Новейшее исследование, результаты которого опубликованы в журнале Cell, проливает свет на удивительную эволюционную историю картофеля. Выяснилось, что современный картофель возник в результате природного скрещивания диких помидоров и растений рода Etuberosum в Южной Америке примерно девять миллионов лет назад. Это открытие существенно меняет прежние представления о происхождении одной из важнейших продовольственных культур мира.
Об этом сообщает ProIT
Генетическое наследие картофеля: уникальный баланс двух видов
Учёные долгое время были озадачены сходством картофеля с тремя чилийскими видами растений, которые не образуют клубни, и в то же время — его генетической близостью к помидорам. Международная команда исследователей проанализировала 450 геномов культурного картофеля и 56 диких видов, создав наиболее полную на сегодняшний день коллекцию генетических данных. Выяснено, что современный картофель имеет примерно 60% генетического наследия от Etuberosum и 40% — от помидоров.
«ВСЕ картофели, как дикие виды, так и наземные сорта, имели практически одинаковую пропорцию генов томатов и генов Etuberosum», — отметила Сандра Кнапп, ботаник-исследователь из Британского музея естественной истории.
Это однозначно подтверждает, что давнее событие гибридизации стало ключевым фактором в формировании современного картофеля, а не последующие отдельные обмены генами.
Эволюционный прорыв: роль древней гибридизации
Разделение между Etuberosum и помидорами, по оценкам учёных, началось более 14 миллионов лет назад, а их скрещивание — около девяти миллионов лет назад. Этот период совпал с формированием Анд, что создало благоприятные условия для появления клубнеобразующих растений с возможностью сохранять питательные вещества под землёй. Одной из важных черт клубней является способность к вегетативному размножению: они прорастают новыми почками, не требуя семян или опыления, что помогло картофелю распространиться сначала по Южной Америке, а затем и по всему миру.
Ген SP6A, ответственный за образование клубней у картофеля, происходит от линии томатов, но его функционирование возможно лишь в взаимодействии с геном IT1 из Etuberosum, который контролирует рост подземного стебля. Таким образом, именно комбинация обоих генов обеспечила появление современного вида картофеля.
Профессор Санвэнь Хуан из Института сельскохозяйственной геномики в Шэньчжэне сообщил, что его лаборатория работает над созданием нового гибрида картофеля, способного размножаться семенами, что позволит значительно ускорить селекционные процессы. Учёные считают использование помидоров в качестве основы для синтетической биологии перспективным направлением для создания новых сортов картофеля.
Эти открытия не только раскрывают захватывающую историю эволюции картофеля, но и открывают новые возможности для сельскохозяйственных инноваций в будущем.