บรรพบุรุษของมะเขือเทศดูแตกต่างกันมาก Foxys Forest ผลิต / Shutterstock

ความคิดที่ยิ่งใหญ่: เส้นทางของมะเขือเทศจากพืชป่าไปยังวัตถุดิบหลักในครัวเรือนนั้นซับซ้อนกว่านักวิจัยคิดมานาน เป็นเวลาหลายปีที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามนุษย์เลี้ยงมะเขือเทศในระยะที่สำคัญสองช่วง ครั้งแรกที่คนพื้นเมืองในอเมริกาใต้ปลูกมะเขือเทศป่าขนาดบลูเบอร์รี่ประมาณ 7,000 ปีที่ผ่านมาเพื่อปลูกพืชที่มีผลไม้ขนาดเชอร์รี่ ต่อมาผู้คนใน Mesoamerica อบรมกลุ่มกลางนี้ต่อไปเพื่อสร้างมะเขือเทศขนาดใหญ่ที่เรากินวันนี้

แต่จากการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้เราแสดงให้เห็นว่ามะเขือเทศขนาดเชอร์รี่น่าจะเป็น มีถิ่นกำเนิดในเอกวาดอร์เมื่อประมาณ 80,000 ปีที่แล้ว. ไม่มีกลุ่มคนที่เป็นพืชบ้านเมื่อนานมาแล้วดังนั้นนี่ก็หมายความว่ามันเริ่มเป็นสายพันธุ์ป่าแม้ว่าผู้คนในเปรูและเอกวาดอร์อาจปลูกฝังมันในภายหลัง

นอกจากนี้เรายังพบว่ากลุ่มย่อยสองกลุ่มจากกลุ่มกลางนี้แพร่ไปทางเหนือสู่อเมริกากลางและเม็กซิโกอาจเป็นเพื่อนร่วมทางกับพืชอื่น ๆ เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นลักษณะของผลไม้ของพวกมันเปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิง พวกมันดูเหมือนพืชป่ามีผลไม้เล็กกว่าชาวอเมริกาใต้และมีระดับกรดซิตริกและเบต้าแคโรทีนสูงกว่า

เราประหลาดใจที่พบว่ามะเขือเทศที่ปลูกในปัจจุบันดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับกลุ่มมะเขือเทศที่มีลักษณะคล้ายป่านี้มากที่สุดซึ่งยังคงพบได้ในเม็กซิโกแม้ว่าเกษตรกรจะไม่ได้ทำการเพาะปลูกอย่างจงใจ

ขนาดผลไม้โดยเฉลี่ยในมะเขือเทศที่ได้รับการปลูกฝังเปรียบเทียบกับญาติกึ่งบ้านและป่าที่สมบูรณ์ ฮามิด Razifard, CC BY-ND

ทำไมมันเรื่อง: การวิจัยครั้งนี้มีความหมายโดยตรงสำหรับการปรับปรุงพืช ตัวอย่างเช่นกลุ่มมะเขือเทศระดับกลางบางกลุ่มมีระดับกลูโคสในระดับสูงซึ่งทำให้ผลไม้หวานขึ้น พ่อพันธุ์แม่พันธุ์สามารถใช้พืชเหล่านี้เพื่อทำให้มะเขือเทศที่ปลูกดูน่าสนใจยิ่งขึ้นแก่ผู้บริโภค

เรายังเห็นสัญญาณว่าบางสายพันธุ์ในกลุ่มกลางนี้มีลักษณะที่ส่งเสริมความต้านทานโรคและทนแล้ง พืชเหล่านั้นสามารถใช้ในการเพาะพันธุ์มะเขือเทศที่ยากขึ้น

ยังไม่รู้อะไรเลย: เราไม่รู้ว่ามะเขือเทศระดับกลางแพร่กระจายจากอเมริกาใต้สู่อเมริกากลางและเม็กซิโกอย่างไร นกอาจกินผลไม้แล้วขับออกมาจากเมล็ดพืชอื่นหรือมนุษย์อาจเพาะปลูกหรือแลกเปลี่ยนมัน

คำถามอีกข้อคือทำไมกลุ่มกลางนี้“ ถดถอย” และสูญเสียคุณสมบัติการผลิตจำนวนมากเมื่อกระจายไปทางทิศเหนือ การคัดเลือกโดยธรรมชาติในถิ่นที่อยู่ทางเหนือใหม่อาจทำให้มะเขือเทศได้รับความนิยมและมีลักษณะคล้ายป่ามากขึ้น อาจเป็นไปได้ว่ามนุษย์ไม่ได้เพาะพันธุ์พืชเหล่านี้และเลือกคุณสมบัติในการผลิตเช่นผลไม้ขนาดใหญ่ซึ่งอาจทำให้พืชต้องใช้พลังงานมากกว่าที่พวกเขาจะใส่ลงไปในผลธรรมชาติ

เราทำงานอย่างไร: We สร้างประวัติศาสตร์มะเขือเทศ by การหาลำดับจีโนม ของมะเขือเทศพันธุ์ป่ากลางและในประเทศ นอกจากนี้เรายังดำเนินการวิเคราะห์จีโนมประชากรซึ่งเราใช้แบบจำลองและสถิติเพื่ออนุมานการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับมะเขือเทศเมื่อเวลาผ่านไป

งานนี้เกี่ยวข้องกับการเขียนรหัสคอมพิวเตอร์จำนวนมากเพื่อวิเคราะห์ข้อมูลจำนวนมากและดูรูปแบบการแปรผันของลำดับดีเอ็นเอ นอกจากนี้เรายังทำงานร่วมกับนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ เพื่อปลูกตัวอย่างมะเขือเทศและบันทึกข้อมูลในลักษณะต่าง ๆ เช่นขนาดผลไม้ปริมาณน้ำตาลปริมาณกรดและสารแต่งกลิ่น

มีอะไรเกิดขึ้นในสาขานี้อีก: การเลี้ยงประชากรมนุษย์ที่กำลังเติบโตจะต้องมีการปรับปรุงผลผลิตและคุณภาพ ในการทำเช่นนี้นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับยีนของพืชที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ต่าง ๆ เช่นการพัฒนาผลไม้รสชาติและความต้านทานโรค

ตัวอย่างเช่นการวิจัยนำโดย Zachary Lippman Lip ที่ ห้องปฏิบัติการท่าเรือฤดูใบไม้ผลิเย็น ในนิวยอร์กกำลังใช้การแก้ไขจีโนมเพื่อจัดการกับลักษณะที่สามารถช่วยปรับปรุงผลผลิตของมะเขือเทศ โดยการปรับแต่งยีนที่มีต้นกำเนิดจากมะเขือเทศที่เป็นที่นิยมสองสายพันธุ์พวกเขาได้คิดค้นวิธีการที่รวดเร็วในการทำให้ดอกไม้พืชและผลิตผลสุกเร็วขึ้น นี่หมายถึงการปลูกพืชมากขึ้นต่อฤดูปลูกซึ่งจะเพิ่มผลผลิต นอกจากนี้ยังหมายถึงพืชที่สามารถปลูกในละติจูดได้มากกว่าทางตอนเหนือซึ่งเป็นคุณลักษณะที่สำคัญเมื่อสภาพอากาศของโลกร้อนขึ้น

การตัดต่อยีนได้ผลิตมะเขือเทศที่ออกดอกและสุกเมื่อหลายสัปดาห์ก่อน

มีอะไรต่อไปสำหรับคุณ: งานวิจัยของเราได้จัดทำแผนที่ของผู้สมัครสำหรับการศึกษาการทำงานของยีนของมะเขือเทศในอนาคต ตอนนี้เราสามารถระบุได้ว่ายีนใดมีความสำคัญในแต่ละขั้นตอนของประวัติ domestication และค้นพบสิ่งที่พวกเขาทำ นอกจากนี้เรายังสามารถค้นหาอัลลีลที่เป็นประโยชน์หรือสายพันธุ์ของยีนที่เฉพาะเจาะจงซึ่งอาจสูญหายหรือลดลงเมื่อมะเขือเทศถูกเลี้ยง เราต้องการค้นหาว่าสายพันธุ์ที่หายไปบางส่วนสามารถใช้เพื่อปรับปรุงการเจริญเติบโตและลักษณะที่ต้องการในมะเขือเทศที่ปลูก

เกี่ยวกับผู้เขียน

Hamid Razifard นักวิจัยหลังปริญญาเอกสาขาชีววิทยา มหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตเมิร์สต์ และ Ana Caicedo รองศาสตราจารย์ด้านชีววิทยา มหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตเมิร์สต์

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

books_food