Araştırmacılar, Güney Amerika’daki domates bitkileri ile patates benzeri yabani türler arasında gerçekleşen doğal melezlenme sonucu modern patatesin ortaya çıktığını keşfetti.
Dünyanın en önemli tarım ürünlerinden biri olan patatesin kökeni uzun süredir bilim insanlarının ilgisini çekiyordu. Görünüş olarak modern patates bitkileri, Şili’de bulunan ve Etuberosum adı verilen üç patates benzeri türle neredeyse aynı. Ancak bu bitkiler yumru taşımıyor. Filogenetik analizlere göre patates bitkileri, domateslerle daha yakın akraba.
Bu çelişkiyi çözmek için uluslararası bir araştırma ekibi, kültür patateslerinden 450 ve yabani patates türlerinden 56 genomu analiz etti. Bu veri seti şimdiye kadar analiz edilmiş en kapsamlı yabani patates genomik koleksiyonu oldu.
Araştırmacılar, her patates türünün Etuberosum ve domates bitkilerinden dengeli bir genetik karışım taşıdığını tespit etti. Bu da patatesin, bu iki tür arasındaki antik bir melezlenmeden geldiğini gösteriyor.
Etuberosum ve domatesler farklı türler olsa da yaklaşık 14 milyon yıl önce ortak bir ataya sahipti. Yaklaşık 5 milyon yıl boyunca ayrı kaldıktan sonra bile çiftleşen bu türler, 9 milyon yıl önce ilk yumrulu patates bitkilerini ortaya çıkardı.
Araştırma ekibi ayrıca patatesin yumru oluşumundaki kilit genlerinin kökenini inceledi. Bu genler, her iki ebeveynden gelen genetik materyalin bir kombinasyonu. Örneğin, bitkiye yumru yapmaya başlama sinyalini veren anahtar bir gen olan SP6A, domates tarafından miras alınmış. Yumruları oluşturan yeraltı gövdelerinin büyümesini kontrol eden IT1 geni ise Etuberosum tarafından sağlanmış. Bu genlerden herhangi biri olmasaydı, melez yavrular yumru üretemezdi.
Çalışmaya göre, bu yenilik, And Dağları’nda yeni ekolojik ortamların ortaya çıktığı döneme denk geldi. Yeraltında besin depolayan yumrular sayesinde ilk patatesler, değişen çevreye hızla uyum sağlayarak dağların sert iklim koşullarında hayatta kalabildi.
Yumrular ayrıca patates bitkilerinin tohum veya tozlaşma olmadan çoğalmasını sağlıyor. Yumru üzerindeki tomurcuklardan filizlenerek yeni bitkiler oluşturabiliyor. Bu özellik, çeşitli ekolojik yerlere hızla yayılmalarını sağladı.
Çin Tarım Bilimleri Akademisi’ne bağlı Shenzhen Tarımsal Genomik Enstitüsünden Zhiyang Zhang’ın ilk yazarlığını yaptığı makale Cell’de yayımlandı.
Kaynak: Cell
