Кіріспе
Гүлді өсімдіктер туысы және кофе өсімдіктерінің биологиясы. Кофея – Rubiaceae тұқымдасына жататын гүлді өсімдіктер туысы. Кофея түрлері тропикалық және Оңтүстік Африка, сондай-ақ тропикалық Азияда өсетін бұталар немесе кіші ағаштар. Кейбір түрлерінің тұқымдары кофе дәндері деп аталады, олар түрлі сусындар мен өнімдерді дәмдету үшін қолданылады. Жемістері, тұқымдары сияқты, көп мөлшерде кофеин қамтиды және ерекше тәтті дәмге ие. Бұл өсімдік әлемдегі ең құнды және кең таралған тауарлардың бірі болып саналады және Орталық және Оңтүстік Америка, Кариб аймағы мен Африка елдерінің маңызды экспорттық тауары болып табылады. Кофе саудасы 120-дан астам түрдің ішінде екі түріне – әлемдік кофе өндірісінің 60–80% құрайтын Coffea arabica (көбінесе жай ғана "Арабика" деп аталады) және шамамен 20–40% құрайтын Coffea canephora ("Робуста" деп аталады) – көп тәуелді.
the biology of coffee plants
Coffea is a genus of flowering plants in the family Rubiaceae. Coffea species are shrubs or small trees native to tropical and southern Africa and tropical Asia. The seeds of some species, called coffee beans, are used to flavor various beverages and products. The fruits, like the seeds, contain a large amount of caffeine, and have a distinct sweet taste. The plant ranks as one of the world's most valuable and widely traded commodity crops and is an important export product of several countries, including those in Central and South America, the Caribbean and Africa. The coffee trade relies heavily on two of the over 120 species, Coffea arabica (commonly known simply as "Arabica"), which accounts for 60–80% of the world's coffee production, and Coffea canephora (known as "Robusta"), which accounts for about 20–40%.
Өсіру және пайдалану
Кофеяның 120-дан астам түрі бар, олар тұқымнан өсіріледі. Ең танымал екі түрі – Coffea arabica (көбінесе жай ғана "Арабика" деп аталады), ол әлемдік кофе өндірісінің 60–80% құрайды, және Coffea canephora ("Robusta" деп аталады), ол шамамен 20–40% құрайды. C. arabica тәттірек дәмі үшін артықшылыққа ие, ал C. canephora кофеинге бай. C. arabica Эфиопияның таулы аймақтарында және Суданның Бома жазығында пайда болған, ол C. canephora мен C. eugenioides арасындағы будандасу нәтижесінде туындаған. Ағаштар жеуге жарамды қызыл немесе күлгін жемістер береді, олар эпигиноздық жидектер немесе ашылмайтын дәнектер ретінде сипатталады. Жеміс көбінесе "кофе вишнясы" деп аталады және оның құрамында "кофе бұршағы" деп аталатын екі тұқым болады. Осы терминдерге қарамастан, кофе нағыз вишня (Prunus туысына жататын түрлердің жемісі) немесе нағыз бұршақ (Fabaceae тұқымдасына жататын өсімдіктердің тұқымдары) емес. Көбінесе кофе жемісінің әрбір 100 данасының 5–10% ғана бір бұршақтан тұрады. Ол "peaberry" деп аталады, ол қалыпты кофе бұршағынан кішкентай және дөңгелек болады. Тропиктік аймақтарда өсетін кофе – күшті бұта немесе кішкентай ағаш, әдетте белгілі бір биіктікке жетеді. Көбінесе өсірілетін кофе түрлері биіктеп орналасқан жерлерде жақсы өседі, бірақ қырысу температурасын көтере алмайды. Coffea arabica ағашы үш-бес жылдан кейін жеміс бере бастайды, орташа есеппен 50-60 жыл жеміс береді, бірақ 100 жылға дейін де жеміс беруі мүмкін. Ақ гүлдері құлпынай иісімен ерекшеленеді. Жемістің пісіп толыққан күйге жеткеніне тоғыз ай шамасында жетеді.
Экология
Кофеин кофе бұршақтарында өсімдіктің тұқымын қорғайтын, өсімдіктерді жеуден қорғаудың табиғи түрі ретінде әрекет ететін уытты зат болып табылады. Кофеин бір мезгілде тозаңдаушыларды, әсіресе бал араларын, өсімдік гүлдеріне қайта оралуға сигнал беретін иіс жадысын қалыптастыру арқылы тартады. Барлық *Coffea* түрлерінде кофеин бола бермейді, ал ең ерте түрінде кофеин мөлшері аз немесе мүлдем болмаған. Кофеин Африкадағы *Coffea* тұқымдарының бірнеше тармағында тәуелсіз дамыған, бұл Батыс-Орталық Африканың ылғалды ортасындағы жәндіктердің көптеп кездесуіне жауап ретінде болуы мүмкін. Бұл кофеин өндірісінің кофе және өсімдік эволюциясының бейімделу қасиеті екенін көрсетеді. Жемістер мен жапырақтарында да кофеин бар, олардан кофе-көкшегүл шайы мен кофе жапырақтары шайы жасауға болады. Жемістер сонымен қатар көптеген сусын брендтерінде және дайын қапталған шайларда қолданылады. Кофе өндірісіне кофе бұрғылаушы қоңызы (*Hypothenemus hampei*) және кофе жапырағын қазушы (*Leucoptera caffeina*) сияқты бірнеше жәндік-зиянкестер әсер етеді. Кофе кейбір көбелектер (*Lepidoptera*) түрлерінің, *Dalcera abrasa*, репа көбелектерінің және *Endoclita* туысының кейбір өкілдерінің, соның ішінде *E. damor* және *E. malabaricus* личинкаларының тамақ ретінде пайдаланылады.
Зерттеу
Кофеяның жаңа түрлері әлі де 2000-шы жылдары анықталуда. 2008 және 2009 жылдары Кью қаласындағы Корольдік ботаникалық бақтың зерттеушілері Мадагаскардың солтүстік тауларынан жеті түрді атады, олардың ішінде C. ambongensis, C. boinensis, C. labatii, C. pterocarpa, C. bissetiae және C. namorokensis түрлері бар. 2008 жылы Камерунда екі жаңа түр табылды: кофеинсіз Coffea charrieriana және Coffea anthonyi. Жаңа түрлерді басқа белгілі кофе түрлерімен будандастыру арқылы өсірілетін кофе өсімдіктеріне екі жаңа қасиет енгізілуі мүмкін: кофеинсіз дәндер және өздігінен тозаңдану. 2011 жылы Коффея морфологиялық және генетикалық ұқсастықтарға байланысты бұрынғы Psilanthus туысының жиырма түрін өз ішіне сіңірді. Тарихи тұрғыдан алғанда, гүлдің түтігінің ұзындығы мен тоқпаншаның орналасуындағы айырмашылықтарға байланысты екеуі де бөлек туыстар деп есептелді: Коффея – қысқа гүл түтігімен және сыртқа шығыңқы стилі мен тоқпаншаларымен; Psilanthus – ұзын гүл түтігімен және ішке орналасқан тоқпаншаларымен. Дегенмен, бұл белгілер екі туыстың барлық түрлерінде кездеспеді, нәтижесінде олар морфологиялық және генетикалық жағынан өте ұқсас болып шықты. Бұл трансфер Коффеядағы түрлер санын 104-тен 124-ке дейін арттырды және оның табиғи таралу аймағын тропикалық Азия мен Австралияға дейін кеңейтті. Кофе геномы 2014 жылы жарияланды, оның құрамында 25 000-нан астам ген анықталды. Бұл кофе өсімдіктерінің кофеин өндіру үшін шай, какао және басқа да өсімдіктердегідей емес, өзге гендер жиынтығын пайдаланатынын көрсетті. 2017 жылы туыстың толық және нақты филогенезі жарияланды. Зерттеу үшін ғалымдар ДНК-ны бөліп алып, SSR маркерлерін талдады. Бұл техника немесе оған ұқсас әдістер кофе өндірісін жақсартуға мүмкіндік береді, мысалы, фермерлерге олардың кофе өсімдіктерінің зиянкестер мен ауруларға осалдығы туралы толық ақпарат беру, кәсіби кофе тұқымдық жүйесін құру, сондай-ақ жасыл, қайнатылмаған кофе сатып алушылар үшін ашықтық пен іздестіруді қамтамасыз ету.