馬鈴薯演化新發現:番茄祖先雜交促成

编辑者: Katia Remezova Cath

一項新的研究揭示了現代馬鈴薯的起源,其歷史可以追溯到大約 900 萬年前. 當時,古代番茄祖先與一種名為 'Etuberosum' 的植物發生了雜交事件. 這次雜交產生了 'Petota' 譜系,其中包括我們今天種植的馬鈴薯以及許多野生品種.

該研究由中國農業科學院的黃三文領導,並於 2025 年 7 月 31 日發表在《Cell》期刊上. 研究團隊分析了來自不同馬鈴薯物種的基因組. 他們發現,'Petota' 譜系的所有成員都帶有來自番茄和 'Etuberosum' 譜系的遺傳物質. 這種基因混合的過程被稱為雜交.

研究人員確定了兩個對塊莖形成至關重要的關鍵基因:來自番茄譜系的 SP6A 和來自 'Etuberosum' 譜系的 IT1. 塊莖是植物的地下儲藏器官. 這兩個基因的結合使早期的馬鈴薯能夠產生塊莖,從而獲得了重要的演化優勢.

研究表明,雜交是演化的強大驅動力,可以創造新的特徵和物種. 通過了解馬鈴薯的起源,科學家們希望能開發出更具適應性和韌性的馬鈴薯品種,從而增強糧食安全.

該研究分析了超過 450 種栽培馬鈴薯和 56 種野生馬鈴薯的基因組數據. 研究人員發現,所有馬鈴薯物種都表現出番茄和 Etuberosum 基因的穩定混合. 系統發育分析顯示,馬鈴薯與番茄的關係比與 Etuberosum 更密切.

研究團隊追蹤了馬鈴薯中關鍵的塊莖形成基因的起源. 來自番茄的 SP6A 基因控制塊莖的啟動,而來自 Etuberosum 的 IT1 基因則控制地下莖的生長. 如果沒有這兩個基因,馬鈴薯就無法產生塊莖.

大約在 900 萬年前,安地斯山脈的快速隆起與馬鈴薯的演化創新同時發生. 塊莖的出現使馬鈴薯能夠在嚴峻的環境中生存,並促進了物種的多樣性.

透過研究馬鈴薯的基因組成,有助於培育出更能適應氣候變遷的品種,進而提升全球的糧食安全. 保護馬鈴薯的基因多樣性,有助於應對未來可能出現的病蟲害,確保糧食供應的穩定性.

來源

  • The Guardian

  • Modern potatoes derived from ancient tomatoes 9 million years ago, study says

  • Potatoes have their roots in ancient tomatoes

  • Ancient hybridization underlies tuberization and radiation of the potato lineage

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