Tomat secara acak dikawinkan dengan tanaman lain 9 juta tahun yang lalu. Hasilnya? Kentang.
Perkawinan acak antara tanaman tomat liar dan spesies seperti kentang 8 juta hingga 9 juta tahun yang lalu mungkin telah memunculkan salah satu karbohidrat favorit kami: kentang.
Bersama dengan 107 spesies kentang liar yang masih ada, kentang yang dibudidayakan yang kita kenal sekarang (Kentang) milik Petota Lineage. Penelitian baru menunjukkan bahwa garis keturunan ini, atau kelompok spesies yang terkait erat, muncul dari kawin silang antara leluhur dua garis keturunan lainnya: tomat, yang terdiri dari 17 spesies hidup, termasuk salad esensial Solanum lycopersicumdan Etuberosum, yang memiliki tiga spesies hidup yang berasal dari Amerika Selatan.
“Dari perspektif evolusi, kami tidak terselesaikan [disagreement] Dalam hubungan antara tomat, garis keturunan petota dan etuberosum, ” Tombol Sandraseorang ahli botani penelitian di Natural History Museum di London dan rekan penulis studi baru, mengatakan kepada Live Science dalam email.
Pentingnya perantara dalam kasus ini, kata Knapp, adalah bahwa ia menciptakan kombinasi gen baru dalam garis keturunan petota, sehingga menimbulkan umbi – organ bawah tanah yang bengkak yang menyimpan air dan nutrisi, yang dimakan manusia. Nenek moyang tanaman tomat dan etuberosum modern tidak memiliki umbi, dan struktur ini tidak muncul di kedua garis keturunan karena mereka bersabar untuk menghasilkan hibrida.
“Temuan kami menunjukkan bagaimana peristiwa hibridisasi antar spesies dapat memicu evolusi sifat-sifat baru, yang memungkinkan lebih banyak spesies muncul,” rekan penulis studi Sanwen Huangseorang profesor genomik pertanian di Akademi Ilmu Pertanian Tiongkok, mengatakan dalam sebuah pernyataan. “Kami akhirnya memecahkan misteri dari mana kentang berasal.”
Para peneliti menganalisis genom dari 128 tanaman petota, tomat dan etuberosum untuk menyelesaikan hubungan evolusi antara garis keturunan ini. Mereka menggunakan alat genom canggih yang sebelumnya tidak tersedia, menjelaskan mengapa para ilmuwan belum mendapatkan hasil ini sebelumnya, kata Knapp. Tim menerbitkan temuannya Kamis (31 Juli) di jurnal Sel.
Analisis ini mengungkapkan pola genetik “seperti mosaik” di Petota yang mewakili campuran DNA yang diwarisi dari tomat dan etuberosum, yang berasal dari asal kentang ke peristiwa perantara antara dua garis keturunan antara 8 juta dan 9 juta tahun yang lalu, para peneliti menulis dalam penelitian tersebut.
Peristiwa hibridisasi kuno antara Etuberosum dan Tomat dimungkinkan karena garis keturunan ini berbagi leluhur bersama terakhir antara 13 juta dan 14 juta tahun yang lalu, menurut penelitian ini. Meskipun berevolusi secara mandiri setelah leluhur yang sama ini menghilang, etuberosum dan tanaman tomat mungkin masih memiliki cukup kesamaan secara genetik untuk kawin silang 5 juta tahun kemudian.
Tanaman kentang yang dihasilkan dari kecocokan ini menghasilkan umbi, yang dihubungkan oleh para peneliti dengan beberapa gen. Khususnya, tim mengidentifikasi SP6A, gen yang berasal dari garis keturunan tomat tetapi berevolusi dalam kentang untuk memberikan instruksi kapan membuat umbi. Para peneliti juga menyoroti gen IT1 sebagai terlibat dalam membentuk umbi, tetapi gen ini berasal dari sisi Etuberosum, menurut penelitian.
Umbi membantu tanaman kentang menaklukkan tanah baru pada saat Pegunungan Andes sedang mengalami Pengangkatan yang cepat, para peneliti menyarankan. Perantara “menyebabkan perombakan gen sedemikian rupa sehingga garis keturunan baru menghasilkan umbi, memungkinkan tanaman ini untuk berkembang ke habitat dingin yang baru dibuat di rantai gunung Andes yang sedang naik daun,” kata Knapp.
Kemampuan tanaman kentang untuk menyimpan nutrisi dan air kemungkinan membantu mereka bertahan hidup di lingkungan yang lebih keras daripada tanaman eterosum dan tomat. Ini tidak hanya mempromosikan perluasan geografis kentang, tetapi juga mencegah kawin dengan tanaman eterosum dan tomat, memungkinkan Petota untuk berevolusi menjadi garis keturunan yang sama sekali baru, menurut penelitian.
“Mengembangkan umbi memberi kentang keuntungan besar di lingkungan yang keras, memicu ledakan spesies baru dan berkontribusi pada keragaman kentang yang kaya yang kita lihat dan bergantung pada hari ini,” kata Huang.
