Quả nam việt quất là món ăn chủ yếu trong Lễ Tạ ơn trong các gia đình Mỹ—nhưng làm thế nào mà loại trái cây sống ở đầm lầy này lại xuất hiện trên bàn ăn ngày lễ? So với nhiều loài thực vật quý đã được thuần hóa qua hàng ngàn năm, cây nam việt quất được trồng (Vaccinium macrocarpon) là một loại cây trồng còn non trẻ, cũng giống như Hoa Kỳ là một quốc gia trẻ và Lễ Tạ ơn là một ngày lễ tương đối mới. Nhưng với tư cách là một nhà khoa học thực vật, tôi đã học được rất nhiều điều về tổ tiên của cây nam việt quất từ thực vật học và bộ gen của nó.
Tác giả: Serina DeSalvio, nghiên cứu sinh tiến sĩ về Di truyền học và Hệ gen tại Đại học Texas A&M.
Việc thuần hóa cây nam việt quất
Con người Ezo đã trồng lúa miến khoảng 5.500 năm, ngô khoảng 8.700 năm và bông khoảng 5.500 năm 5.000 năm. Ngược lại, quả nam việt quất đã được thuần hóa khoảng 200 năm trước, nhưng con người đã ăn quả nam việt quất ngay cả trước đó.
Quả nam việt quất dại có nguồn gốc từ Bắc Mỹ. Quả nam việt quất là nguồn thực phẩm quan trọng đối với người Mỹ bản địa, những người sử dụng chúng để làm bánh pudding, nước sốt, bánh mì và một món ăn di động có hàm lượng protein cao được gọi là "pemmican" - một phiên bản dành cho động vật ăn thịt của một thanh năng lượng được làm từ hỗn hợp thịt khô và mỡ động vật, đôi khi có thêm trái cây sấy khô. Một số bộ lạc vẫn làm pemmican ngày nay và thậm chí còn bán phiên bản thương mại của pemmican trên thị trường.
Việc trồng nam việt quất bắt đầu vào năm 1816 ở Massachusetts, nơi cựu chiến binh Chiến tranh Cách mạng Henry Hall phát hiện ra rằng việc rải cát lên các đầm lầy nam việt quất đã bón phân cho cây nho và giữ lại độ ẩm xung quanh rễ. Kể từ đó, quả nam việt quất đã lan rộng khắp vùng Đông Bắc và Thượng Trung Tây Hoa Kỳ.
Ngày nay, Wisconsin chiếm khoảng 60% sản lượng nam việt quất của Hoa Kỳ, tiếp theo là Massachusetts, Oregon và New Jersey. Quả nam việt quất cũng được trồng ở Canada, nơi chúng là cây ăn quả chính.
Đặc điểm thực vật của quả nam việt quất
Quả nam việt quất có nhiều đặc tính thực vật thú vị. Giống như hoa hồng, hoa huệ và hoa thuỷ tiên vàng, hoa nam việt quất là loài lưỡng tính, nghĩa là chúng có cả bộ phận đực và cái. Điều này cho phép chúng tự thụ phấn thay vì dựa vào chim, côn trùng hoặc các loài thụ phấn khác.
Hoa nam việt quất có bốn cánh hoa, khi nở sẽ bong ra. Điều này làm lộ ra các bao phấn chứa phấn hoa của cây. Hoa nam việt quất có hình dạng giống mỏ chim nên có tên là quả nam việt quất.
Khi quả nam việt quất không thể tự thụ phấn, chúng dựa vào ong vò vẽ và ong để vận chuyển phấn hoa từ hoa này sang hoa khác. Quả nam việt quất cũng có thể được nhân giống hữu tính bằng cách gieo hạt hoặc vô tính bằng cách cắt rễ cây nho. Điều này rất quan trọng đối với người trồng vì việc nhân giống bằng hạt có thể làm tăng sự đa dạng di truyền và do đó tăng khả năng kháng bệnh hoặc côn trùng.
Tuy nhiên, sinh sản vô tính cũng quan trọng không kém. Với phương pháp này, người trồng có thể nhân bản những giống phát triển tốt ở vùng đầm lầy và trồng thêm những giống đó.
Mỗi quả nam việt quất chứa bốn lỗ khí, đó là lý do tại sao quả nam việt quất nổi lên khi người trồng đổ đầy nước vào đầm lầy để hái chúng. Các lỗ rỗng cũng khiến quả nam việt quất sống nảy lên khi chúng rơi trên bề mặt cứng, đây là dấu hiệu tốt để biết chúng còn tươi hay không.
Những khí khổng này phục vụ mục đích sinh học: chúng cho phép quả trôi xuống sông suối, phát tán hạt của chúng. Hạt của nhiều loại cây khác được phát tán nhờ động vật và chim, chúng ăn quả của chúng và thải hạt ra khi chúng di chuyển. Tuy nhiên, ai đã từng ăn quả nam việt quất sống đều biết rằng chúng có vị rất chua nên ít hấp dẫn động vật hoang dã.
Hiểu biết sâu sắc về di truyền và nhân giống
Mặc dù nam việt quất là một loại cây trồng còn non nhưng các nhà khoa học đã biết nhiều về di truyền của chúng. Quả nam việt quất là loài lưỡng bội, nghĩa là mỗi tế bào chứa một bộ nhiễm sắc thể từ bố mẹ và một bộ từ bố mẹ. Nó có 24 nhiễm sắc thể và bộ gen của nó nhỏ hơn 1/10 kích thước bộ gen của con người.
Những hiểu biết sâu sắc như thế này giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về vị trí của các gen có giá trị tiềm năng trong bộ gen của nam việt quất. Và cây lưỡng bội có xu hướng có ít gen liên quan đến một đặc điểm duy nhất, khiến việc nhân giống chúng để làm nổi bật đặc điểm đó trở nên dễ dàng hơn.
Các nhà nghiên cứu cũng mô tả gen của Vacciniumoxycoccos, một họ hàng hoang dã của cây nam việt quất được trồng. So sánh cả hai điều này giúp các nhà khoa học xác định những đặc điểm có giá trị nông học trong bộ gen nam việt quất được trồng và khả năng chịu lạnh của nam việt quất non có thể đến từ đâu.
Các nhà nghiên cứu đang phát triển các dấu hiệu phân tử - công cụ xác định vị trí của các gen hoặc trình tự liên quan nhất định trong bộ gen - để giúp xác định các tổ hợp gen tốt nhất ở các giống nam việt quất khác nhau nhằm nâng cao các tính trạng mong muốn. Ví dụ, người chăn nuôi có thể muốn quả to hơn, cứng hơn hoặc có màu đỏ hơn.
Mặc dù con người mới chỉ trồng nam việt quất trong một thời gian ngắn nhưng nam việt quất đã tiến hóa lâu hơn nhiều. Quả nam việt quất đã có lịch sử di truyền lâu dài khi chúng đi vào nông nghiệp, bao gồm các sự kiện nhân đôi toàn bộ bộ gen và các nút thắt di truyền, cùng nhau thay đổi các gen tăng hoặc giảm theo thời gian trong quần thể.
Sự kiện sao chép toàn bộ bộ gen xảy ra khi bộ gen của hai loài va chạm với nhau để tạo thành một bộ gen mới lớn hơn chứa tất cả các đặc điểm của hai loài bố mẹ. Điểm nghẽn di truyền xảy ra khi quy mô quần thể giảm đáng kể, hạn chế sự đa dạng di truyền của loài. Tình trạng này cực kỳ phổ biến trong thế giới thực vật và dẫn đến sự tăng sinh và mất đi các gen khác nhau.
Việc phân tích bộ gen của nam việt quất có thể làm sáng tỏ thời điểm nó tiến hóa từ một số họ hàng của nó, chẳng hạn như quả việt quất, huckleberry và huckleberry. Hiểu được cách các loài hiện đại tiến hóa cho phép các nhà khoa học thực vật hiểu được các đặc điểm khác nhau được di truyền như thế nào và cách nhân giống chúng một cách hiệu quả trong tương lai.
Mối liên hệ chặt chẽ của quả nam việt quất với Lễ tạ ơn bắt đầu như một vấn đề thiết thực. Quả nam việt quất tươi có từ giữa tháng 9 đến giữa tháng 11, vì vậy Lễ tạ ơn là thời điểm hoàn hảo để ăn chúng.
Nước sốt nam việt quất lần đầu tiên xuất hiện trong các ghi chép thuộc địa của Mỹ vào những năm 1600 và xuất hiện lần đầu trong sách dạy nấu ăn vào năm 1796. Hương vị chua của quả mọng đến từ hàm lượng axit cao, khiến chúng có tính axit cao hơn gấp đôi so với hầu hết các loại trái cây ăn được khác, vì vậy, chúng tạo thêm hương vị thơm ngon cho các món ăn nhạt nhẽo hơn như gà tây và khoai tây.
Trong những thập kỷ gần đây, ngành công nghiệp nam việt quất đã phân nhánh sang nước trái cây, đồ ăn nhẹ và các sản phẩm khác để theo đuổi thị trường quanh năm. Nhưng đối với nhiều người, Lễ tạ ơn vẫn là thời điểm họ có nhiều khả năng nhìn thấy quả nam việt quất nhất dưới một hình thức nào đó trong thực đơn.