Khoai tây hiện đại được thuần hóa khoảng 10.000 năm trước ở dãy Andes (Nam Mỹ) và ngày nay là một trong những cây lương thực quan trọng nhất thế giới. Tuy nhiên, do thực vật ít để lại hóa thạch, nguồn gốc thực sự của loài cây này lâu nay vẫn là điều chưa rõ ràng.
Theo nghiên cứu đăng trên tạp chí khoa học Cell, các nhà khoa học đã phân tích 450 bộ gen của nhiều loài khoai tây hoang dại và thuần hóa. Kết quả cho thấy, khoảng 9 triệu năm trước, "tổ tiên" của cà chua đã lai với một loài thực vật có họ gần tên là Etuberosum. Hai loài này vốn có chung một tổ tiên từ khoảng 14 triệu năm trước.
Đặc biệt, cả cà chua nguyên thủy và Etuberosum đều không tạo củ. Tuy nhiên, cây con sinh ra từ sự lai tạo này lại có khả năng phát triển củ dưới mặt đất - giúp cây tích trữ dinh dưỡng và tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt, lạnh giá của vùng núi Andes. Đây là bước tiến quan trọng giúp khoai tây trở thành nguồn lương thực ổn định cho con người.
Theo nhóm nghiên cứu, một gen từ cà chua đóng vai trò như "công tắc" khởi động việc tạo củ, trong khi gen từ Etuberosum điều khiển sự phát triển phần thân ngầm. Nếu thiếu một trong hai gen, củ sẽ không hình thành được.
Ngày nay, khoai tây cùng với lúa mì, gạo và ngô chiếm tới 80% lượng calo tiêu thụ của con người trên toàn cầu. Việc hiểu rõ nguồn gốc và quá trình phát triển của khoai tây có thể giúp lai tạo ra những giống mới khỏe mạnh hơn, chống chịu tốt với sâu bệnh và biến đổi khí hậu.
"Khả năng tạo củ giúp khoai tây có lợi thế sinh tồn và phát triển đa dạng trong môi trường khắc nghiệt" - Giáo sư Sanwen Huang, Viện Khoa học Nông nghiệp Nhiệt đới Trung Quốc, cho biết.
Các nhà khoa học đã thu thập dữ liệu di truyền từ cả mẫu vật trong bảo tàng và nhiều giống khoai tây hoang hiếm gặp ở vùng Andes để phục dựng lại quá trình tiến hóa. Kết quả cho thấy khoai tây có nguồn gốc từ một sự lai tạo hoàn toàn tự nhiên nhưng mang ý nghĩa quyết định với lịch sử lương thực của con người.
"Khoai tây là kết quả của một cuộc gặp gỡ bất ngờ giữa hai loài cây rất khác nhau - điều đó thật đặc biệt" - Tiến sĩ Tiina Särkinen, chuyên gia thực vật học tại Vườn Bách thảo Hoàng gia Edinburgh, chia sẻ.
