به گزارش چاینا دیلی، این کشف نه‌تنها تبار تکاملی یکی از اصلی‌ترین محصولات غذایی جهان را بازتعریف می‌کند، بلکه دیدگاه‌های ارزشمندی برای بهبود محصولات کشاورزی در آینده ارائه می‌دهد.
این پژوهش بین‌المللی در مؤسسه ژنومیک کشاورزی شنژن وابسته به آکادمی علوم کشاورزی چین، و با همکاری دانشمندانی از دانشگاه لانژو کانادا و بریتانیا انجام شده و در جدیدترین شماره مجله علمی منتشر شده است.
این مطالعه شواهد قانع‌کننده‌ای ارائه می‌دهد که نشان می‌دهد سیب‌زمینی، سومین محصول غذایی مهم جهان از نظر مصرف، از یک پیوند ژنتیکی باستانی میان گونه‌ای شبیه گوجه‌فرنگی منشأ گرفته است. طبق داده‌های فیلوژنتیکی، این پیوند تقریباً ۹ میلیون سال پیش و پس از واگرایی گوجه‌فرنگی و در حدود ۱۴ میلیون سال پیش رخ داده است.
دانشمندان معتقدند که داده‌ها نشان می‌دهد که گوجه‌فرنگی به عنوان والد مادری در این پیوند عمل کرده‌اند.
برای بازسازی مسیر تکاملی سیب‌زمینی، تیم پژوهشی ۱۰۱ ژنوم کامل و ۳۴۹ نمونه بازتوالی‌یابی‌شده از سیب‌زمینی‌های کشت‌شده و وحشی را مورد تجزیه و تحلیل قرار داد. نتایج نشان داد که تمام سیب‌زمینی‌های مدرن دارای ترکیبی پایدار و متعادل از مواد ژنتیکی گوجه‌فرنگی هستند که این موضوع فرضیه منشأ هیبریدی را تقویت می‌کند.
پژوهشگران به‌ویژه منشاء دو ژن حیاتی در شکل‌گیری غده را ردیابی کردند:
SP6A، ژنی کلیدی و کلید اصلی برای شروع تشکیل غده، از تبار گوجه‌فرنگی به ارث رسیده است.
IT1، ژنی که رشد ساقه‌های زیرزمینی پیش‌زمینه تشکیل غده را تنظیم می‌کند، منشأ گرفته است.
بدون حضور و تعامل این دو ژن، شکل‌گیری غده امکان‌پذیر نخواهد بود.
این نوآوری، مزایای بقای چشمگیری را برای گیاه فراهم آورده است. غده‌ها امکان ذخیره‌سازی زیرزمینی نشاسته و آب را فراهم می‌کنند و به گیاه در برابر تنش‌های محیطی همچون خشکسالی و سرما مقاومت می‌دهند. همچنین سیب‌زمینی می‌تواند از طریق غده‌ها به‌صورت غیرجنسی تکثیر یابد و دیگر نیازی به بذر یا گرده‌افشانی نخواهد داشت.
فراتر از منشأ غده، تیم تحقیقاتی مشاهده کرد که گونه‌های مختلف سیب‌زمینی دارای ساختار ژنومی موزاییکی هستند و میزان مشارکت ژنی والدین در آن‌ها متفاوت است. این موزاییک ژنتیکی به سیب‌زمینی‌های مدرن امکان می‌دهد تا ماژول‌های ژنی متناسب با شرایط محیطی را فعال کرده و خود را با زیستگاه‌هایی از مراتع معتدل تا علفزارهای آلپی سازگار کنند.
این کشف نه‌تنها یکی از رازهای دیرینه در تکامل گیاهان را روشن می‌کند، بلکه چارچوب مفهومی جدیدی برای اصلاح ژنتیکی محصولات غده‌ای فراهم می‌سازد. درک پایه‌های مولکولی رشد غده و ریشه‌های تکاملی آن می‌تواند به اصلاح سیب‌زمینی‌هایی با عملکرد بالا و مقاومت بیشتر در برابر تغییرات اقلیمی کمک کند.
این نوع کشف‌های علمی در حوزه‌ی تکامل گیاهان و زیست‌شناسی مولکولی دارای مزایا و دستاوردهای چندلایه‌ای، راهبردی و بلندمدت هستند که در ابعاد مختلف قابل بررسی‌اند. نخست، این یافته‌ها موجب درک عمیق‌تر از تکامل گیاهان زراعی می‌شوند و با روشن‌ساختن منشأ و سیر تکاملی گیاهانی مانند سیب‌زمینی، دیدگاه‌های تازه‌ای درباره چگونگی شکل‌گیری صفات سودمند و روابط فیلوژنتیکی میان گونه‌ها ارائه می‌دهند. دوم، با شناسایی ژن‌های کلیدی نظیر SP6A و IT1که در تشکیل اندام‌های اقتصادی مانند غده نقش دارند، مسیر برای اصلاح ژنتیکی هدفمند هموار می‌شود؛ به‌گونه‌ای که بتوان عملکرد گیاه، مقاومت به تنش‌های محیطی و بازدهی را افزایش داد.
از سوی دیگر، کشف ساختار ژنتیکی موزاییکی در سیب‌زمینی نشان‌دهنده تنوع ژنتیکی قابل استفاده‌ای است که امکان انطباق با زیستگاه‌ها و اقلیم‌های مختلف را فراهم می‌سازد. این توانمندی، در گام بعدی به تقویت امنیت غذایی جهانی کمک می‌کند؛ زیرا سیب‌زمینی به‌عنوان یک محصول کلیدی در بسیاری از کشورهای جهان، در صورت بهینه‌سازی ژنتیکی می‌تواند نقش مؤثری در پایداری تولید و مقابله با بحران‌های غذایی ایفا کند.
افزون بر این، درک فرآیند تکاملی ظهور اندامی نوظهور مانند غده، زمینه‌ساز بازطراحی صفات مفید در گیاهان دیگر از طریق مهندسی ژنتیک خواهد بود. در نهایت، چنین کشف‌هایی باعث گسترش مرزهای علم و دانش بنیادی می‌شوند و به توسعه نظریه‌های نوین در زمینه‌های زیست‌شناسی، ژنتیک و تکامل کمک می‌کنند.
منبع: chinadaily
