Международная группа генетиков из Китая, США, Канады, Германии и Великобритании наконец-то решила загадку появления такой культуры, как картофель. В ходе исследований ученые обнаружили, что общий предок всех современных культурных сортов картофеля появился на территории современной Южной Америки примерно 9 млн лет назад в результате гибридизации томатов с определенным видом пасленовых растений. Статья с опубликована в научном журнале Cell.
История происхождения картофеля уже долгие десятилетия вызывает споры среди генетиков и биологов. Это связано с тем, что генетически картофель очень близок к томатам и похожим на них культурам семейства пасленовых, однако внешне он имеет сходные признаки с чилийским растением Solanum etuberosum, у которого нет клубней.
В ходе исследования ученые расшифровали и сравнили геномы 450 культурных сортов картофеля, а также 56 диких видов, произрастающих в разных регионах Южной Америки. Результаты показали, что все формы дикого и культурного картофеля являются потомками необычного растения, которое появилось около 8-9 млн лет назад в результате гибридизации томатов и некоего растения, похожего на Solanum etuberosum.
Скрещивание данных культур привело к появлению комбинации из двух ключевых генов, управляющих ростом клубней – участка SP6A, унаследованного от томатов и запускающего процесс формирования этих подземных хранилищ нутриентов, и гена IT1 из генома древних родственников Solanum etuberosum, который управляет работой программы роста клубней. Повреждение одного из этих двух участков ДНК лишает картофель способности превращать свои корни в клубни и запасать в них питательные вещества.
Нам наконец-то удалось решить загадку появления картофеля. Оказалось, что гибридизация между двумя видами может привести к возникновению новых биологических признаков. В частности, появление корнеплодов дало картофелю огромные преимущества по выживанию в суровых условиях среды, что привело к резкому появлению новых видов и формированию многообразия картофеля.
Хуан Саньвэнь - профессор Института агрикультурной геномики (Китай)
По словам ученых, картофель не случайно появился именно в указанный период. Высота Андских гор начала быстро расти 6-10 млн лет назад, в результате чего климат стал суровее и холоднее. Способность формировать клубни и использовать их для запасания нутриентов и альтернативных форм размножения позволила картофелю приспособиться к этим климатическим сдвигам, сформировать множество новых видов и очень быстро распространиться по Новому Свету.