Le saviez-vous ? La pomme de terre a évolué à partir de la tomate il y a 9 millions d'années !

Une étude a révélé que le croisement naturel dans la nature entre des plants de tomates et des espèces sud-américaines apparentées à la pomme de terre a donné naissance à la pomme de terre actuelle.

Les tubercules ont permis à la pomme de terre de prospérer en tant qu’espèce.
Les tubercules ont permis à la pomme de terre de prospérer en tant qu’espèce.

L'origine de la pomme de terre, ingrédient essentiel de nombreuses recettes, intrigue depuis longtemps les scientifiques. La raison : ses plants actuels sont presque identiques à ceux de trois espèces d'Etuberosum, qui, cependant, ne produisent pas de tubercules.

Le facteur clé de l'émergence de la pomme de terre telle que nous la connaissons a été récemment découvert dans une étude publiée dans la revue Cell, qui confirme que la pomme de terre est étroitement liée à la tomate.

Une combinaison unique de facteurs

Le mystère a été résolu après une série d'analyses génomiques et fonctionnelles portant sur 450 génomes de pommes de terre cultivées et 56 génomes d'espèces sauvages. Leurs résultats ont montré que la pomme de terre contient un mélange stable et équilibré de matériel génétique provenant à la fois d'Etuberosum et de tomates. Cela suggère que la pomme de terre est issue d'une ancienne hybridation entre les deux.

Espèces de pommes de terre tuberculeuses et non tuberculeuses. Crédit : Yuxin Jia et Pei Wang.
Espèces de pommes de terre tuberculeuses et non tuberculeuses. Crédit : Yuxin Jia et Pei Wang.

Bien que l'Etuberosum et la tomate soient des espèces distinctes, l'étude indique qu'elles partageaient un ancêtre commun il y a environ 14 millions d'années, mais qu'elles n'ont réussi à se croiser qu'il y a environ 9 millions d'années, donnant naissance à des plants de pommes de terre à tubercules.

À cette époque, la cordillère des Andes s'élevait, créant de nouveaux environnements et conditions climatiques, notamment des zones froides de haute altitude. Dans ce contexte, la capacité de la pomme de terre à former des tubercules souterrains était essentielle : elle lui permettait de stocker des nutriments, de survivre dans des conditions difficiles et de se reproduire sans graines.

« Le développement d'un tubercule a conféré à la pomme de terre un avantage considérable dans les environnements difficiles, favorisant une explosion de nouvelles espèces et contribuant à la riche diversité des pommes de terre que nous connaissons et dont nous dépendons aujourd'hui », a déclaré Sanwen Huang, chercheuse à l'Académie chinoise des sciences agricoles et co-auteure de l'étude, dans un communiqué.

Le tubercule, en plus de stocker des nutriments, permet à la plante de se reproduire à partir de ses bourgeons sans pollinisation, ce qui a facilité sa propagation dans divers écosystèmes, des prairies tempérées aux prairies alpines froides d'Amérique centrale et d'Amérique du Sud.

La génétique derrière les tubercules

« Nos résultats montrent comment un événement d’hybridation entre espèces peut conduire à l’évolution de nouveaux traits, permettant l’émergence d’encore plus d’espèces », a déclaré le chercheur.

L’étude a permis de rassembler la plus grande base de données génomiques d’espèces de pommes de terre.
L’étude a permis de rassembler la plus grande base de données génomiques d’espèces de pommes de terre.

Selon l'analyse, l'Etuberosum a contribué à environ 60 % de l'ADN, et la tomate à environ 40 %. Un gène appelé SP6A, apporté par la lignée de la tomate, agit comme un « interrupteur principal » qui indique à la plante quand commencer à former des tubercules.

La lignée Etuberosum apporte le gène IT1, qui régule la croissance des tiges souterraines donnant naissance aux tubercules. Sans cette combinaison, la pomme de terre n'existerait pas.

Outre la découverte de l'origine de la pomme de terre, le grand nombre de spécimens analysés fournit une nouvelle base de données pour la recherche. « Les pommes de terre sauvages étant très difficiles à échantillonner, cet ensemble de données représente la collection la plus complète de données génomiques sur la pomme de terre sauvage jamais analysée », a déclaré Zhiyang Zhang, de l'Institut de génomique agricole de Shenzhen, Académie chinoise des sciences agricoles.

Références de l'actualité :

- Article dans Cell : L'hybridation ancienne est à la base de la tubérisation et de la radiation de la lignée de la pomme de terre.

- Communiqué de presse de l'Académie chinoise des sciences agricoles.