Пекин-Изненадващо откритие от страна на учените разкри, че древен генетичен брак преди около 9 милиона години е породил това, което сега е третата по големина реколта на света: Картофът. И доматът, оказва се, е майката на картофа.
Проучването е проведено от изследователски екип от Института за земеделски геномика в Шенжен, Китайската академия по селскостопански науки и домашен изследовател от университета в Ланжоу, в сътрудничество с учени от Канада и Обединеното кралство. Той показа, че картофът произхожда от древно събитие за хибридизация между растението домати и растение, подобно на картофи, преди около 9 милиона години. Този кръст също доведе до създаването на нов орган: Tuber.
Публикувано в последния брой на The Cell Journal, тези открития предоставят новаторска теоретична перспектива за генетичното развъждане на картофи.
Като най -важната култура в света, картофът е родом от Южна Америка. Ценен за високото си хранително съдържание и широката адаптивност, тя се е разпространила по целия свят.
Хуанг Санвен, който ръководеше изследването, обясни, че произходът на картофа отдавна е озадачен учени. На външен вид съвременните картофени растения са почти идентични с картофено видове, наречен Etuberosum, който не носи грудки. Картофените растения обаче са по -тясно свързани с доматите въз основа на филогенетичен анализ.
За да разгадае мистерията на произхода на картофите, изследователският екип анализира 101 генома и 349 реставрирани проби от култивирани картофи и техните 56 диви роднини – ефективно изчерпателен тест за бащинство на ДНК за всички картофи.
Те откриха, че всички изследвани картофи носят стабилни, балансирани генетични приноси както от Etuberosum, така и от домат. От това те заключиха, че картофът е хибридното потомство на двете.
За да потвърди тази хипотеза, екипът допълнително оцени времената на разминаване на трите вида. Резултатите от тях показват, че Etuberosum и доматът започват да се разминават преди около 14 милиона години. Приблизително 5 милиона години след разликата им, двете хибридизирани, което води до появата на най-ранните картофени растения, носещи туберкулоза преди около 9 милиона години.
„Доматът служи като родител на майката на картофа, докато Etuberosum е родител по бащина линия“, каза Хуанг.
Това, което продължи да озадачава изследователите, беше защо само картофът развива грудки, докато родителите му ги липсват. Доматът няма нито подземни стъбла, нито грудки, а Etuberosum има подземни стъбла, но няма подути грудки.
Екипът на Хуанг предложи смело обяснение: Губерът може да бъде продукт на геномно пренареждане. След кръстосаните две родови родове, техните гени се рекомбинират по начин, който случайно създаваше грудката като нов орган.
Екипът допълнително проследи произхода на гените за образуване на ключови туберкулоза, които са комбинация от генетичен материал от всеки родител. Те откриха гена SP6A, който действа като главен превключвател, който казва на растението кога да започне да прави грудки, идва от доматената страна на семейството. Друг важен ген, IT1, който помага за контрол на растежа на подземните стъбла, които образуват грудки, идва от страната на Etuberosum. Без нито едно парче хибридното потомство би било неспособно да произвежда грудки.
Този древен брак не само произвежда грудката, но и обогати генетичното разнообразие на родословието на картофеното растение.
Екипът откри също, че различни картофени индивиди проявяват „мозаечна“ модел на родителски генетични приноси.
Когато е подложен на различни екологични натоварвания, тази генетична комбинация от мозайка позволява подбор на оптимални генни набори, което позволява на картофите да се адаптират към различни местообитания, вариращи от умерени тревни площи до алпийски ливади.
Грудънът има подземно предимство за оцеляване. Той съхранява вода и нишесте, помагайки на картофите да издържат на суша и студ и позволява възпроизвеждане без семена или опрашване, тъй като новите растения могат да поникнат директно от пъпките върху грудки.
„Еволюирането на грудката даде на картофите огромно предимство в суровите среди, подхранвайки експлозия от нови видове и допринасяйки за богатото разнообразие в картофите, които виждаме и разчитаме днес“, каза Хуанг.
Източник Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта