Новаторское исследование проследило происхождение картофеля до гибридизационного события около 9 миллионов лет назад, когда в Южной Америке проходит дикий помидор и картофельное растение. | Кредит фото: Дэвид Меркадо/Рейтер
Картофель является одним из мировых продуктов питания, сначала культивируя тысячи лет назад в районе Анд в Южной Америке, прежде чем распространяться во всем мире с 16 -го века. Но, несмотря на свое значение для человечества, эволюционное происхождение картофеля оставалось озадаченным – до сих пор.
Новый анализ 450 геномов из культивируемого картофеля и 56 геномов видов дикого картофеля показал, что линия картофеля возникла в результате естественного межредининга между диким растением томата и картофельным видом в Южной Америке около 9 миллионов лет назад.
Клубень развился из гибрида дикого помидора и картофельного растения
Это событие гибридизации привело к появлению зарождающегося клубня завода картофеля, увеличенного структуры, в котором содержатся питательные вещества под землей под землей, по словам исследователей, которые также определили два важных гена, участвующих в формировании клубня. В то время как в томатном растении съедобная часть – это фрукты, в растении картофеля это клубень.
«Картофель – это действительно один из самых замечательных продуктов питания человечества, сочетающий в себе необычайную универсальность, питательную ценность и культурную повсеместность в способах, которые могут соответствовать немногим культурам», – сказал Санвен Хуанг, биолог генома и заводчик растений в китайской академии сельскохозяйственных наук и старший автор исследования, опубликованного в пятницу в «Журнальной клетке».
«Люди едят картофель, используя практически каждый метод приготовления-выпекание, жаркое, кипячение, паряки и жарки. Несмотря на то, что он стереотип в качестве углеводов, картофель предлагает витамин С, калий, клетчатку и резистентный крахмал и естественным образом без глютена, низкокачественный и насыщенный-питательный источник калории», добавил Хуанг.
Устойчивый крахмал – это тип углеводов, который противостоит расщеплению в тонкой кишке и ферментах в большой кишке, питая полезные бактерии в кишечнике.
Научное название современного картофельного завода-Solanum Tuberosum. Двое родителей, идентифицированных в исследовании, были растениями, которые были предками картофельного вида, теперь обнаруженного в Перу, названном Etuberosum, который очень напоминает растение картофеля, но не хватает клубня и томатного растения.
Эти два завода сами разделили общего предка, который жил около 14 миллионов лет назад, и смогли естественным образом скрещиваться, когда случайное событие гибридизации произошло через пять миллионов лет после того, как они расходились друг от друга.
«Это событие привело к переселению генов, чтобы новая линия производила клубни, что позволило этим растениям расширяться в недавно созданные холодные, сухие места обитания в горной цепи растущих Анд»,-сказала ботаник Сандра Кнапп из Музея естественной истории в Лондоне, соавтор исследования.
Кубень помог картофелю пережить резкий климат Андов
Это событие гибридизации совпало с быстрым подъемом Анд. С бубром картофельный завод смог адаптироваться к изменяющейся региональной среде и процветать в суровых условиях гор.
«Службы могут хранить питательные вещества для холодной адаптации и обеспечивать бесполое воспроизведение для удовлетворения проблемы снижения фертильности в холодных условиях. Это позволило растению выжить и быстро расширяться», – сказал Хуанг.
Результаты исследования, по мнению исследователей, могут помочь направить улучшение культивируемого размножения картофеля для решения экологических проблем, с которыми сталкивается сельскохозяйственные культуры из -за таких факторов, как изменение климата.
В настоящее время около 5000 сортов картофеля. По данным Международной организационной организации по картофельному центру из Международного картофельного центра, картофель является третьим по величине продовольственной культурой в мире, после риса и пшеницы. Китай является ведущим в мире производителем картофеля.
«Всегда трудно удалить все вредные мутации в картофельных геномах в размножении, и это исследование открывает новую дверь, чтобы сделать картофель свободным от вредных мутаций, используя томат в качестве шасси синтетической биологии», – сказал Хуанг.
Исследование также может открыть дверь, чтобы генерировать новые виды сельскохозяйственных культур, которые могут производить плоды томата над землей и картофельные клубни под землей, согласно Жияну Чжану, постдокторскому исследователю в Китайской академии сельскохозяйственных наук.
Картофель и помидоры являются членами семейства цветущих растений в паслене, которые также включают табак и перец, среди прочих. В исследовании не было изучено эволюционное происхождение других туберовых корневых культур, которые возникли в Южной Америке, таких как сладкий картофель и Юка, которые являются членами различных семейств цветущих растений.
В то время как части помидоров и картофельных растений, которые едят люди, совершенно разные, сами растения очень похожи.
«Мы используем разные части этих двух видов, фрукты в помидорах и клубни в картофеле», – сказал Кнапп. «Если вы посмотрите на цветы или листья, они очень похожи. И если вам посчастливилось позволить вашему картофельному растению производить фрукты, они выглядят как маленькие зеленые помидоры. Но не ешьте их. Они не очень милые».
Опубликовано 4 августа 2025 года
2025-08-04 04:54:00
1754290127
#Скрытые #корни #картофеля #раскрыты #гибридное #происхождение #датируется #миллионами #лет
По теме
