Новые данные, опубликованные в авторитетном научном журнале Cell, проливают свет на давнюю загадку происхождения современного картофеля. Согласно международному исследованию, наш любимый корнеплод появился примерно девять миллионов лет назад в Южной Америке в результате уникального природного события — естественного скрещивания дикого картофеля с томатами.
Подготовка к сбору урожая картофеля.
История происхождения картофеля, одной из важнейших сельскохозяйственных культур, всегда была предметом научных дискуссий. Существовало противоречие: хотя внешний вид современного картофеля напоминает некоторые дикие виды рода Etuberosum из Чили (растения которых, однако, не образуют клубней), генетический анализ указывал на его большее родство с томатами. Для разрешения этой загадки исследователи провели масштабный анализ, изучив 450 геномов культивируемых сортов и 56 видов дикого картофеля.
Генетический анализ показал, что все виды картофеля обладают устойчивой и сбалансированной комбинацией наследственного материала как от Etuberosum, так и от томата. Это убедительно свидетельствует о том, что картофель возник в результате древней гибридизации между этими двумя различными растениями.
Несмотря на то что Etuberosum и томат являются разными видами, у них был общий предок примерно 14 миллионов лет назад. После пяти миллионов лет эволюционного расхождения, эти два вида смогли успешно скреститься, дав начало первым растениям картофеля с клубнями около девяти миллионов лет назад.
Появление клубней стало революционным изменением, предоставив картофелю уникальный способ размножения без участия семян или опыления. Новые растения могут просто вырастать из почек на клубнях, что позволило картофелю быстро распространиться и успешно освоить различные экологические ниши в Центральной и Южной Америке.
«Появление клубня обеспечило картофелю огромное эволюционное преимущество в сложных условиях, что привело к формированию многочисленных новых видов и создало то богатое разнообразие картофеля, которое мы наблюдаем сегодня», — отметил Саньвэнь Хуан, один из авторов исследования, в интервью изданию EurekAlert.
Ученые также углубились в генетические механизмы, отвечающие за образование клубней. Они выяснили, что ключевые гены, необходимые для этого процесса, являются результатом объединения генетического материала от обоих «родителей». Например, ген SP6A, который действует как основной регулятор, давая растению сигнал к формированию клубней, был унаследован от томата. В то же время, другой важный ген — IT1, контролирующий развитие подземных стеблей, из которых формируются клубни, — был получен от Etuberosum. Отсутствие любого из этих генов сделало бы невозможным образование клубней у гибридного потомства.
