Forscher enthüllen die überraschende Herkunft der Kartoffel

Eine internationale Forschungsgruppe hat die genetischen Ursprünge der heutigen Kartoffel entschlüsselt - mit überraschenden Er­geb­niss­en. Demnach entstand der Vorfahre der modernen Kartoffel durch eine natürliche Kreuzung zweier uralter Pflanzenarten.

Eine halbe Tomate

Wie aus dem in der Fachzeitschrift Cell veröffentlichten Paper hervorgeht, spielte ein Vorfahre der Tomate dabei eine entscheidende Rolle. Das Ganze trug sich vor etwa acht bis neun Millionen Jahren zu. Diese genetische Verbindung führte erstmals zur Entwicklung eines stärkehaltigen Knollengewächses - dem Ursprung der Kartoffel, wie wir sie heute kennen.

Die Kartoffel zählt heute zu den drei wichtigsten Grundnahrungsmitteln weltweit. Doch die Pflanze hat auch Schwächen: Sie vermehrt sich überwiegend über Klone, was dazu führt, dass sich schädliche Mutationen mit der Zeit anhäufen können. "Wir möchten diese schädlichen Mutationen beseitigen", sagt Sanwen Huang vom Agricultural Genomics Institute in Shenzhen, einer der leitenden Forscher der Studie. Huang verfolgt das Ziel, eine neue Hybridkartoffel zu züchten, die weniger genetische Fehler aufweist und sich über Samen vermehren lässt - anders als die derzeit gängigen Sorten.


Die genetische Herkunft der Kartoffel liegt im Pflanzenreich der Gattung Solanum, zu der auch Tomaten, Auberginen und Paprika gehören. Sandra Knapp vom Natural History Museum in London untersuchte gemeinsam mit Huang das Erbgut von sechs Kartoffelarten und verglich sie mit 21 anderen Solanum-Arten. Dabei entdeckten sie, dass die Kartoffel sowohl mit der Tomatengruppe als auch mit einer wenig bekannten Pflanzengruppe namens Etuberosum verwandt ist. Erst die Kreuzung eines Vorfahren der Tomate mit einem Etuberosum-Vorfahren brachte eine neue Gruppe hervor: Petota - die ersten Pflanzen mit unterirdischen Knollen.

Knolle wurde zum Vorteil

Die Forscher identifizierten zwei entscheidende Gene: SP6A aus der Tomate, das die Knollenbildung auslöst, sowie IT1 aus Etuberosum, das das Knollenwachstum reguliert. In einer Zeit, in der sich durch die Hebung der Anden neue, kalte und trockene Lebensräume bildeten, verschaffte diese genetische Kombination der entstehenden Kartoffel einen klaren Überlebensvorteil.

Heute existieren über 100 wilde Kartoffelarten. Die Erkenntnisse der Studie könnten helfen, neue, widerstandsfähige Sorten zu entwickeln - vielleicht sogar Kartoffeln, die wieder aus Samen gezogen werden können. So könnten nicht nur Krankheiten besser vermieden, sondern auch die genetische Gesundheit der beliebten Knolle langfristig gesichert werden.


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