Moderne Tomaten unterscheiden sich sehr von ihren wilden Vorfahren

Moderne Tomaten unterscheiden sich sehr von ihren wilden Vorfahren Die Vorfahren der Tomaten sahen ganz anders aus. Foxys Forest Herstellung / Shutterstock

Die große Idee: Der Weg der Tomate von der Wildpflanze zum Grundnahrungsmittel ist viel komplexer, als die Forscher lange gedacht haben. Viele Jahre lang glaubten Wissenschaftler, dass Menschen die Tomate in zwei Hauptphasen domestizierten. Erstens haben die Ureinwohner Südamerikas vor etwa 7,000 Jahren wilde Tomaten in Heidelbeergröße angebaut, um eine Pflanze mit kirschgroßen Früchten zu züchten. Später Leute in Mesoamerika züchtete diese Zwischengruppe weiter, um die großen kultivierten Tomaten zu formen, die wir heute essen.

Aber in einer aktuellen Studie zeigen wir, dass die kirschgroße Tomate wahrscheinlich ist entstand vor etwa 80,000 Jahren in Ecuador. Keine menschliche Gruppe domestizierte vor langer Zeit Pflanzen, was bedeutet, dass es sich um eine wild lebende Art handelte, obwohl die Menschen in Peru und Ecuador es wahrscheinlich später kultivierten.

Wir fanden auch heraus, dass sich zwei Untergruppen dieser Zwischengruppe nach Norden nach Mittelamerika und Mexiko ausbreiteten, möglicherweise als unkrautige Gefährten anderer Kulturen. Als dies geschah, änderten sich ihre Fruchtmerkmale radikal. Sie glichen eher Wildpflanzen mit kleineren Früchten als ihre südamerikanischen Gegenstücke und einem höheren Gehalt an Zitronensäure und Beta-Carotin.

Wir waren überrascht zu sehen, dass moderne Zuchttomaten eng mit dieser wildartigen Tomatengruppe verwandt zu sein scheinen, die es immer noch in Mexiko gibt, obwohl die Bauern sie nicht absichtlich anbauen.

Moderne Tomaten unterscheiden sich sehr von ihren wilden Vorfahren Durchschnittliche Fruchtgröße der kultivierten Tomate im Vergleich zu ihren halb domestizierten und vollständig wilden Verwandten. Hamid Razifard, CC BY-ND

Warum es darauf ankommt: Diese Forschung hat direkte Auswirkungen auf die Verbesserung der Kulturpflanzen. Zum Beispiel haben einige Tomaten-Zwischengruppen einen hohen Gehalt an Glucose, was die Frucht süßer macht. Mit diesen Pflanzen könnten die Züchter die Attraktivität der angebauten Tomaten für die Verbraucher erhöhen.

Wir haben auch Signale gesehen, dass einige Sorten in dieser Zwischengruppe Merkmale aufwiesen, die die Krankheitsresistenz und die Trockenheitstoleranz förderten. Mit diesen Pflanzen könnten härtere Tomaten gezüchtet werden.


Holen Sie sich das Neueste von InnerSelf


Was noch nicht bekannt ist: Wir wissen nicht, wie sich die Zwischengruppe der Tomaten von Südamerika nach Mittelamerika und Mexiko ausbreitet. Möglicherweise haben Vögel die Früchte gefressen und die Samen an anderer Stelle ausgeschieden, oder die Menschen haben sie angebaut oder gehandelt.

Eine andere Frage ist, warum diese Zwischengruppe „zurückgegangen“ ist und so viele Domestizierungsmerkmale verloren hat, als sie sich nach Norden ausbreitete. Die natürliche Selektion in neuen nördlichen Lebensräumen hat möglicherweise Tomaten mit wilderen Merkmalen aktiv begünstigt. Es könnte auch sein, dass Menschen diese Pflanzen nicht züchten und nach Domestizierungsmerkmalen wie großen Früchten suchen, bei denen Pflanzen möglicherweise mehr Energie verbrauchen müssen, als sie auf natürliche Weise für die Fruchtbildung verwenden würden.

Wie wir unsere Arbeit machen: We rekonstruieren Tomaten Geschichte by Sequenzierung der Genome von wilden, mittelschweren und domestizierten Tomatensorten. Wir führen auch Populationsgenomanalysen durch, bei denen wir Modelle und Statistiken verwenden, um die Veränderungen zu ermitteln, die im Laufe der Zeit an Tomaten aufgetreten sind.

In dieser Arbeit werden viele Computercodes geschrieben, um große Datenmengen zu analysieren und Variationsmuster in DNA-Sequenzen zu untersuchen. Wir arbeiten auch mit anderen Wissenschaftlern zusammen, um Tomatenproben zu züchten und Daten zu vielen Merkmalen wie Fruchtgröße, Zuckergehalt, Säuregehalt und Aromastoffen aufzuzeichnen.

Was passiert sonst noch auf dem Gebiet: Um eine wachsende menschliche Bevölkerung zu ernähren, müssen Ernteerträge und -qualität verbessert werden. Dazu müssen Wissenschaftler mehr über Pflanzengene wissen, die an Phänomenen wie Fruchtentwicklung, Geschmacks- und Krankheitsresistenz beteiligt sind.

Zum Beispiel Forschung unter der Leitung von Zachary Lippman Bei der Kaltes Frühlingshafen-Labor in New York verwendet die Genombearbeitung, um Merkmale zu manipulieren, die zur Verbesserung des Tomatenertrags beitragen können. Durch die Optimierung der Gene zweier beliebter Tomatenpflanzensorten haben sie eine schnelle Methode entwickelt, mit der die Pflanzen schneller blühen und reife Früchte produzieren können. Dies bedeutet mehr Pflanzungen pro Vegetationsperiode, was den Ertrag erhöht. Dies bedeutet auch, dass die Pflanze in nördlichen Breiten angebaut werden kann, als dies derzeit möglich ist - ein wichtiges Attribut, wenn sich das Klima auf der Erde erwärmt.

Durch Gen-Editing sind Tomaten entstanden, die Wochen zuvor blühen und reifen.

Was kommt als nächstes für Sie: Unsere Forschung liefert einen Atlas von Kandidaten für zukünftige Studien zur Funktion von Tomatengenen. Wir können jetzt identifizieren, welche Gene in jeder Phase der Domestizierungsgeschichte wichtig waren, und herausfinden, was sie bewirken. Wir können auch nach nützlichen Allelen oder Varianten spezifischer Gene suchen, die bei der Domestizierung der Tomate verloren gegangen oder verringert worden sind. Wir wollen herausfinden, ob einige dieser verlorenen Varianten verwendet werden könnten, um das Wachstum und die wünschenswerten Eigenschaften von Kultur-Tomaten zu verbessern.

Über den Autor

Hamid Razifard, Postdoktorand für Biologie, University of Massachusetts Amherst und Ana Caicedo, Associate Professor für Biologie, University of Massachusetts Amherst

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

Buchempfehlungen:

Die Harvard Medical School Leitfaden für Tai Chi: 12 Wochen zu einem gesunden Körper, starkes Herz und scharfen Verstand - durch Peter Wayne.

Der Leitfaden der Harvard Medical School zu Tai Chi: 12-Wochen für einen gesunden Körper, ein starkes Herz und einen scharfen Verstand - von Peter Wayne.Spitzenforschung der Harvard Medical School unterstützt die seit langem bestehenden Behauptungen, dass Tai Chi einen positiven Einfluss auf die Gesundheit von Herz, Knochen, Nerven und Muskeln, des Immunsystems und des Geistes hat. Dr. Peter M. Wayne, ein langjähriger Tai Chi Lehrer und Forscher an der Harvard Medical School, entwickelte und testete Protokolle, die dem vereinfachten Programm ähneln, das er in diesem Buch vorstellt, das für Menschen jeden Alters geeignet ist und einfach gemacht werden kann ein paar Minuten pro Tag.

Klicke hier für weitere Informationen und / oder dieses Buch auf Amazon zu bestellen.


Die Gänge der Natur durchstöbern: Ein Jahr der Nahrungssuche für wilde Nahrung in den Vororten
von Wendy und Eric Brown.

Die Gänge der Natur durchstöbern: Ein Jahr des Herumsuchens nach wilder Nahrung in den Vororten durch Wendy und Eric Brown.Als Teil ihres Engagements für Eigenständigkeit und Widerstandsfähigkeit beschlossen Wendy und Eric Brown, ein Jahr damit zu verbringen, wilde Lebensmittel als festen Bestandteil ihrer Ernährung zu verwenden. Mit Informationen zum Sammeln, Vorbereiten und Bewahren leicht identifizierbarer, wilder Esswaren, die in den meisten Vorstadtlandschaften zu finden sind, ist dieser einzigartige und inspirierende Führer ein Muss für jeden, der die Ernährungssicherheit seiner Familie verbessern möchte, indem er das Füllhorn vor ihrer Haustür benutzt.

Klicke hier Für weitere Informationen und / oder um dieses Buch bei Amazon zu bestellen.


Food Inc .: Ein Teilnehmerleitfaden: Wie industrielle Lebensmittel uns kranker, fetter und ärmer machen - und was Sie dagegen tun können - bearbeitet von Karl Weber.

Food Inc .: Ein Teilnehmerleitfaden: Wie industrielle Lebensmittel uns kranker, fetter und ärmer machen - und was Sie dagegen tun könnenWoher kommt mein Essen und wer hat es verarbeitet? Was sind die großen Agrarunternehmen und welchen Anteil haben sie an der Aufrechterhaltung des Status Quo der Nahrungsmittelproduktion und -konsum? Wie kann ich meiner Familie gesunde Lebensmittel zu essen geben? Erweiterung des Themas des Films, des Buches Food, Inc. wird diese Fragen durch eine Reihe von herausfordernden Essays von führenden Experten und Denkern beantworten. Dieses Buch wird diejenigen ermutigen, die sich inspirieren lassen Der Film um mehr über die Probleme zu lernen und zu handeln, um die Welt zu verändern.

Klicke hier für weitere Informationen und / oder dieses Buch auf Amazon zu bestellen.


enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

Folge InnerSelf weiter

facebook-icontwitter-iconRSS-Symbol

Holen Sie sich das Neueste per E-Mail

{Emailcloak = off}