本文最初刊载于 The Conversation。
蔓越莓是美国感恩节餐桌上的主食——但这种沼泽植物是如何登上节日餐桌的呢？
与许多经过数千年驯化的宝贵植物物种相比，栽培蔓越莓（Vaccinium macrocarpon）是一种年轻的农作物，正如美国是一个年轻的国家，感恩节也是一个相对较新的节日。但作为一名植物学家，我从蔓越莓的植物学和基因组学中了解到了很多关于其祖先的信息。
植物育种领域的新秀
人类种植高粱已有约 5,500 年的历史，种植玉米约 8,700 年，种植棉花约 5,000 年。相比之下，蔓越莓的驯化历史只有大约 200 年——但在此之前人们就已经食用这种浆果了。
野生蔓越莓原产于北美。它们是美洲原住民的重要食物来源，他们将其用于制作布丁、酱料、面包以及一种高蛋白的便携食品——佩梅肯（pemmican），这是一种食肉动物版本的能量棒，由干燥的肉和渲染的动物脂肪混合而成，有时还点缀着干果。一些部落至今仍制作佩梅肯，甚至还将其商业化销售。
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的水分。从那时起，这种水果就传播到了美国的东北部和中西部地区。
如今，威斯康星州生产了约 60% 的美国蔓越莓产量，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，并且是当地一种重要的水果作物。
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、百合和水仙一样，蔓越莓的花是雌雄同体的，这意味着它们同时拥有雄蕊和雌蕊。这使得它们可以自花授粉，而无需依赖鸟类、昆虫或其他传粉者。
一朵蔓越莓花有四片花瓣，在花朵绽放时会向后翻开。这会暴露花药，花药中含有植物的花粉。这种花朵的形状酷似鸟喙，因此蔓越莓最初得名“craneberry”（鹤莓）。
当蔓越莓无法自花授粉时，它们会依靠熊蜂和蜜蜂将花粉从一朵花传到另一朵花。它们也可以通过有性繁殖（播种）或无性繁殖（扦插藤蔓生根）来繁殖。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，这可以转化为更高的抗病性或更强的抗虫性。
然而，无性繁殖同样重要。这种方法允许种植者克隆那些在它们的沼泽中表现非常好的品种，并种植更多这些高产的类型。
每个蔓越莓都含有四个气囊，这就是为什么当农民在收获时给沼泽注水时它们会漂浮起来。这些气囊也使生蔓越莓在坚硬的表面上弹跳——这是衡量其新鲜度的一个良好指标。
这些气囊起着生物学作用：它们能够使浆果顺着河流和溪流漂浮，从而散播种子。许多其他植物通过被动物和鸟类食用其果实，并在移动过程中排出种子来散播种子。但正如任何尝过生蔓越莓的人都知道，蔓越莓非常酸涩，所以它们对野生动物的吸引力有限。
解读蔓越莓的 DNA
尽管蔓越莓是一种相对较新的作物，但科学家们已经对其基因组学有了很多了解。蔓越莓是二倍体，这意味着每个细胞都包含一份来自母本和一份来自父本的染色体组。它有 24 条染色体，基因组大小不到人类基因组的十分之一。
这些见解有助于科学家更好地理解蔓越莓基因组中可能存在有价值基因的位置。二倍体作物通常与单一性状相关的基因数量较少，这使得培育它们以强调该性状变得更加简单。
研究人员还描述了栽培蔓越莓的野生近缘种——“小蔓越莓”（Vaccinium oxycoccos）的基因组。比较这两种蔓越莓可以帮助科学家确定栽培蔓越莓的农艺学有价值的性状在基因组中的位置，以及小蔓越莓的抗寒性可能来自何处。
研究人员正在开发分子标记——用于确定基因组内特定基因或感兴趣序列位置的工具——以帮助确定来自不同蔓越莓品种的最佳基因组合，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。
尽管人类种植蔓越莓的历史并不长，但它们却已经演化了更久远的时间。它们进入农业时已经拥有了悠久的遗传历史，包括全基因组复制事件和基因瓶颈，这些共同改变了种群中基因的获得或丢失。
全基因组复制事件发生在两个物种的基因组碰撞形成一个更大、包含两个亲本物种所有性状的新基因组时。基因瓶颈则发生在种群规模急剧缩小时，这限制了该物种的遗传多样性。这些事件在植物界非常普遍，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何时从蓝莓、越橘和越橘等近缘物种中进化分化出来。了解现代物种是如何进化的，可以教会植物科学家不同性状是如何遗传的，以及未来如何有效地培育它们。
适时成熟
蔓越莓与感恩节的紧密联系最初只是一个实际问题。新鲜蔓越莓的收获期从九月中旬到十一月中旬，因此感恩节正好落在食用它们的绝佳时间范围内。
蔓越莓酱的记载最早可以追溯到 17 世纪的殖民地时期，并于 1796 年首次出现在一本烹饪书中。蔓越莓的酸涩风味来自多种酸性成分，使其酸度是大多数其他食用水果的两倍以上，因此它能为火鸡和土豆等味道较淡的食物增添令人愉悦的清爽感。
近几十年来，蔓越莓产业为了追求全年市场，已扩展到果汁、零食和其他产品领域。但对许多人来说，感恩节仍然是他们最有可能在菜单上看到蔓越莓的时候。
