Согласно международному исследованию, опубликованному в научном журнале Cell, современный картофель возник примерно девять миллионов лет назад в Южной Америке в результате естественной гибридизации между дикими видами картофеля и томатов.
Исток картофеля, являющегося одной из ключевых аграрных культур, долгое время оставался неразгаданной загадкой для научного сообщества. Несмотря на внешнее сходство современного картофеля с чилийскими видами рода Etuberosum, которые не формируют клубней, филогенетический анализ показал его генетическое родство с томатами. Для прояснения этого парадокса ученые исследовали 450 геномов одомашненного и 56 видов дикого картофеля.
В ходе исследования было установлено, что каждый вид картофеля обладает устойчивой и сбалансированной комбинацией генетического материала от Etuberosum и томатов, что свидетельствует о его происхождении через древнее межвидовое скрещивание.
Хотя Etuberosum и томат являются отдельными видами, их общий предок существовал приблизительно 14 миллионов лет назад. После пяти миллионов лет эволюционного расхождения эти виды вновь скрестились, дав начало первым клубненосным растениям картофеля около девяти миллионов лет назад.
Наличие клубней предоставило картофелю уникальный способ размножения, независимый от семян и опыления: новые растения могут развиваться непосредственно из почек на клубнях. Эта адаптация способствовала быстрому распространению картофеля и его успешной колонизации различных экологических зон Центральной и Южной Америки.
Как отметил Саньвэнь Хуан, один из авторов исследования, появление клубней стало «огромным преимуществом для картофеля в сложных условиях», что привело к формированию множества новых видов и обеспечило богатое генетическое разнообразие, наблюдаемое в современном картофеле.
Ученые также изучили происхождение основных генов, ответственных за формирование клубней у картофеля, которые являются результатом смешения наследственного материала от обоих родительских видов. Было установлено, что ген SP6A, играющий роль ключевого регулятора процесса клубнеобразования, был унаследован от томата. В то же время, ген IT1, контролирующий развитие подземных стеблей, из которых образуются клубни, происходит от Etuberosum. Без комбинации этих двух генов, гибридные растения не смогли бы формировать клубни.
