Bí mật 9 triệu năm

Khoai tây – một trong những thực phẩm phổ biến nhất thế giới – vừa được giới khoa học “giải mã” nguồn gốc từ một cú bắt cặp kỳ lạ trong tự nhiên, liên quan đến… cây cà chua.

Các nhà khoa học Trung Quốc và Anh đã phân tích 450 bộ gien từ các loài khoai tây dại và trồng, phát hiện khoai tây hiện đại là kết quả của sự lai tạo cổ đại giữa cà chua hoang dã và một loài cây cùng chi nhưng không mọc củ tên là Etuberosum – họ hàng xa chỉ có ba loài, hiện chỉ xuất hiện ở một số hòn đảo biệt lập trên Thái Bình Dương và rừng rậm Chile.

Etuberosums (trái) là loại cây giống khoai tây nhưng không có củ, nhưng cây khoai tây (phải) đã tiến hóa để phát triển củ. (Ảnh: Viện Di truyền học Nông nghiệp tại Thâm Quyến/Viện Hàn lâm Khoa học Nông nghiệp Trung Quốc (AGIS-CAAS)).

Sự kiện lai tạo này diễn ra cách đây khoảng 9 triệu năm, giữa hai loài từng tách ra từ một tổ tiên chung khoảng 14 triệu năm trước. Kết quả là loài cây mới mang đặc tính đặc biệt: khả năng mọc củ dưới lòng đất để tích trữ năng lượng – tiền đề tiến hóa thành khoai tây như ngày nay.

“Tiến hóa củ là bước đột phá, giúp cây trồng này thích nghi khí hậu lạnh giá ở Andes và trở thành nguồn lương thực thiết yếu”, giáo sư Sanwen Huang, Viện Di truyền học Nông nghiệp Thâm Quyến (AGIS-CAAS), đồng tác giả công trình, cho biết.

Dù cả cà chua và Etuberosum đều không mọc củ, nhưng tổ hợp gien của chúng đã tạo nên điều kỳ diệu. Trong đó, cà chua cung cấp gien SP6A – công tắc kích hoạt quá trình mọc củ, còn Etuberosum đóng góp gien IT1 – điều khiển thân ngầm phình ra thành củ chứa tinh bột. Nếu thiếu một trong hai, khoai tây sẽ không thể hình thành.

Các nhà nghiên cứu đã truy vết nguồn gốc bằng kỹ thuật phân tích phát sinh loài, khai thác dữ liệu gien từ cả mẫu vật trong bảo tàng lẫn những giống khoai tây dại quý hiếm – có loài chỉ mọc trong một thung lũng biệt lập trên dãy Andes.

Hiện nay, hơn 100 loài khoai tây dại cũng có khả năng mọc củ, dù nhiều loài không thể ăn vì chứa độc tố. Khả năng mọc củ cho phép khoai tây sinh sản vô tính mà không cần hạt hay ong thụ phấn – một chiến lược sinh tồn hiệu quả trong điều kiện khắc nghiệt.

Tiến sĩ Sandy Knapp từ Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên London gọi Etuberosum là “loài cây bí ẩn”, còn giáo sư JianQuan Liu từ Đại học Lan Châu, Trung Quốc, cho rằng chính biến đổi khí hậu hoặc địa chất cổ xưa đã khiến tổ tiên cà chua và Etuberosum gặp nhau, dẫn đến sự ra đời tình cờ của khoai tây – một trong những món quà kỳ diệu nhất từ thiên nhiên dành cho nhân loại.

Theo Tiền Phong, GENK