Salı, Nisan 16, 2024
Ana Sayfa arşiv DNA, tarihsel raporlar, morfolojik veriler ekmek meyvesini geçmişine bağlıyor

DNA, tarihsel raporlar, morfolojik veriler ekmek meyvesini geçmişine bağlıyor

DNA, tarihsel raporlar, morfolojik veriler ekmek meyvesini geçmişine bağlıyor
DNA, tarihsel raporlar, morfolojik veriler ekmek meyvesini geçmişine bağlıyor

1793’te Kaptan William Bligh, HMS Providence’ı St. Vincent ve Karayip Denizi’ndeki küçük bir ada ülkesi olan Grenadinler’deki Kingstown’da birkaç yüz fidan ekmek ağacıyla dolu kargoyla yanaştırdı. Amacı tekildi: adaların şeker tarlalarında çalışan İngiltere’nin kölelerini ucuza beslemek için karbonhidrat açısından zengin meyveleriyle uzun ömürlü ağaçları tanıtmak.

Şimdi, 230 yıl sonra, Northwestern Üniversitesi, Chicago Botanik Bahçesi ve St. Vincent Botanik Bahçeleri liderliğindeki bir bitki biyolojisi ekibi, ilk kez, Bligh’in yolculuğundaki o tek girişe kadar, Karayip ekmek meyvesinin beş ana soyunun izini sürdü.

Araştırmacılar, yalnızca orijinal ekmek ağacı çeşitlerinin (veya seçici yetiştirme ile üretilen çeşitlerin) yüzyıllar boyunca hayatta kalmadığını, aynı zamanda geliştiğini de buldu.

Çalışma, Bligh’in Karayipler’e gelişinin 230. yıldönümü olan 5 Ocak 2023’te dergide yayınlanacak. 

Araştırmanın kıdemli yazarı Nyree Zerega, “Ekmek meyvesi yeterince kullanılmayan bir mahsul ve ana mahsuller kadar ilgi görmüyor” dedi. “Ancak, ekmek meyvesine olan ilgi küresel olarak artıyor ve bunun çözülmesi büyüleyici bir bilmece olacağını düşündük.”

Araştırmanın ilk yazarı Lauren Audi, “Okyanusya dışında, Karayipler dünya çapında en büyük ekmek meyvesi üreticilerinden biridir” diye ekledi. “Ve Karayipler’deki meyvelerin genetik çeşitliliği hakkında gerçekten fazla bir şey bilmiyoruz. Bu, gıda güvenliği açısından önemli bir ürün olduğu için – özellikle iklim değişikliğine karşı oldukça hassas olan ada ülkeleri için – genetiği karakterize etmek istedik. korumak için ekmek meyvesi mahsullerinin çeşitliliği. Bunun için ilk adım, halihazırda sahip olduklarımızın çeşitliliğini karakterize etmektir.”

Bir ekmek meyvesi uzmanı olan Zerega, Northwestern’deki Weinberg Sanat ve Bilim Koleji ile Chicago Botanic Garden arasındaki bir ortaklık olan Bitki Biyolojisi ve Koruma Programının direktörüdür ve Chicago Botanic’te Negaunee Bitki Koruma Bilimi ve Eylem Enstitüsü’nde bir koruma bilimcisidir. Bahçe. Audi, araştırma sırasında Zerega’nın laboratuvarında yüksek lisans öğrencisiydi. Şimdi, New York City’deki Amerikan Doğa Tarihi Müzesi’ndeki Sackler Karşılaştırmalı Genomik Enstitüsü’nde laboratuvar yöneticisi ve Ph.D. New York Üniversitesi’nde aday.

‘Ödül’ konulu ekmek meyvesi

Pek çok kişi Kaptan Bligh’i, zorlu yolculuğu ve görevin nihai başarısızlığını kurgulayan, Clark Gable’ın oynadığı klasik bir kitap dizisi ve filmi olan “Mutiny on the Bounty”den tanıyor olabilir. (Film daha sonra iki kez yeniden çekildi – 1962’de Marlon Brando ve 1984’te Anthony Hopkins ile.)

Kaptan Bligh ve mürettebatı, HMS Bounty adlı İngiliz Kraliyet Donanması gemisinde yerel halkla birlikte ekmek meyvesi toplamak için çalıştıkları Tahiti’de durdu. Amaç, ekmek meyvesini Karayip adalarındaki İngiliz tarlalarında çalışmaya zorlanan köle popülasyonları için ucuz bir yiyecek olarak tanıtmaktı. Ancak bu planlar, Nisan 1789’da Bounty’nin mürettebatı geminin kontrolünü ele geçirip Bligh ve 18 müdavimini denize attığında aniden terk edildi.

Yine de Bligh hayatta kaldı ve asıl amacı olan ekmek meyvesini toplamaya ve taşımaya devam etti. Sadece iki yıl sonra, bu sefer beraberindeki bir gemi olan HMS Assistant ile HMS Providence’ta yeniden yelken açtı. Bligh, Bounty günlüğüne sekiz tür ekmek meyvesinin adını kaydetmiş olsa da, Providence’ın günlüklerinde bu önemli ayrıntılar merakla eksik.

Zerega, “Bounty’deki günlüklere baktığınızda, Bligh nelerin toplandığını dikkatlice belgeledi,” dedi. “Fakat ikinci yolculuğunda Tahiti’de geçirilen süre daha kısaydı ve topladıkları ekmek meyvesi çeşitlerinin adlarıyla ilgili herhangi bir not yoktu. Beş çeşit çekirdeksiz ekmek meyvesi toplandığını belirtti, ancak sonraki tarihi metinlerde farklı rakamlar önerdi. Bunu bilmek istemek kısmen merak ama aynı zamanda bitkiler hakkında kültürler arası bilgiyi birbirine bağladığı için de faydalı.”

Genetik zorluklar

Providence’tan tarihsel kayıtların olmaması, Karayipler’deki ekmek meyvesi genetik çeşitliliğini karakterize etmenin zor olmasının tek nedeni değildir. Birkaç genetik zorluk var. İlk olarak, çekirdeksiz ekmek meyve ağaçları üçlüdür.

Başka bir deyişle, daha yaygın olan iki (diploid) yerine üç kromozom kopyasına sahiptirler. Diploidlere kıyasla triploidleri analiz etmek için tasarlanmış çok sayıda genetik araç yoktur.

Triploid ekmek meyve ağaçları da eşeyli olarak üreyemezler ve ancak insanlar onları klonal olarak çoğaltırsa hayatta kalabilirler. Bu, kalite kontrolünü sağlamak için birçok ekili meyve ağacıyla – eşeyli olarak üreyebilenler bile yapılır.

Zerega, “Bir Honey Crisp elmasını ısırdığınızda, bir McIntosh’tan farklı bir tat ve doku beklersiniz,” diye açıkladı Zerega. “Klonal üreme, beklediğiniz şeyi elde etmenizi sağlar. Bitkiler eşeyli üreme yoluyla tohum geliştirdiğinde, yavrularda çeşitliliğe yol açar – tıpkı insan kardeşleri arasındaki çeşitlilik gibi.”

Bununla birlikte, binlerce yıllık klonal yayılımda, ağacın üremeyen hücrelerindeki mutasyonlar olan somatik mutasyonlar nedeniyle varyasyon hala ortaya çıkabilir. DNA onarımındaki stres veya hatalar nedeniyle somatik mutasyonlar kendiliğinden oluşabilir.

İnsanlar en iyi meyveleri ararken bazen bitkinin somatik mutasyonun meydana geldiği kısmını seçer ve onu çoğaltır. Dolayısıyla, mutasyon arzu edilen yeni bir yaprak veya meyve türüne yol açarsa, insanlar mutasyonun meydana geldiği dalı kesebilir, onu çoğaltabilir ve esasen bu yeni mutasyonu arzu edilen meyveyle tekrar bir ağaç yetiştirmek için klonlayabilir.

Değişime yol açan mutasyon ne olursa olsun, son derece küçük olabilir ve genetik olarak tam yerini belirlemek zor olabilir. Farklı klonal hatlar (yani, farklı tarihsel “ana” ağaçlardan ortaya çıkan soylar) arasındaki DNA farklılıklarını tespit etmek, aynı klonal hat içindeki mutasyonlardan kaynaklanan farklılıkları tespit etmekten çok daha kolaydır.

Bununla birlikte, tüm çekirdeksiz ekmek meyvesi çeşitleri oldukça benzerdir, bu da farklı çeşitlerin genetik olarak karakterize edilmesini zorlaştırmaktadır.

Son olarak, Pasifik ve Karayipler’deki ada grupları içinde ve arasında, insanlar bazen aynı çeşitler gibi görünen şeyler için birçok farklı isim kullanırlar. Bu, çeşitliliği karakterize ederken kafa karışıklığına katkıda bulunur.

Parçaların bağlanması

Bu zorlukların üstesinden gelmek için araştırmacılar çeşitli araçlar kullandılar. Yerel bilgileri tarihsel belgeler ve örnekler, morfolojik veriler (meyvelerin boyutu, şekli ve dokusu hakkındaki gözlemler) ve hedeflenen genom dizilimi ile birleştirdiler.

St. Vincent Botanik Bahçeleri, St. Vincent Turizm Bakanlığı ve St. Vincent Ulusal Parklar, Nehirler ve Sahiller Kurumu ile ortaklık kuran araştırma ekibinin üyeleri, St. Vincent’ı baştan başa dolaştı. Yaprakları topladılar ve yaprak boyutu, meyve boyutu ve şekli gibi ölçümler yaptılar. Ardından, bu örnekleri, 1769’da Kaptan James Cook liderliğindeki HMS Endeavour Voyage’dan toplanan bir örnek de dahil olmak üzere, dünyanın dört bir yanındaki müzelerde ve botanik bahçelerinde herbaryumlarda saklanan tarihi kurutulmuş, preslenmiş örneklerle desteklediler.

Chicago Botanik Bahçesi’ndeki laboratuvara geri dönen araştırmacılar, ağırlıklı olarak St. Vincent ve Tahiti’deki çekirdeksiz ekmek meyvelerinin yanı sıra dünyanın dört bir yanından örneklere odaklanan 200’den fazla bireysel ekmek meyvesi örneğini analiz ettiler. İşlem, yaprak örneklerinden DNA’nın çıkarılmasını ve dizilenmesini içeriyordu. Bu örnekler arasında, araştırmacılar sonuçta beşi Karayipler’de bulunan ve muhtemelen HMS Providence tarafından orijinal 1793 girişini temsil eden sekiz ana küresel ekmek meyvesi soyu belirlediler.

Hawaii’deki Ulusal Tropikal Botanik Bahçesi’ndeki Breadfruit Enstitüsü’nün emekli direktörü Diane Ragone, çalışmanın ortak yazarı ve Zerega’nın eski danışmanı, “Bu heyecan verici bir proje” dedi. “Tahiti ve Karayipler’deki laboratuvar, herbaryum ve kütüphane araştırmaları ve saha çalışmaları ve Hawaii’deki Ulusal Tropikal Botanik Bahçesi’nde korunan ekmek meyvesi ağaçlarını inceleyerek, üç kuşak kadın bilim insanı, asırlık bir gizeme cevap verebildi: ‘Hangi çeşitler Kaptan Bligh Karayipler’e ekmek meyvesi mi getirdi?”

Zerega ve diğerleri tarafından yapılan önceki çalışmalara dayanarak, Okyanusya’dan gelen çok çeşitli tohumlanmış çeşitler dahil edildiğinde, çok daha fazla küresel ekmek meyvesi soyu vardır. Mevcut çalışma çoğunlukla çekirdeksiz ekmek meyvesine odaklandı.

Audi, “Karayipler’de, bazı tarihi metinlerde bulduğumuzla eşleşen beş genetik soy belirledik.” Dedi. “Bu tarihi parçalara ayırmak ve ekmek meyvesinin Karayipler’deki çeşitliliğini genomik olarak ilk kez karakterize etmek heyecan vericiydi.”

Zerega, “Yine de, St. Vincent’ta genetik yöntemlerimizin tanımlayabileceğinden daha fazla ekmek meyvesi türü olabilir, çünkü bunlar çok yakından ilişkilidir” dedi. “İnsanların farklı isimler verdiği bitkiler arasında genetik farklılıklar bulamasak bile, bu isimlerin hala önemi ve değeri var.”

Ekmek meyvesinin önemi

Ekmek meyvesi, Karayipler’de köle yemeği olarak karanlık bir tarihle başlasa da, besleyici meyve sonunda ada diyetinin ve kültürünün önemli bir parçası haline geldi. Adında “meyve” olmasına rağmen, ekmek meyvesi nişastalı ve çekirdeksizdir ve daha çok patates gibi bir mutfak rolü oynar. Nefesi ile yakından ilişkili olan, besin açısından zengin gıda lif, vitamin ve mineral bakımından yüksektir. Ekmeğin evcilleştirildiği anavatanı olan Okyanusya’da insanlar binlerce yıldır buharda pişirilmiş, kavrulmuş, kızartılmış veya fermente edilmiş ekmek meyvesi yiyorlar. Ekmek meyvesi de raf ömrünü uzatmak için un haline getirilebilir.

Bir kez kurulduktan sonra, tek bir ekmek ağacı ağacı onlarca yıl yaşayabilir ve her yıl çok sayıda meyve üretebilir. Ve çok yıllık bir ürün olduğu için, her yıl yeniden ekilmesi gereken yıllık ürünlere göre daha az enerji girdisi (su ve gübre) gerektirir. Diğer ağaçlar gibi, atmosferdeki karbondioksiti de tutar.

Araştırma sırasında St. Vincent Botanik Bahçesi’nin küratörü olan çalışmanın ortak yazarı Gordon JP Shallow, “Önümüzdeki binyıl için gıda güvenliği ve gıda egemenliği, ekmek meyvesinin sonsuz ve kullanılmayan olasılığında yatıyor” dedi.

Bu yılın başlarında, Zerega ve Northwestern iklim bilimcileri, ekmek meyvesinin insan kaynaklı iklim değişikliği karşısında özellikle dayanıklı olduğunu bulan başka bir çalışma (PLOS İklim’de yayınlandı) yazdılar. Diğer temel ürünler sıcak koşullarda mücadele etse de, araştırmacılar değişen koşulların ekmek meyvesi üzerinde daha az etkiye sahip olacağını tahmin ediyor. Bu, iklim kaynaklı açlıkla mücadelede önemli bir rol oynayabileceği anlamına geliyor.


Garden Club of America, Botanical Society of America, Institute for Sustainability and Energy at Northwestern Resnick Social Impact Fund ve Northwestern Üniversitesi tarafından desteklenen “Dünya genelindeki ekmek meyvesi çeşitlerinin adlarını birbirine bağlamak, 230 yıllık ayrılıktan sonra tarihleri ​​birbirine bağlıyor” başlıklı araştırmayı destekledi.

BENZER KONULAR

X-Işını Astronomisinde Paradigma Değişimi

- Advertisement - 9 Ocak 2024’te fırlatılan Einstein Sondası, ESA ve MPE’nin katkılarıyla Çin Bilimler Akademisi liderliğindeki bir ortak girişimdir. Amacı, kozmik olaylardan kaynaklanan X-ışını...

Gücün Sınırlarına Meydan Okuyan Lazer Yapımı Metaller

- Advertisement - Lazer bazlı katmanlı üretim yoluyla üretilen yenilikçi yüksek entropili alaşımlar, endüstriyel uygulamalar için benzeri görülmemiş bir güç ve esneklik sunar. Gelişmiş tekniklerle...

Hücresel atık yönetimi ve yaşlanmada otofaji genlerinin yeni rolleri

Yaşla birlikte azalan otofaji, araştırmacıların daha önce şüphelendiğinden daha fazla gizemi barındırıyor olabilir. Buck Enstitüsü, Sanford Burnham Prebys ve Rutgers Üniversitesi'nden bilim adamlarının, yanlış...
- Advertisment -

Son Eklenenler

X-Işını Astronomisinde Paradigma Değişimi

- Advertisement - 9 Ocak 2024’te fırlatılan Einstein Sondası, ESA ve MPE’nin katkılarıyla Çin Bilimler Akademisi liderliğindeki bir ortak girişimdir. Amacı, kozmik olaylardan kaynaklanan X-ışını...

Gücün Sınırlarına Meydan Okuyan Lazer Yapımı Metaller

- Advertisement - Lazer bazlı katmanlı üretim yoluyla üretilen yenilikçi yüksek entropili alaşımlar, endüstriyel uygulamalar için benzeri görülmemiş bir güç ve esneklik sunar. Gelişmiş tekniklerle...

Hücresel atık yönetimi ve yaşlanmada otofaji genlerinin yeni rolleri

Yaşla birlikte azalan otofaji, araştırmacıların daha önce şüphelendiğinden daha fazla gizemi barındırıyor olabilir. Buck Enstitüsü, Sanford Burnham Prebys ve Rutgers Üniversitesi'nden bilim adamlarının, yanlış...

Antibiyotik Direnci Araştırmalarında Oyunun Kurallarını Değiştirecek Bir Şey

Antibiyotiğe dirençli bakterilerle mücadeledeki potansiyeli nedeniyle incelenen bir bakteriyofaj olan φX174, alternatif antibiyotiklerin geliştirilmesine yönelik yeni bilgiler sunuyor. yaşında COVID-19kelime "virüs” bulaşma, hastalık ve hatta...