The evolution of cultivated potatoes and their tuber-bearing wild relatives

Summary Recent evidence indicates that potatoes were first domesticated in the central Andes of South America some 10,000 years ago. These belonged to the primitive diploid species,Solanum stenotomum, derived from the wild prototype,S. leptophyes. The tetraploid potato,S. tuberosum, arose through hybridization ofS. stenotomum with a second wild diploid species,S. sparsipilum. Further evolution took place with at least two other wild species,S. acaule andS. megistacrolobum, bringing genes for frost resistance into the cultivated gene pool, and resulting in a polyploid series.Wild potatoes began to evolve in Mexico, and some of these migrated into South America when the land bridge was formed in Pliocene times. Return migrations to Mexico took place later, forming tetraploid and hexaploid species groups. Evidence of evolution is based on the change of the primitive white stellate corolla into an advanced rotate corolla form in South America. This hypothesis is also supported by serological and cytogenetical evidence.All the hypotheses on potato evolution proposed here accord well withVavilov's theories of plant domestication.

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Die Evolution der Kulturkartoffeln und ihrer knollentragenden verwandten Wildarten

Zusammenfassung Neue Befunde weisen darauf hin, daß die Kartoffeln zuerst vor etwa zehntausend Jahren in den Zentral-Anden Südamerikas domestiziert wurden. Diese gehörten zur primitiven diploiden ArtSolanum stenotomum, die vom wilden PrototypS. leptophyes hergeleitet wird. Die tetraploide KartoffelS. tuberosum ging aus der Hybridisierung vonS. stenotomum mit einer zweiten diploiden Wildart,S. sparsipilum, hervor. An der weiteren Evolution waren mindestens zwei weitere Wildarten beteiligt, nämlichS. acaule andS. megistacrolobum. Sie brachten Gene für Frostresistenz in den kultivierten Genpool ein und hatten die Entstehung einer polyploiden Serie zur Folge.Die Wildkartoffeln begannen sich in Mexiko zu entwickeln und einige von ihnen wanderten im Pleistozän über die temporäre Landbrücke nach Südamerika. Später fanden Rückwanderungen nach Mexiko statt, die zur Ausbildung von tetra- und hexaploiden Artengruppen führten. Der Beweis für die Evolution wird auf die Veränderung der primitiven weißen strahlenförmigen Blumenkrone in eine weiter entwickelte radförmige Blumenkronenform in Südamerika gegründet. Diese Hypothese wird auch durch serologische und cytogenetische Befunde gestützt.Alle hier vorgeschlagenen Hypothesen über die Kartoffelevolution stimmen gut mitVavilovs Theorien zur Pflanzendomestikation überein.

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, 10 000 . Solanum stenotomum, S. leptophyes. S. tuberosum S. stenotomum —S. sparsipilum. , , , :S. acaule S. megistacrolobum. , , . , , . , - . , . . , .