馬鈴薯是一種全球廣受喜愛的蔬菜，無論是炸薯條還是土豆泥，馬鈴薯的多樣吃法無疑吸引了無數的食客。雖然馬鈴薯在我們的日常生活中十分普遍，但它的起源卻長期以來一直是科學界的謎團，直到最近才有了新的突破。一個國際研究團隊終於揭開了這個謎底，原來馬鈴薯的故事可以追溯到約 900 萬年前，這是一段相當古老的歷史。經過研究發現，現代馬鈴薯的起源是一個自然雜交事件，這一事件發生在南美洲的番茄植物和類似馬鈴薯的物種 Etuberosum 之間。中國農業科學院的對應作者 Sanwen Huang 表示：「我們終於解開了馬鈴薯起源的謎團。我們的研究結果顯示，物種之間的雜交事件如何能夠引發新特徵的演變，讓更多物種得以出現。」
這一古老的野生雜交過程促成了現代馬鈴薯的誕生，特別是促進了其塊莖的形成。塊莖是地下結構，能夠儲存養分。雖然這一特徵不僅限於馬鈴薯，山藥和芋頭也具有類似的特性。現代馬鈴薯植物與 Etuberosum 植物在外觀上幾乎相同，但令人驚訝的是，Etuberosum 並不具備塊莖，這點長期以來讓科學家感到困惑。研究人員分析了一大批基因數據，以解決這一不一致性，這些數據包括 450 個栽培馬鈴薯品種的基因組和 56 個野生馬鈴薯物種的基因組。來自中國農業科學院深圳農業基因組研究所的第一作者 Zhiyang Zhang 表示：「野生馬鈴薯的取樣非常困難，因此這一數據集代表了迄今為止分析的最全面的野生馬鈴薯基因組數據。」
研究結果提供了明確的證據。每一種馬鈴薯物種都含有來自 Etuberosum 和番茄植物的基因混合組合，這確實是一個古老的雜交現象。儘管 Etuberosum 和番茄植物在進化上是不同的物種，但它們在大約 1,400 萬年前卻有著共同的祖先。雖然這兩者在約 500 萬年前開始分化，但它們仍然可以進行雜交，這導致了約 900 萬年前第一種具有塊莖的馬鈴薯植物的出現。分析還準確指出了塊莖形成基因的來源。SP6A 基因作為「主開關」，指示植物開始形成塊莖，這一基因源自番茄父本。而另一個基因 IT1，則有助於管理發展成塊莖的地下莖的生長，這一基因則來自 Etuberosum 父本。沒有這些遺傳成分，雜交後代無法產生塊莖。
早期馬鈴薯的塊莖發展恰逢安第斯山脈的快速隆起，這一時期的劇烈地質活動創造了多樣的生態環境，從新興的草原到高山草甸。隨著新的生態環境的出現，塊莖成為了一種超能力。這種地下的養分系統使早期的馬鈴薯能夠迅速適應變化的環境，並抵禦惡劣的氣候條件。此外，塊莖還提供了一種繁殖優勢，使馬鈴薯植物能夠不依賴種子或授粉進行繁殖。新植物可以輕鬆從塊莖上的芽中萌發。Huang 表示：「演化出塊莖使得馬鈴薯在惡劣環境中獲得了巨大的優勢，推動了新物種的快速繁殖，並促成了今天我們所見的馬鈴薯的豐富多樣性。」這一特徵使馬鈴薯能夠迅速在中南美洲的多樣生態系統中擴散並繁榮。這一研究結果已發表在期刊《Cell》上。
