Современный картофель произошел от дикого томата 9 миллионов лет назад

Ученые выяснили, что на генетическом уровне картофель и помидоры гораздо ближе, чем можно было бы подумать. Новое крупное исследование показало, что предок картофеля произошел от томата почти 9 миллионов лет назад.

Как сообщается в журнале Cell, исследовательская группа проанализировала 450 геномов окультуренного картофеля и 56 геномов диких видов. Ученые выяснили, что в образовании клубней ключевую роль играют два гена: SP6A, найденный у томатов, и IT1, обнаруженный у растения Etuberosum. По отдельности ни один из этих генов не способен запустить процесс формирования клубней. Но вместе – как в случае с картофелем – они взаимодействуют, активируя механизм, превращающий подземные стебли в крахмалистые и съедобные клубни.

В Андах дикие томаты скрестились с растением рода Etuberosum. Этот процесс гибридизации позволил им объединить генетический материал и дать начало совершенно новому виду. Внешне картофельные растения сильно напоминают Etuberosum, особенно над землей. Но стоит их выкопать, как становится видно главное различие: у Etuberosum тонкие подземные стебли, без характерных клубней, благодаря которым картофель стал важнейшей продовольственной культурой в мире. Чтобы понять, как именно появились клубни, исследователи обратились к генетике томата. Несмотря на то что сам томат не образует клубней, его геном оказался удивительно похожим.

Картофель унаследовал устойчивую комбинацию генов от обоих родительских растений, что сделало его крепким и устойчивым к неблагоприятным условиям. Его клубни служат хранилищем энергии, позволяя переживать холодные зимы или засухи, а также размножаться без необходимости в семенах или опылении – новые растения развиваются из почек на самих клубнях. Благодаря высокому содержанию питательных веществ клубни помогли картофелю успешно освоить новые высокогорные районы, формирующиеся в Андах. Растение адаптировалось к этим условиям, распространилось и дало начало множеству разнообразных форм. Со временем люди начали одомашнивать некоторые дикие виды, выбирая те, у которых формировались крупные и съедобные клубни.

Картофель впервые оказался за пределами Анд в XVI веке, когда его привезли на испанских кораблях. Сначала он вызывал недоверие – из-за того, что рос под землей, не упоминался в Библии и имел необычный вид. Однако со временем его оценили за высокую питательность и способность выживать в суровых условиях. Он быстро стал важной частью рациона в Европе и по всему миру.

Что ждет это пластичное растение в будущем – пока неизвестно, так как его ближайшие родственники слишком генетически удалены, чтобы могла произойти новая естественная гибридизация. Тем не менее, ученые активно исследуют возможности создания новых сортов с помощью методов генной инженерии.