감자는 토마토 잡종이다, 기원 유전학으로 풀어

중국 연구진, 에투베로숨Etuberosum과 교잡으로 800만년 전 남미서 탄생

 

에투베로숨Etuberosums(왼쪽)은 덩이줄기를 자라지 않는 감자와 유사한 식물이지만, 감자 식물(오른쪽)은 덩이줄기를 자라도록 진화했다. 선전/중국 농업과학원 농업유전체학연구소(AGIS-CAAS) Shenzhen/Chinese Academy of Agricultural Sciences (AGIS-CAAS)

약 800만 년 전, 남미에서 현대 토마토 조상이 에투베로숨Etuberosum이라는 식물과 교잡하여 유전자 재조합을 통해 감자가 탄생했다? 

감자가 고대 토마토 식물과 잘 알려지지 않은 남미 계통 에투베로숨Etuberosum의 만남으로 탄생했다는 연구결과가 나왔다. 

에투베로숨 식물은 감자 식물과 비슷하게 생겼다고 흔히 묘사되지만, 한 가지 중요한 차이점이 있다.

재배 감자를 세계에서 가장 중요한 식량 작물 중 하나로 만든 전분이 풍부한 덩이줄기를 만들지 않는다는 사실이다.

런던 자연사 박물관 샌드라 냅Sandra Knapp과 동료들은 Solanum속 식물군에 속하는 세 그룹의 유전학을 연구했다.

재배 감자[Solanum tuberosum]를 포함한 107종 Petota, 17종 토마토군, 그리고 3종 Etuberosum이 그것이다.

이 세 계통은 약 1,400만 년 전에 공통 조상을 공유했다.
 

감자님. 배가 각중에 고파짐

 
연구팀은 재배 감자 450개와 야생 감자 56종 유전체를 분석한 결과, 모든 감자에서 토마토와 에투베로숨Etuberosum 유전자가 안정적으로 혼합되어 있음을 발견했다.

이 결과는 감자 계통이 약 800만 년 전 아마도 현재의 칠레 지역에서 토마토와 에투베로숨Etuberosum 계통의 조상 간 교잡hybridisation 사건에서 유래되었음을 시사한다. 

나프는 이 교잡 사건으로 새로운 유전자 조합gene combinations이 생겨 괴경tubers의 성장과 같은 혁신적인 변화가 일어났다고 말한다.

그녀는 "이 사건으로 유전자가 재편reshuffling of genes되어 새로운 계통이 괴경을 형성했고, 이 식물들은 안데스 산맥의 새롭게 조성된 춥고 건조한 서식지로 확장될 수 있었다"고 말한다.

나프는 이는 교잡이 "다양성의 진화에 강력한 원동력"임을 보여준다고 말한다.

"사실 우리가 먹는 토마토와 감자는 겉모습은 다르지만 식물 자체는 꽤 비슷하다"고 그녀는 말한다.

"운 좋게 열매를 맺는 감자를 얻을 수도 있는데, 토마토처럼 생긴 녹색 열매다. 하지만 먹지 마세요. 맛이 끔찍하거든요."

이 연구에 참여하지 않은 호주 시드니 식물원 브렛 서머렐Brett Summerell은 이번 연구가 잡종화와 그에 따른 종 방사subsequent species radiation에 대한 포괄적인 증거를 제공한다고 말한다.

 

Graphical abstract of "Ancient hybridization underlies tuberization and radiation of the potato lineage" by Zhang, Z. et al. 2025, Cell. 188, 1–17. 이 도판은 외우 이정우 선생 소개다.

이는 이 식물 친척 집단에서는 부족했던 부분이다.

서머렐은 "이 연구는 또한 중요한 작물이 어떻게 진화했는지, 그리고 미래의 어려움에 어떻게 적응할 가능성이 있는지 더 잘 이해하기 위해 야생 작물 친척 종을 보호하는 것의 중요성을 강조한다"고 말한다.

"감자와 같은 종의 친척 종 중 다수는 서식지 파괴와 기후 변화의 영향으로 위협받고 있습니다."

이번 연구는 Cell에 탑재되었다. 
 
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00736-6

 

 
이번 성과가 더 놀라운 점은 그 연구진 구성이다. 
 
Ancient hybridization underlies tuberization and radiation of the potato lineage
Zhiyang Zhang1,17 ∙ Pingxian Zhang1,17 ∙ Yiyuan Ding2,17 ∙ Zefu Wang3,17 ∙ Zhaoxu Ma1,2,18 ∙ Edeline Gagnon4,18 ∙ Yuxin Jia5 ∙ Lin Cheng1 ∙ Zhigui Bao1,6 ∙ Zinan Liu1 ∙ Yaoyao Wu1,7 ∙ Yong Hu1 ∙ Qun Lian1 ∙ Weichao Lin1 ∙ Nan Wang1 ∙ Keyi Ye1 ∙ Hongru Wang1 ∙ Jinzhe Zhang8 ∙ Yongfeng Zhou1 ∙ Liang Liu9 ∙ Suhua Li1 ∙ William J. Lucas1,10 ∙ Tiina Särkinen11 ∙ Sandra Knapp12 s.knapp@nhhttp://m.ac.uk ∙ Loren H. Rieseberg13 loren.rieseberg@botany.ubc.ca ∙ Jianquan Liu14,15 liujq@nwipb.cas.cn ∙ Sanwen Huang1,16,19 huangsanwen@caas.cn 

보다시피 거의 다 중국 연구자들이다. 

이를 인용한 국내 언론을 보면 
 
https://www.yna.co.kr/view/AKR20250731148700017?section=industry/all&site=hot_news_view_swipe02

[사이테크+] "감자는 900만년 전 남미 토마토로부터 진화했다" | 연합뉴스

 
중국농업과학원(CAAS) 싼원 황 박사가 이번 연구를 주도했다 한다.

앞에 든 보도와는 사뭇 다르다.

Shenzhen/Chinese Academy of Agricultural Sciences (AGIS-CAAS)

이걸 보면 선전에 본부를 둔 기관인가 보다.