L’accouplement aléatoire entre les plants de tomates sauvages et les espèces semblables à la pomme de terre il y a 8 millions à 9 millions d’années peut avoir donné naissance à l’un de nos glucides préférés: la pomme de terre.
« Dans une perspective évolutive, nous avons eu un (désaccord) non résolu dans les relations entre les lignées de tomate, de pétota et d’Etuberosum », » Sandra Knappun botaniste de recherche au Natural History Museum de Londres et co-auteur de la nouvelle étude, a déclaré à Live Science dans un e-mail.
L’importance de l’inhabituel dans ce cas, a déclaré Knapp, est qu’elle a créé de nouvelles combinaisons de gènes dans la lignée Petota, donnant naissance à des tubercules – les organes enflammés et souterrains qui stockent l’eau et les nutriments, que les humains mangent. Les ancêtres des plantes modernes de tomate et d’Étuberosum n’avaient pas de tubercules, et ces structures n’étaient pas apparues dans aucune des lignées car elles se sont entretenues pour produire un hybride.
« Nos résultats montrent comment un événement d’hybridation entre les espèces peut déclencher l’évolution de nouveaux traits, permettant à encore plus d’espèces d’émerger », co-auteur de l’étude Sanwen Huangprofesseur de génomique agricole à l’Académie chinoise des sciences agricoles, a déclaré dans un communiqué. « Nous avons finalement résolu le mystère de la provenance des pommes de terre. »
Les chercheurs ont analysé les génomes de 128 plantes Petota, tomate et Etuberosum pour résoudre les relations évolutives entre ces lignées. Ils ont utilisé des outils génomiques avancés qui n’étaient pas disponibles auparavant, expliquant pourquoi les scientifiques n’avaient pas obtenu ces résultats auparavant, a déclaré Knapp. L’équipe a publié ses conclusions jeudi 31 juillet dans le journal Cellule.
L’analyse a révélé des modèles génétiques « semblables à la mosaïque » dans Petota qui représentaient un mélange uniforme d’ADN hérité de la tomate et de l’Etuberosum, datant de l’origine des pommes de terre à un événement de croisement entre les deux lignées entre 8 millions et 9 millions d’années, ont écrit les chercheurs dans l’étude.
Un ancien événement d’hybridation entre Etuberosum et la tomate est possible car ces lignées partagent un dernier ancêtre commun entre 13 millions et 14 millions d’années, selon l’étude. Malgré l’évolution indépendante après la disparition de cet ancêtre commun, l’Étuberosum et les plants de tomates peuvent encore avoir assez en commun génétiquement pour entreprendre 5 millions d’années plus tard.
Les plantes de pommes de terre résultant de ce match ont produit des tubercules, que les chercheurs ont lié à plusieurs gènes. Notamment, l’équipe a identifié SP6A, un gène provenant de la lignée de tomates mais a évolué en pommes de terre pour fournir des instructions sur le moment de fabriquer des tubercules. Les chercheurs ont également mis en évidence le gène IT1 comme impliqué dans la formation de tubercules, mais ce gène est venu du côté d’Etuberosum, selon l’étude.
Les tubercules ont aidé les plantes à pommes de terre à conquérir un nouveau sol à un moment où le Les Andes étaient en cours Souppection rapide, suggèrent les chercheurs. L’inhabituel « a conduit à un remaniement des gènes de telle sorte que la nouvelle lignée produisait des tubercules, permettant à ces plantes de se développer dans les habitats froids et secs nouveaux dans la chaîne de montagne Rising Andes », a déclaré Knapp.
La capacité des plantes de pommes de terre à stocker les nutriments et l’eau les a probablement aidés à survivre dans des environnements plus sévères que les plantes Etuberosum et les tomates. Cela a non seulement favorisé l’expansion géographique des pommes de terre, mais elle a également empêché l’accouplement avec des plants d’Étuberosum et de tomates, permettant à Petota d’évoluer en une lignée complètement nouvelle, selon l’étude.
« L’évolution d’un tubercule a donné aux pommes de terre un énorme avantage dans les environnements sévères, alimentant une explosion de nouvelles espèces et contribuant à la riche diversité de pommes de terre que nous voyons et que nous comptons aujourd’hui », a déclaré Huang.
