Чи можливо, що картопля та помідор мають спільне минуле? Як виявило нове дослідження, опубліковане у журналі Cell, ці дві, здавалося б, несхожі рослини об’єднані дивовижною еволюційною історією. Природне схрещування диких помідорів та картоплеподібних рослин у Південній Америці близько дев’яти мільйонів років тому призвело до появи сучасної картоплі. За словами співавтора дослідження Лорена Різеберга, професора Університету Британської Колумбії, це відкриття вказує на “глибокий зсув” в еволюційній біології, оскільки вчені дедалі більше визнають роль стародавньої гібридизації у формуванні Дерева життя. Якщо раніше вважалося, що випадкові мутації є головною рушійною силою еволюції, то тепер, як стверджує Різеберг, “ми погоджуємося, що творча роль гібридизації була недооцінена”, пише T4.
Походження скромної картоплі, однієї з найважливіших культур у світі, довгий час спантеличувало вчених. Сучасні рослини картоплі генетично схожі на три види з Чилі, відомі як Etuberosum, які не утворюють бульб. Однак генетичний аналіз виявив дивовижну близькість до помідорів. “Це відомо як дискордантність і свідчить про те, що відбувається щось цікаве!” – пояснила Сандра Кнапп, ботанік-дослідник з Британського музею природної історії.
Щоб розгадати цю загадку, міжнародна команда дослідників проаналізувала 450 геномів культурної картоплі та 56 диких видів, що стало найповнішою колекцією геномних даних дикої картоплі з усіх, які коли-небудь аналізувалися. Аналіз показав, що сучасна картопля має збалансовану генетичну спадщину від двох предкових видів: приблизно 60 відсотків від Etuberosum та 40 відсотків від помідорів. Сандра Кнапп зазначила, що її “вау” момент стався, коли китайська команда продемонструвала, що “ВСЯ картопля, як дикі види, так і наземні сорти, мала практично однакову пропорцію генів томатів і генів Etuberosum”. Це переконливо вказує на давню подію гібридизації, а не на різні пізніші обміни генами.
Було встановлено, що один ген під назвою SP6A, який відповідає за бульбоутворення, походить від лінії томатів. Проте він міг забезпечувати утворення бульб лише в парі з геном IT1 з Etuberosum, який контролює ріст підземного стебла. Вважається, що розбіжність між Etuberosum та помідорами почалася 14 мільйонів років тому – можливо, через запилення комахами – і завершилася дев’ять мільйонів років тому. Ця еволюційна подія збіглася зі швидким підняттям гірського хребта Анд, що створило ідеальні умови для появи бульбоносних рослин, які могли зберігати поживні речовини під землею. Ще однією ключовою особливістю бульб є їхня здатність розмножуватися безстатевим шляхом, проростаючи новими бруньками без потреби в насінні чи запиленні – риса, що допомогла їм поширитися по всій Південній Америці, а пізніше, завдяки людській діяльності, і по всьому світу.
Співавтор дослідження Санвень Хуан, професор Інституту сільськогосподарської геноміки в Шеньчжені, повідомив, що його лабораторія зараз працює над створенням нового гібрида картоплі, який можна буде розмножувати насінням для прискорення селекції. Це дослідження показує, що використання помідорів “як основи синтетичної біології” є перспективним шляхом для створення цієї нової картоплі.
Раніше вчені виявили тварину, яка навчилася уповільнювати біологічне старіння.
Підписуйся на наш Telegram-канал