Malgré son importance, les scientifiques ignorent encore comment la pomme de terre a évolué. Les pommes de terre modernes ressemblent beaucoup aux plants d'Etuberosum chiliens, mais ceux-ci ne produisent pas de tubercules. Génétiquement, la pomme de terre est plus proche de la tomate. Pour comprendre ce phénomène, une équipe a analysé 450 génomes de pommes de terre cultivées et 56 espèces de pommes de terre sauvages. « Les pommes de terre sauvages sont très difficiles à échantillonner ; cet ensemble de données représente donc la collection la plus complète de données génomiques sur la pomme de terre sauvage jamais analysée », explique Zhiyang Zhang, premier auteur.

Ils ont découvert que chaque espèce de pomme de terre contenait un mélange stable de matériel génétique provenant à la fois d'Etuberosum et de tomates. La datation a montré que les pommes de terre se sont formées par hybridation il y a environ 8 à 9 millions d'années, avec des périodes de divergence par rapport à chaque parent remarquablement proches (respectivement 9.0 et 8.5 millions d'années).

Deux spécimens de pommes de terre présentés sur fond noir à des fins de comparaison. À gauche : Solanum etuberosum, espèce non tubéreuse, présente des pousses vertes feuillées au-dessus du sol et un système racinaire fibreux exposé en dessous. À droite : Solanum tuberosum, espèce tubéreuse, présente un feuillage aérien similaire, mais une touffe caractéristique de petits tubercules ovales attachés au système racinaire. Les deux plantes présentent une structure complète, de la racine à la pousse, avec leurs noms scientifiques indiqués en dessous.
Espèces de pommes de terre à tubercules et non à tubercules. © Yuxin Jia et Pei Wang

La superpuissance tubérisante est venue de la collaboration des deux parents. Le gène SP6A (le « commutateur principal » de la tubérisation) provenait de la tomate, tandis que le gène IT1 (contrôlant la croissance souterraine des tiges) provenait de l'Etuberosum. Les nouvelles plantes ont ensuite été confrontées à un défi : la cordillère des Andes. Le changement géologique a créé de nouveaux défis. Grâce à un tubercule pour stocker les nutriments sous terre, les pommes de terre précoces ont pu s'adapter rapidement à cet environnement changeant, survivant aux conditions climatiques difficiles des montagnes. Les tubercules ont également permis aux plants de pommes de terre de se reproduire sans graines ni pollinisation.

« L’évolution d’un tubercule a donné aux pommes de terre un énorme avantage dans les environnements difficiles, alimentant une explosion de nouvelles espèces et contribuant à la riche diversité des pommes de terre que nous voyons et sur lesquelles nous comptons aujourd’hui », a déclaré Huang.

Détails de la découverte : Cellule, https://doi.org/g9vtc4
Communiqué de presse: https://www.eurekalert.org/news-releases/1092263
Image de couverture: Regardez toujours le bon côté de la vie par Christian Benseler / Wikimedia Commons CC-BY

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