Érdekes felfedezés: A burgonya őse... a paradicsom

Egy új tanulmány szerint a modern burgonya őse 9 millió évvel ezelőtt egy vadparadicsom és egy távoli rokon, az Etuberosum természetes hibridizációjából származott.

A burgonya ismerős étel a világ minden táján a vacsoraasztalokon, de kiderült, hogy meglepő eredete van - Fotó: AGIS-CAAS

A Cell tudományos folyóiratban megjelent publikációban egy nemzetközi evolúcióbiológusokból és géndekódoló szakértőkből álló csoport meglepő megoldást jelentett be: a burgonya egy vadparadicsomfaj és egy gumó nélküli növényfaj, az Etuberosum közötti véletlenszerű „géncseréből” alakulhatott ki, körülbelül 9 millió évvel ezelőtt.

Bár sem a paradicsom, sem az Etuberosum nem terem föld alatti gumókat, a köztük lévő hibridizáció egy új növényfaj létrejöttéhez vezetett, amely igen. A gumók tápanyag-tároló szervek, amelyek segítik a növényeket az Andok egyre hidegebb környezetéhez való alkalmazkodásban.

Később az emberek háziasították őket, és a burgonyát a világ egyik fő élelmiszerforrásává tették. Ma már több mint 100 vadburgonyafaj létezik, amelyek gumókat növesztenek, bár nem mindegyik ehető, mivel méreganyagokat tartalmaznak.

„A gumók termesztésének evolúciója kiemelkedő előnyt biztosított a burgonyának a zord környezetben, ezáltal kiterjesztve a fajok számát és létrehozva a ma ismert gazdag sokféleséget” – mondta Sanwen Huang professzor, a Kínai Trópusi Mezőgazdasági Tudományos Akadémia elnöke és a kutatócsoport vezetője.

Fedezd fel a burgonya mögött rejlő géneket

A jól ismert gumó eredetének felderítésére a csapat 450 genomot elemzett vad és háziasított burgonyafajtákból. Az eredmények azt mutatták, hogy körülbelül 14 millió évvel ezelőtt a vadparadicsom és az Etuberosum elvált egy közös őstől. Körülbelül 9 millió évvel ezelőttre a két ág természetes hibridizációja egy gumós növényt eredményezett, amely a modern burgonya előfutára.

Az Etuberosum mindössze három fajból áll, amelyek virág- és levélformájukban a burgonyára hasonlítanak, de gumókat nem növesztenek. Ezek a fajok ma már csak néhány elszigetelt helyen találhatók meg, például a Csendes-óceánban található Juan Fernández-szigeten és Chile esőerdőiben. Ez még vitatottabbá teszi a burgonya és az Etuberosum közötti kapcsolatot, mivel a burgonya genetikailag közelebb áll a paradicsomhoz.

A tudósok filogenetikai analízist alkalmaztak, amely hasonló az embereknél a DNS-alapú anya-lánya vagy nővér-szülő kapcsolatok vizsgálatához, hogy tisztázzák a kérdést. Genetikai markereket találtak, amelyek néha a burgonyát az Etuberosum „testvérének” mutatták, máskor pedig a paradicsommal álltak közelebbi rokonságban. Ez az ellentmondás volt az a kulcs, amely megnyitotta az utat a rejtély megoldásához.

„A múltból származó, a mai növényekben is jelen lévő genetikai jeleket használjuk fel az evolúciós folyamat rekonstruálására” – magyarázza Sandy Knapp botanikus, a londoni Természettudományi Múzeum munkatársa, aki a kutatócsoport tagja volt.

Genetikai adatokat gyűjtöttek múzeumi példányokból és ritka vadburgonyafajtákból, amelyek csak néhány kis völgyben találhatók az Andokban. Ez a valaha elemzett legátfogóbb vadburgonya-genetikai adatbázis.

A burgonya az emberiség egyik legfontosabb élelmiszernövénye, amelyet körülbelül 10 000 évvel ezelőtt háziasítottak az Andok régiójában. Mivel azonban a növények kevés nyomot hagynak a fosszilis rekordokban, a burgonya evolúciós eredete sokáig rejtély maradt a tudósok számára - Fotó: AI

Burgonya: A szerencse eredménye

Érdekesség: A burgonya az első olyan faj, amely mindkét „szülőjétől”, az Etuberosumtól és a paradicsomtól is hordoz géneket. Talán geológiai vagy éghajlati változások miatt ez a két ősi növény egykor ugyanazon a területen élt együtt, és méhek porozták be őket.

A paradicsom génje hordozza az SP6A „master switch” gént, egy olyan jelet, amely beindítja a gumók növekedését. Eközben az Etuberosum IT1 génje a föld alatti szárak fejlődését szabályozza, amelyek keményítőtartalmú gumókat képeznek. E két gén nélkül a burgonya nem tud gumókat növeszteni.

„Amikor keresztezünk, a gének úgy keverednek, mint egy pakli kártyát, és szerencsére ebben a véletlenszerű kombinációban két fontos gén találkozott, létrehozva a gumók termesztésének képességét. Teljesen véletlen volt” – mondta Knapp botanikus.

Ez az esemény abban az időben történt, amikor az Andok hegyvonulatait a lemeztektonika drámai módon megemelte. A nagy magasságban uralkodó zord, hideg és száraz táj ideális környezetet biztosított egy újfajta burgonya kifejlődéséhez, amelynek nem volt szüksége magokra vagy beporzásra, hanem gumókon keresztül szaporodott. Minden gumóból új növény fejlődött, az új növény pedig gumókat termett – egy zárt ciklus, amely lehetővé tette a túlélésüket és terjedésüket.

Ígéretes jövő az új burgonyafajták számára

A burgonya mára a harmadik legfontosabb élelmiszernövény világszerte a búza és a rizs után, az emberi kalóriák 80%-át teszi ki.

A burgonya evolúciós eredetének megértése segíthet a kutatóknak új fajták létrehozásában, amelyek jobban alkalmazkodnak az éghajlatváltozáshoz, a kártevőkhöz és az aszályhoz. A paradicsom néhány kulcsfontosságú génjének visszahozása lerövidítheti a termesztési ciklust, vagy olyan burgonyát hozhat létre, amely gumók helyett magból nő.

A genetikai sokféleség is fontos. A modern burgonyát gyakran ivartalanul szaporítják, a gumókat levágják és genetikailag azonos módon ültetik. Ha új kártevő vagy betegség jelenik meg, egész földek tűnhetnek el. Másrészt a magból vagy vad fajtákból termesztett burgonya ellenállóbb lehet a betegségekkel szemben.

„Kíváncsiak voltunk arra, hogy a vadon termő burgonya hogyan fejleszt ki ellenálló képességet a betegségekkel szemben, valamint arra, hogy egyes kártevők miért támadják meg a burgonyát, a paradicsomot pedig nem” – mondta Amy Charkowski, a Colorado Állami Egyetem kutatója.

A burgonya továbbra is életmentő lehet sok száraz, rövid nyarat biztosító, magaslati régióban, ahol a rizs vagy a kukorica nem teremhet. A gumó különös eredete, két egymással nem rokon növény véletlenszerű kombinációja, pontosan az, ami különlegessé teszi.

Vissza a témához

MINH HAI

Forrás: https://tuoitre.vn/phat-hien-thu-vi-to-tien-cua-khoai-tay-la-ca-chua-2025080209574457.htm