Une étude révèle l'origine énigmatique de la pomme de terre: «  spoiler '', est né d'un ancêtre de tomate

La pomme de terre est un tubercule des régions andines d'Amérique du Sud qui, depuis sa découverte aux XVe et XVIe siècles, est devenue l'un des aliments les plus consommés et les plus polyvalents dans le monde. Et tout cela grâce à sa concentration élevée de glucides complexes, de fibres, de vitamines (en particulier de la vitamine C et de certains des complexes B) et des minéraux tels que le potassium et le magnésium.

La production de pommes de terre est essentielle pour la sécurité alimentaire dans de nombreuses régions rurales, car sa culture nécessite relativement peu de ressources et peut s'adapter à différents climats. Cependant, il fait également face à des défis tels que les ravageurs, les maladies et le changement climatique. Maintenant, nous savons – enfin – son origine énigmatique et a à voir avec l'hybridation de deux plantes sauvages au Chili qui ne produisent pas de tubercules.

D'où vient la pomme de terre? Vous serez surpris par la réponse

Comprendre comment la pomme de terre est originaire, l'une des cultures les plus importantes du monde, est un mystère depuis longtemps. Maintenant, de nouvelles recherches internationales ont révélé que ce tubercule est né d'un ancêtre de tomate.

Plus précisément, l'étude publiée dans le magazine Cell propose que la plante de pommes de terre (Solanum Tuberosum) est apparue par hybridation naturelle entre les ancêtres des lignées de tomate et d'éthuberosum, des plantes sauvages au Chili qui ne produisent pas de tubes. Pour comprendre cet événement évolutif complexe qui s'est produit il y a 9 millions d'années en Amérique du Sud, l'équipe a analysé 450 génomes de pommes de terre cultivés et 56 espèces de pommes de terre sauvage.

« Les pommes de terre sauvages sont très difficiles à échantillonner, donc cet ensemble de données représente la collection la plus complète de données de pommes de terre sauvages jamais analysées », explique Zhiyang Zhang de l'Institut de génomique agricole de Shenzhen, l'Académie chinoise des sciences agricoles et le premier auteur de l'article « Nous avons enfin résolu le mystère de l'origine des potates ».

De cette façon, ils ont comparé leurs données avec celles d'Etuberosum et des tomates. Le résultat a été que chaque espèce de pomme de terre a un mélange de matériel génétique stable et équilibré appartenant aux deux lignées. De plus, le travail souligne que, bien que les pommes de terre soient plus visuellement la première (par le type de fleur et de feuille), son arbre phylogénétique – une représentation graphique qui montre les relations évolutives entre différentes espèces – est plus étroitement liée aux tomates.

Les tomates, les pommes de terre et l'éthuberosum sont des parents proches les uns avec les autres et forment un groupe monophilétique. Autrement dit, c'est un groupe d'organismes qui partagent un ancêtre commun. « L'ancêtre commun des sections d'Étuberosum et de tomates existait probablement il y a environ 14 millions d'années, appartenait à la famille Solanaceae et a présenté les caractéristiques morphologiques typiques de cette famille », explique Jianquan Liu, chercheur en écologie et en ressources biologiques à l'Université du Sichuan (Chine) et Co -author de l'article.

Cet ancêtre a donné naissance à deux lignées différentes d'Ethuberosum et de tomate. Cependant, après avoir divergé pendant environ cinq millions d'années, les deux ont réussi à traverser et ont créé les premières plants de pommes de terre avec des tubercules, il y a environ 9 millions d'années. Les espèces hybrides résultantes ont évolué jusqu'à 107 espèces sauvages actuelles de la section Petota, le groupe de genre Solanum qui comprend la pomme de terre et ses parents sauvages. Et il y a environ 10 000 ans, les humains ont domestiqué l'une de ces espèces sauvages jusqu'à l'origine de la pomme de terre moderne.

Le mélange de gènes pour donner naissance à la pomme de terre

La formation du tubercule dans Petota est due à une combinaison précise de gènes. D'une part, des gènes tels que SP6A agissent comme un commutateur pour démarrer la tubérisation et proviennent de la lignée de tomates (tomate). Tandis que les gènes tels que IT1 régulent la croissance des tiges souterraines nécessaires au développement du tubercule et ont leur origine dans Etuberosum. L'interaction fonctionnelle entre ces gènes et d'autres gènes a permis l'apparition du tubercule, à la fois dans les espèces hybrides ancestrales et dans les espèces actuelles de Petota.

D'un autre côté, chez les espèces parentales, c'est-à-dire dans leurs lignées actuelles (Etuberosum et tomate), ces gènes n'interagissent pas entre eux et, par conséquent, le tubercule n'est pas formé.

L'hybridation interspécifique qui a donné naissance à la formation de tubercules aurait pu produire des changements climatiques ou géologiques qui ont conduit à la coexistence des deux espèces ancestrales dans la même région. L'apparition du tubercule dans les premières pommes de terre leur a permis de stocker les nutriments sous terre, ce qui favorisait leur adaptation aux changements climatiques soudains et à leur survie dans des environnements hostiles.

« Cela a permis aux plantes de persister végétalement dans les stations, et l'hypothèse qui a ainsi réussi à se développer vers de nouveaux environnements, tels que ceux qui ont ouvert avec l'émergence de la chaîne de montagnes d'Andes », explique Sandra Knapp, chercheuse botanique à l'histoire naturelle du Royaume-Uni et auteur de l'étude. De plus, sa reproduction n'a pas besoin de graines ou de pollinisation car elles poussent directement à partir des jaunes de tubercules et cela aurait pu faciliter ce processus d'expansion.

« Cette étude ouvre de nouvelles voies pour l'amélioration génétique des cultures. À l'avenir, différentes espèces sont prévues pour générer de nouvelles caractéristiques et éliminer les mutations nocives qui se sont accumulées dans les pommes de terre après des siècles de culture », conclut Liu.

Et, en tant que résumé, la pomme de terre n'est pas seulement un aliment des plus nutritifs et des plus économiques, mais représente également tout un symbole de l'agriculture et de la culture de nombreuses communautés du monde entier. Qui aurait pu le dire, que la pomme de terre provient de la tomate? Nous continuons. Ecotics.com