"Selon des chercheurs chinois qui ont analysé plus de 450 génomes d’espèces de pommes de terre cultivées et 56 espèces sauvages apparentées : les pommes de terre modernes proviendraient de deux espèces ancestrales dont la tomate" par Jacques Hallard

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Introduction

Les quatre articles sélectionnés pour ce dossier sont mentionnés avec leurs accès dans le sommaire ci-après

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Sommaire

Une étude révèle que la pomme de terre descend de la tomate - Par Alice Carliez le 01.08.2025 à 17h11 Ecouter 5 min. Document ‘sciencesetavenir.fr’ Extrait
Le saviez-vous ? La pomme de terre a évolué à partir de la tomate il y a 9 millions d’années ! – Cristina Espinoza Meteored Chili - 03/08/2025 10:03 – Document ‘tameteo.com’
La patate et la tomate sont-elles cousines ? - Jeudi 7 août 2025 – Document ‘ici.radio-canada.ca’
[Une ancienne hybridation [environ 8-9 millions d’années] est à l’origine de la tubérisation et de la diversification de la lignée des pommes de terre - Traduction d’un extrait par Jacques Hallard le 08/08/2025 d’un article intitulé Ancient hybridization underlies tuberization and radiation of the potato lineage – Mis en ligne le 31 juillet 2025 - Accès ouvert – Document : cell.com/->#DREI]
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Une étude révèle que la pomme de terre descend de la tomate - Par Alice Carliez le 01.08.2025 à 17h11 Ecouter 5 min. Document ‘sciencesetavenir.fr’ Extrait
Une étude génomique publiée le 31 juillet 2025 dans la revue Cell dévoile que la pomme de terre que l’on cultive provient d’un croisement ancien entre une tomate et une patate sauvage dépourvue de tubercule.

Pommes de terre et tomates biologiques dans le sac brun

La pomme de terre cultivée actuellement descend à 40% des tomates. Anna Frank / Pixabay

L’origine de la pomme de terre, l’une des cultures les plus importantes au monde, a longtemps intrigué les scientifiques. Une équipe internationale, dirigée par l’Institut de génomique agricole de Shenzhen (Chine), a étudié l’ADN de pommes de terre cultivées et d’autres espèces de pommes de terre sauvages et de plants de tomates. Leurs résultats sont parus dans la revue Cell le 31 juillet 2025.

Pour reconstruire l’arbre de parenté du tubercule préféré des Français, l’équipe a analysé 450 génomes de pommes de terre cultivées provenant de 57 espèces différentes de Petota (sous-genre comprenant les pommes de terre cultivées actuelles). En utilisant plusieurs comparaisons de séquences, les scientifiques ont estimé que les Petota provenaient environ à 60% d’Etuberosum et à 40% de la tomate….

A lire sur ce site : https://www.sciencesetavenir.fr/nature-environnement/agriculture/une-etude-revele-que-la-pomme-de-terre-descend-de-la-tomate_187456

Source : https://www.tameteo.com/actualites/plantes/le-saviez-vous-la-pomme-de-terre-a-evolue-a-partir-de-la-tomate-il-y-a-9-millions-d-annees-jardin.html

Le saviez-vous ? La pomme de terre a évolué à partir de la tomate il y a 9 millions d’années ! – Cristina Espinoza Meteored Chili - 03/08/2025 10:03 – Document ‘tameteo.com’
Une étude a révélé que le croisement naturel dans la nature entre des plants de tomates et des espèces sud-américaines apparentées à la pomme de terre a donné naissance à la pomme de terre actuelle.

Les tubercules ont permis à la pomme de terre de prospérer en tant qu’espèce.

L’origine de la pomme de terre, ingrédient essentiel de nombreuses recettes, intrigue depuis longtemps les scientifiques. La raison : ses plantes actuelless sont presque identiques à ceux de trois espèces d’Etuberosum, qui, cependant, ne produisent pas de tubercules.

Le facteur clé de l’émergence de la pomme de terre telle que nous la connaissons a été récemment découvert dans une étude publiée dans la revue Cell, qui confirme que la pomme de terre est étroitement liée à la tomate.

Une combinaison unique de facteurs

Le mystère a été résolu après une série d’analyses génomiques et fonctionnelles portant sur 450 génomes de pommes de terre cultivées et 56 génomes d’espèces sauvages. Leurs résultats ont montré que la pomme de terre contient un mélange stable et équilibré de matériel génétique provenant à la fois d’Etuberosum et de tomates. Cela suggère que la pomme de terre est issue d’une ancienne hybridation entre les deux.

Espèces de pommes de terre tuberculeuses et non tuberculeuses. Crédit : Yuxin Jia et Pei Wang.

Bien que l’Etuberosum et la tomate soient des espèces distinctes, l’étude indique qu’elles partageaient un ancêtre commun il y a environ 14 millions d’années, mais qu’elles n’ont réussi à se croiser qu’il y a environ 9 millions d’années, donnant naissance à des plants de pommes de terre à tubercules.

À cette époque, la cordillère des Andes s’élevait, créant de nouveaux environnements et conditions climatiques, notamment des zones froides de haute altitude. Dans ce contexte, la capacité de la pomme de terre à former des tubercules souterrains était essentielle : elle lui permettait de stocker des nutriments, de survivre dans des conditions difficiles et de se reproduire sans graines.

« Le développement d’un tubercule a conféré à la pomme de terre un avantage considérable dans les environnements difficiles, favorisant une explosion de nouvelles espèces et contribuant à la riche diversité des pommes de terre que nous connaissons et dont nous dépendons aujourd’hui », a déclaré Sanwen Huang, chercheuse à l’Académie chinoise des sciences agricoles et co-auteure de l’étude, dans un communiqué.

Le tubercule, en plus de stocker des nutriments, permet à la plante de se reproduire à partir de ses bourgeons sans pollinisation, ce qui a facilité sa propagation dans divers écosystèmes, des prairies tempérées aux prairies alpines froides d’Amérique centrale et d’Amérique du Sud.

La génétique derrière les tubercules

« Nos résultats montrent comment un événement d’hybridation entre espèces peut conduire à l’évolution de nouveaux traits, permettant l’émergence d’encore plus d’espèces », a déclaré le chercheur.

L’étude a permis de rassembler la plus grande base de données génomiques d’espèces de pommes de terre.

L’étude a permis de rassembler la plus grande base de données génomiques des espèces de pommes de terre.

Selon l’analyse, l’Etuberosum a contribué à environ 60 % de l’ADN, et la tomate à environ 40 %. Un gène appelé SP6A, apporté par la lignée de la tomate, agit comme un « interrupteur principal » qui indique à la plante quand commencer à former des tubercules.

La lignée Etuberosum apporte le gène IT1, qui régule la croissance des tiges souterraines donnant naissance aux tubercules. Sans cette combinaison, la pomme de terre n’existerait pas.

Outre la découverte de l’origine de la pomme de terre, le grand nombre de spécimens analysés fournit une nouvelle base de données pour la recherche. « Les pommes de terre sauvages étant très difficiles à échantillonner, cet ensemble de données représente la collection la plus complète de données génomiques sur la pomme de terre sauvage jamais analysée », a déclaré Zhiyang Zhang, de l’Institut de génomique agricole de Shenzhen, Académie chinoise des sciences agricoles.

Références de l’actualité :

– Article dans Cell : L’hybridation ancienne est à la base de la tubérisation et de la radiation de la lignée de la pomme de terre.

– Communiqué de presse de l’Académie chinoise des sciences agricoles.

Source : https://ici.radio-canada.ca/ohdio/premiere/emissions/y-a-pas-deux-matins-pareils/segments/rattrapage/2145264/patate-descendrait-tomate

La patate et la tomate sont-elles cousines ? - Jeudi 07 août 2025 – Document ‘ici.radio-canada.ca’
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Des pommes de terre grelots dans un sac et sur une table.

L’origine de la pomme de terre est l’une des cultures agricoles les plus importantes au monde. PHOTO : Radio-Canada

Avez-vous déjà remarqué des similitudes entre une tomate et une pomme de terre ?

Une étude publiée par des scientifiques canadiens dans la revue Cell révèle que les pommes de terre modernes seraient issues de l’hybridation de tomates et de certaines espèces de pommes de terre.

Les chercheurs ont analysé 450 génomes de pommes de terre cultivées et 56 espèces sauvages, découvrant que 40 % du patrimoine génétique des pommes de terre modernes provient de la tomate et de trois autres espèces chiliennes.

« C’est la rencontre [de deux espèces] qui aurait mené à une combinaison de gènes qui auraient pu faire apparaître l’organe du tubercule qu’on a par la suite domestiqué, nous, les humains, pour manger » - Une citation d’Edeline Gagnon, co-autrice de l’étude et professeure à l’Université de Guelph, revient en détail sur cette découverte surprenante.

Ça arrive dans la nature, des fois, que les espèces se rencontrent par hasard. En fait, c’est plus commun, je pense, chez les plantes que chez les animaux, explique Edeline Gagnon, co-autrice de l’étude et professeure à l’Université de Guelph, revient en détail sur cette découverte surprenante.

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Une ancienne hybridation [environ 8-9 millions d’années] est à l’origine de la tubérisation et de la diversification de la lignée des pommes de terre - Traduction d’un extrait par Jacques Hallard le 08/08/2025 d’un article intitulé Ancient hybridization underlies tuberization and radiation of the potato lineage – Mis en ligne le 31 juillet 2025 - Accès ouvert – Document : cell.com/
Auteurs : Zhiyang Zhang1,17 ∙ Pingxian Zhang1,17 ∙ Yiyuan Ding2,17 ∙ … ∙ Loren H. Rieseberg13 loren.rieseberg@botany.ubc.ca ∙ Jianquan Liu14,15 liujq@nwipb.cas.cn ∙ Sanwen Huang1,16,19 huangsanwen@caas.cn … Show more

Faits saillants :

• La lignée de pommes de terre est d’origine hybride homoploïde ancienne

• L’hérédité alternée de gènes parentaux très divergents a contribué à la tubérisation

• L’hybridation et la tubérisation ont déclenché le rayonnement des espèces et l’expansion des niches

Résumé

L’hybridation interspécifique peut déclencher la diversification des espèces en créant des combinaisons et des traits alléliques.

La pomme de terre cultivée et ses 107 parents sauvages de la lignée Petota partagent tous le trait distinctif des tubercules souterrains, mais les mécanismes sous-jacents de la tubérisation et sa relation avec une diversification extensive des espèces restent flous.

Grâce à l’analyse de 128 génomes, dont 88 génomes résolus par haplotype, nous avons révélé que Petota est d’origine hybride ancienne, tous les membres présentant une ascendance génomique mixte stable, dérivée des lignées Etuberosum et Tomato il y a enviton 8-9 millions d’années.

Nos expériences fonctionnelles ont validé davantage les rôles cruciaux des gènes parentaux dans la tubérisation, indiquant que l’hybridation interspécifique est un facteur clé de ce trait innovant. Ce trait, ainsi que le tri et la recombinaison des polymorphismes dérivés de l’hybridation, ont probablement déclenché la diversification explosive des espèces de Pétota en permettant l’occupation de niches écologiques plus larges.

Ces résultats mettent en évidence comment l’hybridation ancienne favorise l’innovation clé et entraîne la diversification ultérieure des espèces. {{}}

Mots Clés : origine hybride, formation des tubercules, évolution de la diversification de la lignée des pommes de terre

Présentation {{}}

La spéciation hybride, la recombinaison de différents allèles et gènes d’espèces distinctes, est une force évolutive importante.1,2,3,4,5,6 - Puisque la variation génétique permanente peut être réassemblée en combinaisons, via l’hybridation, il génère des phénotypes qui permettent l’adaptation aux environnements et peut en outre conduire à l’origine accélérée de nombreuses espèces supplémentaires.7,8,9,10

Une diversification évolutive dans une lignée est susceptible de se produire lorsque la spéciation hybride ancienne a eu lieu.11,12 - Alors que la spéciation hybride ancienne a déjà été détectée 13,14,15, le rayonnement adaptatif des espèces déclenché par celui-ci, en particulier par l’innovation clé, reste inexploré.

Ici, nous montrons non seulement que la pomme de terre cultivée et ses 107 parents sauvages sont dérivés d’un ancien événement de spéciation hybride, mais aussi que la formation des tubercules elle-même, un trait innovant clé, a une ascendance hybride.

La pomme de terre cultivée (Solanum tuberosum L.) est actuellement la troisième plante cultivée de base la plus importante au monde et, avec le blé, le riz et le maïs, elle est responsable de 80% de l’apport calorique humain.16

Au sein du genre Solanum, la pomme de terre cultivée et ses 107 espèces sauvages étroitement apparentées comprennent la lignée monophylétique Petota ( ci-après dénommée Petota), qui est écologiquement et morphologiquement distincte des lignées étroitement apparentées Etuberosum et Tomate (ci-après dénommées respectivement Etuberosum et Tomate), la première étant une petite lignée monophylétique de trois espèces du sud de l’Amérique du Sud, et la seconde monophylétique similaire composée de 17 espèces de tomates cultivées et sauvages.17,18,19,20,21,22,23

Contrairement à la tomate, Petota et Etuberosum sont des espèces géophytes (plantes avec des organes souterrains de repousse), qui permettent la multiplication végétative à travers les tiges souterraines, appelées stolons dans Petota et rhizomes dans Etuberosum (figure 1A).24

De plus, Petota a des organes tubercules spécialisés, les parties gonflées des stolons, qui stockent l’eau et les glucides et servent d’organes nutritionnels et reproducteurs importants.

Figure 1 - Répartition géographique et conflits phylogénétiques

(A) La répartition géographique de la Pétota (points dorés), de la Tomate (points rouges) et de l’Etuberosum (points bleus) (à l’exclusion des espèces cultivées) est indiquée sur la base d’enregistrements de collecte géo-référencés vérifiés.

(B) La phylogénie est représentée à l’aide de 500 arbres échantillonnés au hasard dans les fenêtres de 1 Mo avec une taille de pas de 200 Ko (lignes grises) et un arbre d’espèces à base de coalescence (lignes noires) avec tous les nœuds résolus.

(C) Un arbre concaténé enraciné basé sur quatre sites dégénérés avec des valeurs de facteur de concordance de site (sCF) et de facteur de discordance de site (sDF) indiquées par le diagramme circulaire sur chaque nœud. Dans les diagrammes circulaires : le rouge représente les proportions sCF moyennées sur 100 sites, le bleu indique les proportions SDF pour la première topologie alternative et le gris représente les proportions sDF pour les topologies alternatives restantes. Les suffixes H1 et H2 désignent respectivement l’haplotype 1 et l’haplotype 2 des génomes résolus par l’haplotype.

Voir également la figure S1 et le tableau S1 dans l’article originel ‘Cell’.

Bien que des hybridations somatiques entre Petota et Etuberosum, et entre Petota et Tomate, avec le même nombre de chromosomes, aient été produites avec succès,25,26 devfortes isolations reproductives pos-tzygotiques (IR) existent entre les trois lignées, avec des croisements artificiels interlignées ne produisant que de petites graines avortées.27

Toutes les espèces d’Etuberosum et 35% des espèces de tomates sont auto-compatibles, contrairement à la plupart des espèces de Petota auto-incompatibles.28,29

Les espèces de tomates et d’Etuberosum sont principalement diploïdes, tandis que les espèces de Pétotes comprennent à la fois des diploïdes et des polyploïdes. Les diploïdes des trois lignées ont le même nombre de chromosomes (2n = 24) et une morphologie chromosomique similaire avec une synténie étendue.27,30,31

Des études récentes ont placé l’Etuberosum ou la tomate comme sœur de Petota et ont montré un conflit phylogénétique généralisé entre les trois lignées, probablement en raison d’une hybridation et/ou d’un tri incomplet des lignées (ILS).32,33

Cependant, on ignore encore comment les mécanismes génétiques sous-jacents à la divergence morphologique et à l’incongruence phylogénétique, en particulier l’origine évolutive du tubercule en tant que source essentielle de nourriture humaine, sont liés à cette relation controversée.

Ici, nous résolvons cette discordance en montrant que Petota est originaire d’une ancienne hybridation entre la tomate et l’Etuberosum. Le mélange génomique cohérent, dérivé des lignées parentales, a été observé dans 101 génomes de novo de haute qualité et 349 génomes de pommes de terre diploïdes re-séquencés de 57 espèces de Petota.

De plus, nous montrons que cette ancienne spéciation hybride a conduit à la fois à la tubérisation et à la diversification explosive subséquente des espèces adaptatives de Petota, via des allèles et des gènes complémentaires de ses deux lignées parentales. La capacité de former des tubercules semble représenter une innovation clé, permettant à l’ancêtre Petota de se reproduire de manière asexuée et de s’étendre dans des habitats saisonniers de haute altitude.

Collectivement, nous fournissons une compréhension révolutionnaire profonde des génomes de la pomme de terre, des origines des tubercules et de la diversité génétique des espèces de pommes de terre sauvages.

Résultats - Conflits phylogénétiques entre Petota et ses deux lignées les plus proches…….

Lire l’article complet en anglais sur ce site : https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00736-6 ?utm_medium=homepage

Autre extrait explicatif traduit :

Figure 5 - Scénario évolutif d’origine hybride pour la lignée de la pomme de terre

NB. This work was supported by Guangdong Major Project of Basic and Applied Basic Research (2021B0301030004), the National Natural Science Foundation of China (32488302), the Science and Technology Major Project of Xizang (XZ202402ZD0005), the National Natural Science Foundation of China (32422053 and 31590821), the National Natural Science Foundation of China (32301896 and 32422079), Occurrence data collection for the lineages used in this study was funded by the US National Science Foundation Planetary Biodiversity Inventory project “PBI Solanum : a worldwide treatment” (DEB-0316614), Basic Research Center for Agricultural Frontiers and Interdisciplinary Sciences (BRC-AFIS), Innovation Program of Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS-BRC-AFIS-2025-02), and Agricultural Science and Technology Innovation Program (CAAS-ZDRW202404).

Source : https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00736-6 ?utm_medium=homepage

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