Les pommes de terre sont un aliment familier sur les tables du monde entier, mais il s'avère qu'elles ont une origine surprenante - Photo : AGIS-CAAS
Dans une publication dans la revue scientifique Cell, une équipe internationale de biologistes évolutionnistes et d'experts en décodage de gènes vient d'annoncer une solution surprenante : les pommes de terre pourraient avoir été formées à partir d'un « échange de gènes » aléatoire entre une espèce de tomate sauvage et une espèce de plante sans tubercule appelée Etuberosum, il y a environ 9 millions d'années.
Bien que ni la tomate ni l'Etuberosum ne produisent de tubercules souterrains, leur hybridation a donné naissance à une nouvelle espèce végétale produisant des tubercules. Les tubercules sont des organes de stockage des nutriments qui aident les plantes à s'adapter à l'environnement de plus en plus froid des Andes.
Les humains ont ensuite domestiqué la pomme de terre et en ont fait l'une des principales sources alimentaires mondiales. Il existe aujourd'hui plus de 100 espèces de pommes de terre sauvages qui produisent des tubercules, mais toutes ne sont pas comestibles en raison des toxines qu'elles contiennent.
« L'évolution vers la culture de tubercules a donné aux pommes de terre un avantage supérieur dans les environnements difficiles, élargissant ainsi l'espèce et créant la riche diversité que nous avons aujourd'hui », a déclaré le professeur Sanwen Huang, président de l'Académie chinoise des sciences agricoles tropicales et chef de l'équipe de recherche.
Découvrez les gènes cachés derrière les pommes de terre
Pour retracer les origines de ce tubercule familier, l'équipe a analysé 450 génomes de variétés de pommes de terre sauvages et domestiques. Les résultats ont montré que les tomates sauvages et l'Etuberosum ont divergé d'un ancêtre commun il y a environ 14 millions d'années. Il y a environ 9 millions d'années, l'hybridation naturelle entre les deux branches avait donné naissance à une plante tubéreuse qui allait devenir la pomme de terre moderne.
L'Etuberosum ne comprend que trois espèces, dont les fleurs et les feuilles ressemblent à celles de la pomme de terre, mais qui ne produisent pas de tubercules. Ces espèces ne se trouvent plus que dans quelques endroits isolés, comme l'île Juan Fernández dans l'océan Pacifique et les forêts tropicales du Chili. Cela rend le lien entre la pomme de terre et l'Etuberosum encore plus controversé, car la pomme de terre semble génétiquement plus proche de la tomate.
Pour clarifier la question, les scientifiques ont eu recours à l'analyse phylogénétique, une méthode similaire à celle utilisée chez l'humain pour déterminer les liens de parenté mère-enfant ou sœur à partir de l'ADN. Ils ont découvert des marqueurs génétiques qui présentaient parfois la pomme de terre comme une « sœur » de l'Etuberosum, mais parfois comme une parenté plus étroite avec la tomate. Cette contradiction a ouvert la voie à la résolution du mystère.
« Nous utilisons des signaux génétiques du passé, toujours présents dans les plantes aujourd'hui, pour reconstituer le parcours évolutif », explique le botaniste Sandy Knapp du Natural History Museum de Londres, qui faisait partie de l'équipe de recherche.
Ils ont collecté des données génétiques à partir de spécimens de pommes de terre de musée et de variétés sauvages rares, présentes uniquement dans quelques petites vallées des Andes. Il s'agit de la base de données génétiques de pommes de terre sauvages la plus complète jamais analysée.
La pomme de terre est l'une des cultures vivrières les plus importantes de l'humanité, ayant été domestiquée dans la région des Andes il y a environ 10 000 ans. Cependant, les plantes laissant peu de traces fossiles, ses origines évolutives sont longtemps restées un mystère pour les scientifiques. Photo : AI
Pomme de terre : le fruit de la chance
Fait amusant : la pomme de terre est la première espèce à porter des gènes de l'Etuberosum et de la tomate. Peut-être en raison de changements géologiques ou climatiques, ces deux plantes anciennes ont coexisté dans la même région et ont été pollinisées par les abeilles.
Le gène de la tomate porte le « commutateur principal » SP6A, le signal qui déclenche la croissance des tubercules. De son côté, le gène IT1 d'Etuberosum contrôle le développement des tiges souterraines, qui forment des tubercules riches en amidon. Sans l'un ou l'autre de ces gènes, les pommes de terre ne peuvent pas former de tubercules.
« Lors d'un croisement, les gènes sont mélangés comme un jeu de cartes, et heureusement, dans cette combinaison aléatoire, deux gènes importants se sont rencontrés, créant la capacité de produire des tubercules. C'était entièrement dû au hasard », a déclaré le botaniste Knapp.
Cet événement s'est produit à une époque où les Andes étaient soulevées par la tectonique des plaques. Le paysage rude, froid et sec des hautes altitudes offrait un environnement idéal au développement d'une nouvelle pomme de terre, qui ne nécessitait ni graines ni pollinisation, mais se propageait par tubercules. Chaque tubercule donnait naissance à une nouvelle plante, laquelle produisait des tubercules, complétant ainsi le cycle qui lui permettait de survivre et de se propager.
Un avenir prometteur pour les nouvelles variétés de pommes de terre
Les pommes de terre sont désormais la troisième culture alimentaire la plus importante au monde, après le blé et le riz, contribuant à 80 % des calories consommées par l’homme.
Comprendre les origines évolutives de la pomme de terre pourrait aider les chercheurs à créer de nouvelles variétés mieux adaptées au changement climatique, aux ravageurs et à la sécheresse. Réintroduire des gènes clés de la tomate pourrait raccourcir le cycle de croissance ou créer des variétés poussant à partir de graines plutôt que de tubercules.
La diversité génétique est également importante. Les pommes de terre modernes sont souvent multipliées de manière asexuée en coupant les tubercules et en les plantant, ce qui les rend génétiquement identiques. L'apparition d'un nouveau ravageur ou d'une nouvelle maladie peut anéantir des champs entiers. À l'inverse, les pommes de terre issues de semences ou de variétés sauvages peuvent être plus résistantes aux maladies.
« Nous nous intéressions à la manière dont les pommes de terre sauvages développent une résistance aux maladies, ainsi qu'aux raisons pour lesquelles certains parasites attaquent les pommes de terre et laissent les tomates tranquilles », a déclaré la chercheuse Amy Charkowski de l'Université d'État du Colorado.
La pomme de terre reste une ressource vitale dans de nombreuses régions sèches, aux étés courts et en haute altitude, où le riz et le maïs ne peuvent pousser. Et ce sont les origines étranges de ce tubercule, fruit du hasard de deux plantes sans lien de parenté, qui font sa particularité.
Source : https://tuoitre.vn/phat-hien-thu-vi-to-tien-cua-khoai-tay-la-ca-chua-2025080209574457.htm
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