WASHINGTON - Kentang merupakan salah satu makanan pokok dunia, pertama kali dibudidayakan ribuan tahun yang lalu di wilayah Andes, Amerika Selatan, sebelum menyebar secara global dari Abad ke-16. Namun, terlepas dari pentingnya bagi umat manusia, asal usul evolusi kentang tetap membingungkan - hingga kini.

Sebuah analisis baru terhadap 450 genom kentang budidaya dan 56 genom spesies kentang liar telah mengungkapkan bahwa garis keturunan kentang berasal dari perkawinan silang alami antara tanaman tomat liar dan spesies mirip kentang di Amerika Selatan sekitar 9 juta tahun yang lalu.

Peristiwa hibridisasi ini menyebabkan munculnya umbi tanaman kentang yang baru lahir, sebuah struktur yang membesar yang menyimpan nutrisi di bawah tanah, menurut para peneliti, yang juga mengidentifikasi dua gen penting yang terlibat dalam pembentukan umbi.

Jika pada tanaman tomat, bagian yang dapat dimakan adalah buahnya, pada tanaman kentang, bagian yang dapat dimakan adalah umbinya. "Kentang benar-benar salah satu makanan pokok umat manusia yang paling luar biasa, menggabungkan keserbagunaan, nilai gizi, dan keberagaman budaya yang luar biasa dengan cara yang hanya dapat ditandingi oleh sedikit tanaman pangan," kata Sanwen Huang, ahli biologi genom dan pemulia tanaman di Akademi Ilmu Pertanian Tiongkok sekaligus penulis utama studi yang diterbitkan pada hari Jumat di jurnal Cell.

"Orang-orang mengonsumsi kentang dengan hampir semua metode memasak - memanggang, membakar, merebus, mengukus, dan menggoreng. Meskipun distereotipkan sebagai karbohidrat, kentang menawarkan vitamin C, kalium, serat, dan pati resisten, serta secara alami bebas gluten, rendah lemak, dan mengenyangkan - sumber kalori yang padat nutrisi," tambah Huang.

Pati resisten adalah jenis karbohidrat yang sulit dicerna di usus halus dan berfermentasi di usus besar, memberi makan bakteri baik di usus.

Nama ilmiah tanaman kentang modern adalah Solanum tuberosum. Kedua induknya yang diidentifikasi dalam penelitian ini merupakan tanaman yang merupakan nenek moyang spesies mirip kentang yang kini ditemukan di Peru bernama Etuberosum, yang sangat mirip dengan tanaman kentang tetapi tidak memiliki umbi, dan tanaman tomat.

Kedua tanaman ini sendiri memiliki nenek moyang yang sama yang hidup sekitar 14 juta tahun yang lalu, dan mampu kawin silang secara alami ketika peristiwa hibridisasi yang kebetulan terjadi lima juta tahun setelah mereka berpisah.

"Peristiwa ini menyebabkan perombakan gen sehingga garis keturunan baru menghasilkan umbi, yang memungkinkan tanaman ini berkembang biak di habitat dingin dan kering yang baru terbentuk di pegunungan Andes yang menjulang," kata ahli botani Sandra Knapp dari Natural History Museum di London, salah satu penulis penelitian ini.

Peristiwa hibridisasi ini bertepatan dengan pengangkatan cepat Pegunungan Andes. Dengan umbi, tanaman kentang mampu beradaptasi dengan perubahan lingkungan regional dan tumbuh subur dalam kondisi pegunungan yang keras. "Umbi dapat menyimpan nutrisi untuk adaptasi dingin, dan memungkinkan reproduksi aseksual untuk mengatasi tantangan penurunan kesuburan dalam kondisi dingin. Hal ini memungkinkan tanaman untuk bertahan hidup dan berkembang pesat," kata Huang.

Temuan studi ini, menurut para peneliti, dapat membantu memandu pemuliaan kentang budidaya yang lebih baik untuk mengatasi tantangan lingkungan yang dihadapi tanaman saat ini akibat faktor-faktor seperti perubahan iklim.

Saat ini terdapat sekitar 5.000 varietas kentang. Kentang merupakan tanaman pangan terpenting ketiga di dunia, setelah beras dan gandum, untuk konsumsi manusia, menurut organisasi penelitian Pusat Kentang Internasional yang berbasis di Peru. Tiongkok adalah produsen kentang terkemuka di dunia.

"Selalu sulit untuk menghilangkan semua mutasi yang merugikan dalam genom kentang dalam pemuliaan, dan studi ini membuka pintu baru untuk membuat kentang bebas dari mutasi yang merugikan dengan menggunakan tomat sebagai sasis biologi sintetis," kata Huang.

Studi ini juga dapat membuka pintu untuk menghasilkan spesies tanaman baru yang dapat menghasilkan buah tomat di atas tanah dan umbi kentang di bawah tanah, menurut Zhiyang Zhang, seorang peneliti pascadoktoral di Akademi Ilmu Pertanian Tiongkok.

Kentang dan tomat merupakan anggota famili tanaman berbunga Solanaceae yang juga mencakup tembakau dan paprika, antara lain. Penelitian ini tidak menyelidiki evolusi Asal usul tanaman umbi-umbian lain yang berasal dari Amerika Selatan seperti ubi jalar dan singkong, yang merupakan anggota dari berbagai famili tumbuhan berbunga.

Meskipun bagian tanaman tomat dan kentang yang dimakan orang cukup berbeda, tanaman itu sendiri sangat mirip.

"Kami menggunakan bagian yang berbeda dari kedua spesies ini, buah pada tomat dan umbi pada kentang," kata Knapp. "Jika Anda melihat bunga atau daunnya, keduanya sangat mirip. Dan jika Anda cukup beruntung untuk membiarkan tanaman kentang Anda menghasilkan buah, mereka tampak seperti tomat hijau kecil. Tapi jangan dimakan. Rasanya tidak enak."