Помидорное прошлое картофеля

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Миллиарды людей регулярно едят картофель, не задумываясь, откуда взялось это растение на Земле. А вот ученым происхождение картофеля не дает покоя. И тут есть над чем поломать голову.

Это растение из семейства Пасленовые (Solanaceae) внешне напоминает картофелеподобные дикие виды из Чили, известные как этуберозум. Эти растения, как и картофель, образуют надземные побеги и цветки, но не клубни. Однако генетически картофель ближе к помидорам, которые также относятся к пасленовым. Тогда откуда у картофеля появились клубни?

Точку в этой дискуссии, длившейся десятилетиями, наконец поставили ученые из Китайской академии сельскохозяйственных наук. Они выполнили один из самых полных генетических анализов картофеля. Всего команда проанализировала геномы 450 видов культивируемого и 56 видов дикого картофеля. Конечно, ученые рассмотрели и геномы других пасленовых, в том числе томатов и представителей линии Etuberosum.

И вот что удалось выяснить при сравнении геномов. Оказалось, что каждый из изученных видов картофеля содержит стабильную, сбалансированную смесь генетического материала Etuberosum и растений томатов. Эта генетическая мозаика подсказывает, что картофель когда-то появился на свет в результате естественного скрещивания представителей обеих линий. Это скрещивание Etuberosum и помидора несколько миллионов лет назад дало начало древнему картофельному растению, от которого и произошли современные виды.

В результате скрещивания у нового растения появилась способность образовывать клубни. Оказалось, что это результат совместной работы двух генов, каждый из которых происходит от одной из двух родительских линий. Ген SP6A, который сигнализирует растению о том, когда вырастить клубень, происходит от томатного корня его генеалогического древа. А ген IT1, который контролирует рост подземных клубнеобразующих стеблей, происходит со стороны этуберозума. Только когда оба гена работают вместе, растение картофеля может вырастить клубень (Chinese Academy of Agricultural Sciences, Shenzhen).

Клубни, эти подземные хранилища питательных веществ, дали картофелю огромное преимущество. Они выживали в засуху и холод, когда гибли другие растения. Вот почему картофель начал стремительно размножаться, порождая новые виды и богатое разнообразие, что мы сегодня с удовольствием вкушаем.