Международное исследование, опубликованное в журнале Cell, раскрывает тайну происхождения современного картофеля. Согласно его данным, этот важный сельскохозяйственный продукт возник в Южной Америке примерно девять миллионов лет назад в результате естественного скрещивания дикорастущего картофеля с томатами.
Проблема происхождения картофеля, одной из ключевых мировых культур, долгое время оставалась неразгаданной. Хотя современный картофель внешне схож с тремя видами рода Etuberosum из Чили, которые не образуют клубней, филогенетический анализ показывает его генетическую близость к томатам. Для устранения этого противоречия ученые проанализировали 450 геномов культивируемого и 56 видов дикого картофеля.
Анализ показал, что каждый вид картофеля содержит уникальное, сбалансированное сочетание генетического материала как от Etuberosum, так и от томата, что убедительно указывает на древнее гибридное происхождение.
Несмотря на то что Etuberosum и томат являются разными видами, они имели общего предка около 14 миллионов лет назад. После примерно пяти миллионов лет эволюционного расхождения эти виды смогли скреститься, дав начало первым клубненосным растениям картофеля около девяти миллионов лет назад.
Клубни дали картофелю способность размножаться вегетативно, без участия семян или опыления, просто прорастая из почек. Эта уникальная особенность позволила картофелю быстро распространиться и освоить разнообразные экологические ниши в Центральной и Южной Америке.
Как отметил Саньвэнь Хуан, один из авторов исследования, в интервью EurekAlert, “появление клубня обеспечило картофелю огромное преимущество в неблагоприятных условиях, что привело к возникновению множества новых видов и способствовало тому богатому разнообразию картофеля, которое мы наблюдаем сегодня”.
Исследователи также изучили происхождение ключевых генов, отвечающих за формирование клубней. Они выяснили, что ген SP6A, который служит основным “выключателем”, сигнализирующим растению о начале образования клубней, был унаследован от томата. В то же время, другой важный ген, IT1, контролирующий рост подземных стеблей, образующих клубни, произошел от Etuberosum. Отсутствие любого из этих генов сделало бы гибридное потомство неспособным к клубнеобразованию.
Дмитрий Верхов