감자의 조상이 900만년 전 도마도라는 연구결과가 나왔다. 오늘날 둥근 감자 모양의 시작과 식물 진화의 새로운 실마리를 제시하는 데 단서가 될 것으로 보인다.

중국농업과학원 산하 심수농업유전체연구소 수석 연구원 황삼문 연구팀은 오늘날 감자가 약 900만년 전 야생 도마도와 ‘에튜베로섬’ 사이의 자연 교잡으로 생겨났다는 연구결과를 일전 국제학술지 《세포》에 공개했다. 에튜베로섬은 감자와 비슷하지만 매우 다른 덩이줄기가 없는 식물이다. 류사한 남미식물 사이의 자연 교잡을 통해 오늘날 감자의 형태가 갖춰졌다는 게 연구팀의 결론이다.

연구팀은 재배감자 450품종과 야생감자 56종의 유전체를 분석했다. 그 결과 모든 감자 종은 도마도와 에튜베로섬이라는 칠레식물 량쪽의 유전정보를 동시에 가진 것으로 나타났다.

인류의 주식인 감자는 오늘날 동그란 알맹이 형태(덩이줄기)이다. 덩이줄기는 식물이 영양분을 저장하기 위해 땅속 줄기나 뿌리가 비대해져서 덩어리처럼 변한 것을 말한다. 덩이줄기 형태 덕분에 감자는 혹독한 환경에서도 양분을 저장해 살아남는 데 성공했다.

감자와 같은 가지과 식물인 에튜베로섬은 감자와 비슷하게 생겼지만 덩이줄기가 없다. 땅 우로 보이는 모습은 오늘날 감자와 비슷하지만 땅속에서 둥근 알맹이 대신 실처럼 가늘거나 도톰한 줄기가 뻗어나가는 모양을 하고 있다.

연구팀은 “도마도와 에튜베로섬은 약 1400만년 전 공동 조상에서 갈라진 별개의 종이지만 500만년의 분화기간 이후에 성공적으로 교배하면서 오늘날 감자가 탄생했다.”고 말했다.

이번 연구를 통해 감자의 핵심인 덩이줄기 형성의 비밀도 풀렸다. 덩이줄기 생성 시작을 지시하는 ‘마스터 스위치’ 역할을 하는 유전자 ‘SP6A’는 도마도 조상으로부터 덩이줄기를 만드는 지하 줄기 성장을 돕는 유전자 ‘IT1’은 에튜베로섬 조상으로부터 왔다는 사실을 밝혀냈다. 두 유전자가 합쳐지지 않았더라면 오늘날 감자는 없었을 것이라는 분석이다.

덩이줄기의 탄생은 감자에게 엄청난 진화적 리점을 가져다줬다. 덩이줄기 덕분에 감자는 영양분을 지하에 저장해 혹독한 산악날씨에도 살아남고 씨앗이나 수분 없이도 번식할 수 있었다. 덩이줄기의 눈에서 싹을 틔워 새로운 식물이 자라는 방식은 온화한 초원부터 추운 고산지대까지 다양한 환경에서 감자가 빠르게 퍼져나가는 원동력이 됐다.　 

외신