Rätsel um die Herkunft der Kartoffel gelöst

Obwohl Kartoffeln eine wichtige Nutzpflanze sind, ist die Evolutionsgeschichte der Kartoffel unbekannt. Moderne Kartoffeln sehen den chilenischen Etuberosum-Pflanzen fast identisch, bilden aber keine Knollen. Genetisch ähneln Kartoffeln eher Tomaten. Um die Evolutionsgeschichte zu erforschen, analysierte ein Team 450 Genome von Kulturkartoffeln und 56 Wildkartoffelarten. „Wildkartoffeln sind sehr schwer zu beproben, daher stellt dieser Datensatz die umfassendste Sammlung genomischer Daten von Wildkartoffeln dar, die je analysiert wurde“, sagt Erstautor Zhiyang Zhang.

Sie fanden heraus, dass jede Kartoffelart eine stabile Mischung aus genetischem Material sowohl von Etuberosum- als auch von Tomatenpflanzen enthielt. Die Datierung ergab, dass Kartoffeln vor etwa 8 bis 9 Millionen Jahren durch Hybridisierung entstanden sind, wobei die Divergenzzeiten der einzelnen Elternpflanzen bemerkenswert nahe beieinander lagen (9.0 bzw. 8.5 Millionen Jahre).

Die Superkraft der Knollenbildung verdanken sie dem Zusammenspiel beider Eltern. Das Gen SP6A (der „Hauptschalter“ für die Knollenbildung) stammt von Tomaten, während das Gen IT1 (das das unterirdische Stängelwachstum steuert) von Etuberosum stammt. Dann standen die neuen Pflanzen vor einer Herausforderung: der Andenerhebung. Die geologischen Veränderungen brachten neue Herausforderungen mit sich. Dank einer Knolle zur unterirdischen Nährstoffspeicherung konnten sich Frühkartoffeln schnell an die veränderten Umweltbedingungen anpassen und das raue Wetter in den Bergen überleben. Knollen ermöglichten es Kartoffelpflanzen außerdem, sich ohne Samen oder Bestäubung zu vermehren.

„Die Entwicklung einer Knolle verschaffte der Kartoffel einen enormen Vorteil in rauen Umgebungen, führte zu einer explosionsartigen Entstehung neuer Arten und trug zu der großen Vielfalt an Kartoffeln bei, die wir heute kennen und auf die wir uns verlassen“, sagte Huang.

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Entdeckungsdetails: Zelle, https://doi.org/g9vtc4
Pressemitteilung: https://www.eurekalert.org/news-releases/1092263
Titelbild: Schau immer auf die Sonnenseite des Lebens von Christian Benseler / Wikimedia Commons CC-BY

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