土豆的身世有点意思,它的爸妈居然一个是番茄,另一个是长在地下却不会变成薯块的类马铃薯。1400万年前,南美洲的安第斯山脉还没现在那么高,气候也不一样。在这个环境下,茄老祖和薯老祖各自成长,茄老祖后来变成了番茄的祖先,薯老祖长得像土豆但不会结薯块。大约500万年后,安第斯山脉剧烈抬升,环境变化大了,茄老祖和薯老祖碰巧杂交了。科学家给现在的马铃薯做基因鉴定,发现大约百分之四十的基因来自茄老祖,百分之六十来自薯老祖。而且因为质体只能从妈妈那里传下来,科学家确定茄老祖就是“妈妈”,薯老祖就是“爸爸”。 这个杂交结果给马铃薯带来了一个重大改变:长出了大胖块茎。这是因为茄老祖给了控制薯块形成的关键基因SP6A,薯老祖给了调控地下茎延伸的基因IT1。这两个基因单独在爸妈身上都没用,但在杂交后的马铃薯身上发生了新的相互作用,形成了一套全新的调控网络。这种调控网络让马铃薯能在干旱寒冷的环境中生存下来。薯块能储存大量水分和淀粉,帮助马铃薯度过难关,还能快速繁殖。 这个发现让科学家们看到杂交在生物进化中扮演的重要角色。主持这项研究的黄三文团队正推动“优薯计划”,想把马铃薯改造成用种子播种的作物。他们还考虑以番茄为底盘,导入形成薯块的关键基因,尝试培育出上面结番茄、下面长土豆的新型作物。虽然这个路还很长,但解开起源之谜给农业育种提供了新的方向。