تینا مزدکی_سیبزمینیهای امروزی، که حالا سومین محصول غذایی مهم جهان محسوب میشوند، از تبار ترکیبی دو گیاه باستانی هستند؛ یکی از خانواده گوجهفرنگی و دیگری نوعی گیاه شبیه سیبزمینی وحشی که به اتوبرسوم معروف است. اکنون پژوهشی تازه این فرضیه را مطرح میکند که پیوند طبیعی این دو گیاه حدود ۹ میلیون سال پیش، زمینهساز شکلگیری غدههای زیرزمینی در سیبزمینی شد و این ویژگی کلیدی بقای آن را در مناطق سرد کوههای آند ممکن کرد.
غدهها، ساختارهایی زیرزمینی برای ذخیرهی آب و مواد مغذی هسند که در گیاهانی مانند سیبزمینی دیده میشوند. این ویژگی، برگبرنده بزرگی در تاریخ تکامل گیاهان به شمار میآید و یکی از دلایل اصلی گسترش سیبزمینی در زیستبومهای گوناگون آمریکای جنوبی بوده است.
پیش از این، پژوهشگران با یک تناقض روبهرو بودند؛ سیبزمینی از نظر ظاهری بسیار شبیه سه گونه گیاه شیلیایی بیغده به نام اتوبرسوم (etuberosum) است، اما اتوبرسومها بر خلاف سیبزمینی فاقد غدههای زیرزمینی هستند. از طرفی، تحلیلهای ژنتیکی نشان میداد که سیبزمینی از نظر DNA به گوجهفرنگی، که آن هم فاقد غده است نزدیکتر است. برای حل این معما، پژوهشگران بیش از ۴۵۰ گونه سیبزمینی اهلی و ۵۶ گونه سیبزمینی وحشی را از سراسر آمریکای جنوبی بررسی کردند. نتایج نشان داد که همهی سیبزمینیها ترکیب متعادلی از DNA دو نیای متفاوت دارند که شواهدی روشن از خاستگاه دورگه این گیاه ارائه میداد.
طبق مدلسازیهای جمعیتی، نیای گوجهفرنگی و اتوبرسوم حدود ۱۴ میلیون سال پیش از هم جدا شدهاند و پیوند طبیعی آنها ۹ میلیون سال پیش رخ داده است. بررسیهای بیشتر ژنومی دو ژن کلیدی را شناسایی کرد، ژن SP6A که از سوی گوجهفرنگی آمده و مسئول آغاز فرآیند غدهسازی است و ژن IT1 که از نیای اتوبرسوم گرفته شده و رشد ساقههای زیرزمینی را تنظیم میکند. نبود هر یک از این دو ژن، توانایی تولید غده را از گیاه میگیرد.
همزمان با این تحول ژنتیکی، رشتهکوههای آند هم در حال شکلگیری بودند. شرایط سردتر و سختتر کوهستانی، تولید بذر و گردهافشانی را دشوار میکرد، اما غدهها به گیاه امکان میدادند بدون نیاز به تولید بذر، از طریق تولیدمثل غیرجنسی زنده بماند و تکثیر شود. این ویژگی به سیبزمینی اجازه داد که بهسرعت در مناطق مختلف پراکنده شود. غدهها به گیاه کمک کردند در برابر سرما سازگار شود و بدون نیاز به بذر یا گردهافشانی، به بقای خود ادامه دهد. این امر به هیبرید اولیه کمک کرد تا خود را تثبیت و بهسرعت گسترش دهد.
تکثیر غیرجنسی از طریق غدهها باعث شد ترکیب ژنی این گیاه تثبیت شود و گونههای جدید بهسرعت پدید آیند. امروزه، خانواده سیبزمینی شامل ۱۰۷ گونه است که در زیستگاههای بسیار متنوعی رشد میکنند. با این حال، پرسشهایی باقی مانده است. از جمله اینکه چگونه نیاکان سیبزمینی پس از این پیوند، توانایی تولید بذر (یعنی تولیدمثل جنسی) را دوباره بهدست آوردند.از آنجا که این رویداد در گذشتهای بسیار دور، چیزی حدود ۹ میلیون سال پیش رخ داده، و تبارهای امروزی گوجهفرنگی، سیبزمینی و اتوبرسوم تغییرات زیادی کردهاند، پاسخدادن به این پرسشها چالشبرانگیز است.
با این حال دانشمندان فعلا بر استفادهی کاربردی از یافتهها در اصلاح نژاد سیبزمینی تمرکز دارند، چرا که این موضوع یکی از موانع اصلی در برای رفع جهشهای مضر در اصلاخ ژنتیکی سنتی این گیاه است. اکنون با آگاهی به این که گوجه فرنگی یکی از نیاکان این گیاه است، شاید بتوان بر موانع موجود غلبه کرد.
منبع: newatlas
۵۸۳۲۳
