onde pode vir parte da resistência ao frio do pequeno cranberry.

Pesquisadores são desenvolvimento de marcadores moleculares – ferramentas para determinar onde determinados genes ou sequências de interesse residem dentro de um genoma – para ajudar a determinar as melhores combinações de genes de diferentes variedades de cranberry que podem melhorar as características desejadas. Por exemplo, um criador pode querer tornar os frutos maiores, mais firmes ou de cor mais vermelha.

Embora os cranberries só tenham sido cultivados por humanos por um curto período de tempo, eles estão evoluindo há muito mais tempo. Eles entraram na agricultura com uma longa história genética, incluindo coisas como eventos de duplicação de todo o genoma e gargalos genéticos, que alteram coletivamente quais genes são ganhos ou perdidos ao longo do tempo em uma população.

Eventos de duplicação de genoma inteiro ocorrem quando os genomas de duas espécies colidem para formar um genoma novo e maior, abrangendo todas as características das duas espécies parentais. Gargalos genéticos ocorrem quando o tamanho de uma população é bastante reduzido, o que limita a quantidade de diversidade genética dessa espécie. Esses eventos são extremamente comuns no mundo vegetal e podem levar tanto a ganhos quanto a perdas de diferentes genes.

A análise do genoma do cranberry pode indicar quando ele divergiu evolutivamente de alguns de seus parentes, como o mirtilo, o mirtilo e o mirtilo. Entendimento como as espécies modernas evoluíram pode ensinar aos cientistas de plantas como as diferentes características são herdadas e como procriá-las de maneira eficaz no futuro.

Maduro na hora certa

A estreita associação do Cranberries com o Dia de Ação de Graças foi simplesmente uma questão prática no início. Os cranberries frescos estão prontos para serem colhidos de meados de setembro a meados de novembro, então o Dia de Ação de Graças cai dentro da janela perfeita para comê-los.

O molho de cranberry foi descrito vagamente pela primeira vez em relatos das colônias americanas em 1600 e apareceu em um livro de receitas pela primeira vez em 1796. O sabor ácido dos frutos silvestres, proveniente altos níveis de vários tipos de ácidos, torna-os duas vezes mais ácidos do que a maioria das outras frutas comestíveis, por isso acrescentam um toque bem-vindo a uma refeição cheia de alimentos mais suaves, como peru e batatas.

Nas últimas décadas, a indústria de cranberry se ramificou em sucos, salgadinhos e outros produtos em busca de mercados durante todo o ano. Mas para muitas pessoas, o Dia de Ação de Graças ainda é o momento em que é mais provável que vejam cranberries de alguma forma no menu.

Serina De Salvio, Ph.D. Candidato em Genética e Genômica, Universidade Texas A & M

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.