Каким образом помидор стал предком картофеля?

Новое генетическое исследование, опубликованное 31 июля в журнале Cell, разрешило многолетнюю загадку происхождения картофеля. Установлено, что он возник в результате естественного гибридного скрещивания между предком томата и картофелеподобным растением около 9 миллионов лет назад на территории современной Южной Америки.
Каким образом помидор стал предком картофеля?
Изображение носит иллюстративный характер

В скрещивании участвовали два вида растений: древний предок современного томата и растение вида Etuberosum из Чили. Etuberosum внешне напоминает картофель, но не образует клубней. Именно их гибридизация стала эволюционным триггером, который привел к появлению клубня — крахмалистого, запасающего питательные вещества подземного органа.

Общий предок томатов и Etuberosum существовал примерно 14 миллионов лет назад. После этого их эволюционные пути разошлись, и на протяжении около 5 миллионов лет они развивались как отдельные виды, пока не произошло их гибридное скрещивание.

Ключевые гены, необходимые для формирования клубня, были получены от обоих родительских видов, поскольку ни один из них не обладал полным набором. Ген SP6A, который дает растению сигнал к началу образования клубней, был унаследован от предка томата.

В то же время ген IT1, контролирующий рост подземных стеблей, которые впоследствии превращаются в клубни, был получен от Etuberosum. Только сочетание этих двух генов от разных видов позволило новому гибридному растению сформировать полноценный клубень.

Руководили исследованием соавторы Санвэнь Хуан, геномист из Китайской академии сельскохозяйственных наук, и Чжиян Чжан, биолог из Института сельскохозяйственной геномики в Шэньчжэне. В своей работе под названием «Как томат создал картофель» они проанализировали геномы 450 культурных сортов и 56 диких видов картофеля.

Данный анализ представляет собой самую полную коллекцию геномных данных дикого картофеля, когда-либо изученную.

Результаты исследования разрешают давний научный парадокс. Физически картофель похож на Etuberosum, однако филогенетический анализ всегда показывал, что генетически он ближе к томатам. Гибридное происхождение полностью объясняет это несоответствие.

Появление клубня дало растению огромное преимущество для выживания. Эволюция картофеля совпала с периодом быстрого подъема Андских гор. Клубень позволял растению накапливать питательные вещества и переживать суровые погодные условия высокогорья.

Кроме того, клубни обеспечили возможность бесполого размножения: из почек на клубне прорастают новые побеги. Это способствовало быстрому распространению картофеля и освоению им разнообразных экологических ниш на территориях Центральной и Южной Америки.

Сегодня картофель является одной из важнейших сельскохозяйственных культур человечества. Он служит источником углеводов, пищевых волокон, калия, магния и железа. Организация Объединенных Наций признает картофель климатически благоприятной культурой из-за низкого уровня выбросов парниковых газов при его выращивании.


Новое на сайте

20327Кости прерий: как истребление бизонов породило целую индустрию — и сама себя же уничтожила 20326Кто и зачем взламывает серверы Ollama и ComfyUI ради ключей от AWS? 20325Как злоумышленники спрятали командный сервер внутри блокчейна и почему его невозможно... 20324Брюссель заставляет Android делиться секретами с чужими ИИ-помощниками 20323WordPress: как два бага слились в одну критическую дыру, которую назвали wp2shell 20322Как китайские хакеры обманули DigiCert и украли сертификаты для подписи кода? 20321Что скрывается за уязвимостью, которую агентство США внесло в список активно используемых... 20320Автономные системы наступают быстрее, чем инфраструктура для управления ими: кто выиграет... 20319Почему в OpenSSL нашли дыру, съедающую память серверов, но не дали ей даже номер CVE? 20317SonicWall SMA 1000: как два бага превратили VPN-шлюз в бэкдор для атакующих 20316Может ли уязвимость в клиенте Zoom для Windows открыть доступ к чужому аккаунту без... 20315TELEPUZ: новый вредонос на C, который научился прятаться в Telegram, Steam и блокчейне... 20314Дома из дёрна: как исландцы триста лет прятались от холода под слоем земли и травы 20313Как один токен от чужого сервиса мог впустить злоумышленника в чужой аккаунт n8n?
Ссылка