Origem híbrida explica surgimento das batatas

Pesquisa revelou que as batatas descendem de um cruzamento híbrido ocorrido há cerca de 8 a 9 milhões de anos. O estudo esclareceu que as batatas surgiram do cruzamento homoplóide entre as linhagens ancestrais do tomate e da Etuberosum. Essa combinação genética favoreceu o desenvolvimento das estruturas conhecidas como tubérculos, possibilitando a diversificação rápida das espécies e a ocupação de novos nichos ecológicos.

O estudo analisou 128 genomas de espécies relacionadas às batatas, tomates e Etuberosum. Os pesquisadores identificaram fortes evidências de que os genomas das batatas apresentam características híbridas derivadas das duas linhagens parentais.

Essa descoberta explica características biológicas específicas das batatas, como o desenvolvimento de tubérculos subterrâneos. Os tubérculos são importantes reservas de água e carboidratos que permitiram a adaptação das batatas a ambientes mais desafiadores, especialmente nas regiões de altitude elevada dos Andes.

A análise revelou ainda que genes específicos herdados alternadamente das linhagens parentais são responsáveis pela capacidade das batatas de formar tubérculos. Um exemplo é o gene SP6A, derivado da linhagem do tomate, essencial para a formação do tubérculo. Em contraste, o gene IT1, originado da linhagem Etuberosum, também desempenha papel crucial nesse processo.

Pesquisadores comprovaram em experimentos funcionais a importância desses genes. Testes laboratoriais mostraram que a proteína SP6A interage com a proteína IT1, o que não ocorre na linhagem Etuberosum pura. Essa interação permitiu a formação dos tubérculos, destacando a relevância da combinação híbrida na evolução das batatas.

Genes adicionais, como DRN e CLF, também apresentaram mutações híbridas que contribuíram para a capacidade das plantas formarem tubérculos. Experimentos realizados com edição genética confirmaram a função desses genes, mostrando alterações significativas na capacidade das plantas modificadas de desenvolverem tubérculos normais.

A combinação genética híbrida permitiu que as batatas ocupassem uma variedade maior de nichos ecológicos em comparação às linhagens originais. Espécies derivadas das batatas agora estão presentes em habitats com ampla variação de temperatura e umidade, incluindo áreas montanhosas com climas frios dos Andes. Esses ambientes, anteriormente inacessíveis para as linhagens parentais, foram explorados graças à adaptação proporcionada pela tuberização.

Com 107 espécies silvestres relacionadas à batata, a pesquisa mostrou que a velocidade de diversificação dessa linhagem híbrida foi superior à média observada nas linhagens originais do tomate e Etuberosum. A diversificação foi impulsionada pela combinação inovadora de genes que possibilitaram o sucesso adaptativo da batata.

A pesquisa sugere que esse evento híbrido ocorrido há milhões de anos foi decisivo não apenas para a origem das batatas, mas também para a expansão bem-sucedida das espécies no continente sul-americano. Esse estudo traz implicações importantes para o entendimento da evolução das plantas cultivadas e reforça o papel da hibridização como mecanismo fundamental na evolução e adaptação das espécies vegetais.

Outras informações em doi.org/10.1016/j.cell.2025.06.034