Ипомея батат

На фото — цветок батата (Ipomoea batatas) сорта Garnet. Его форма характерна для представителей крупного (более 600 видов) рода ипомея, широко распространенных по декоративным зонам под общим наименованием «граммофончики», да и вообще для всего семейства вьюнковые. При этом батат — единственное пищевое растение среди ипомей, образующее солидные клубневидные утолщения на корнях.

Латинское название рода образовано от греческих слов ἴψ (ips) — «личинка древоточца» и ὅμοιος (homoios) — «похожий»). Вероятно, оно дано растениям за длинные червеобразные корни. Название «батат» заимствовано из ныне исчезнувших индейских языков таино, на которых говорили на Больших Антильских (из таино в русский перешло также название одного из островов архипелага — Гаити) и Багамских островах.

Батат — одно из древнейших культурных растений. Его окаменелый клубень возрастом около восьми тысяч лет был обнаружен в культурном слое пещеры Tres Ventanas («Три Окна») в Перу. Не факт, что батат культивировали в этот период, но в пищу употребляли. Древнейшие остатки одомашненного батата датируются возрастом около 4 тысяч лет, они найдены тоже в Перу.

Корнеклубни батата вкусны, довольно калорийны (до 30% крахмала и 6% сахара) и съедобны как в сыром, так и в приготовленном виде. Селекция длиной в несколько тысячелетий позволила отобрать формы с крупными корнеклубнями.

Корнеклубни батата. Фото Татьяны Натальиной, Краснодарский край, октябрь 2018 года

При освоении европейцами островов Полинезии обнаружилось, что батат в тех местах тоже есть, местное население успешно его возделывает по крайней мере тысячу лет. По поводу того, каким образом батат попал в Полинезию через Тихий океан, существуют разные гипотезы, в качестве распространителей семян рассматриваются птицы и океанические течения. Полинезийская форма батата отделилась от своего американского предка, предположительно, около 100 тысяч лет назад. Интересно и то, что в полинезийских языках и языках Перу и Эквадора батат называют похожими вариантами слова kumara.

В генеалогии батата всё непросто, диких форм не сохранилось. Ранее предком батата считалась ипомея трехраздельная (Ipomoea trifida), но описанный в 2022 году вид Ipomoea aequatoriensis стал еще одним, причем более вероятным претендентом в бататовые предки. Батат — гексаплоид, то есть имеет шесть наборов хромосом. Недавний филогенетический анализ на основе гаплотипа (совокупности генов, наследуемых вместе) в качестве гипотезы предположил происхождение гексаплоидного батата от тетраплоидного (с четырьмя наборами хромосом) предка Ipomoea batatas и диплоидного предка Ipomoea aequatoriensis с последующей дупликацией генома (см. Gene duplication) и образованием гексаплоидной формы. Роль диплоида Ipomoea trifida как предка современного батата оказалась совсем невелика. Полиплоидия (увеличение числа наборов хромосом) — довольно прогрессивный и распространенный процесс в растительном царстве (см. Полиплоидия ускоряет эволюцию, «Элементы», 23.03.2015). Полиплоиды характеризуются более крупными размерами органов, то есть батату это явно пошло на пользу.

В настоящее время в мире существует несколько тысяч сортов батата и количество их ежегодно растет. Лидером мирового производства батата является Китай. Сорта батата бывают с белой, оранжевой, желтой, розоватой и фиолетовой мякотью, различаются уровнем сахаров и крахмала, текстурой, формой и типом роста корнеклубней.

Разнообразие окраски и формы клубней. Фото с сайта math.assurances.gov.gh

Батат не переносит заморозков, лучше растет при средней температуре 24°С, что пока не позволяет выращивать его в России в промышленных масштабах. Хотя успешные хозяйства есть на Кубани, в Воронежской области, Башкирии, а любители выращивают батат и в Ленинградской области, и в Красноярском крае.

Интересная особенность батата — образование корнеклубней не только у основания куста. Вышеупомянутый Garnet формирует длинные и несколько извитые корнеклубни на шнуровидных корнях и в пятидесяти, и в семидесяти сантиметрах от основания куста в произвольном направлении. Так что выкопка сродни археологическим раскопкам: вдумчиво, не торопясь и очень аккуратно, клубни хрупкие. Сорт Okinawan с розово-фиолетовой мякотью может и в метре от основания куста клубни образовывать. Ищи его потом. Промышленные же сорта растут кучно.

В качестве пищевого растения батат универсален: съедобны не только подземные, но и молодые надземные части. Урожайность завидная, в тропических странах масса одного клубня может достигать 10 кг, а у растения их несколько. В условиях Краснодарского края в прошлом засушливом сезоне один из клубней на нашем участке набрал вес 1,95 кг.

Слева — корнеклубень батата сорта Победа-100. Справа — промышленный сорт. Фото Татьяны Натальиной, Краснодарский край

Цветет батат довольно неохотно, к тому же тропическим происхождением в гены заложено цветение при продолжительности светового дня примерно 11 часов. На широте Москвы такая продолжительность дня в октябре, шансов нет. На Кубани некоторые ранние сорта успевают отцвести и даже завязать семена. Цветение батату нужно для полового размножения, обеспечивающего генетическое разнообразие и адаптацию к разным условиям. Без него никак, хотя растение вполне успешно занимается самоклонированием: ползучие стебли укореняются в узлах (зонах отхождения листьев от стебля), формируя многочисленные дочерние растения. Размножают батат повсеместно кусочками стебля, они очень быстро дают корешки в воде. Можно прорастить корнеклубень в теплом влажном месте — из спящих почек прорастают придаточные побеги, которые нужно оторвать и укоренить в воде. Сам корнеклубень после этой процедуры вполне съедобен.

Для декоративных целей выведены сорта батата с листьями разного цвета и формы. Корнеклубни у них, к сожалению, мелкие или не образуются совсем.

Декоративные сорта батата. Фото Татьяны Натальиной, Краснодарский край, сентябрь 2024 года

Изучение сложного гексаплоидного генома разных сортов культурного батата принесло сюрприз: в растениях обнаружены последовательности Т-ДНК (см. Transfer DNA), фрагмента Ti-плазмиды, бактерий Rhizobium rhizogenes и Agrobacterium tumefaciens. Эти почвенные бактерии из группы ризобиевых (Rhizobiaceae) считаются патогенными: они вызывают у культурных растений галлы — «волосатые» придаточные корни в местах заражения. Они способны переносить Т-ДНК с функциональными генами в геном растения-хозяина. Т-ДНК этих бактерий содержит гены, кодирующие ферменты, заставляющие растение вырабатывать специализированные производные аминокислот — опины (см. Opine), которые бактерии метаболизируют. Горизонтальный перенос генов (между организмами не-потомками) — процесс в природе древнейший, довольно распространенный и сыгравший в эволюции немаленькую роль (см. Гены бактерий помогли водорослям выбраться на сушу, «Элементы», 06.12.2019).

У батата никаких отрицательных последствий от вставки сегментов ДНК бактерий не замечено, зато обнаружено, что у диких родственников батата этих вставок нет. Так что есть вероятность, что ризобиевые бактерии внесли свой вклад в превращение ничем не примечательной первоначальной ипомеи батат в одну из ведущих продовольственных культур. Это пример появления естественной трансгенной пищевой культуры. Батат такой не один, уже обнаружены чужеродные сегменты ДНК у видов рода арахис, вакциниум, эутрема и у многих других. А началось всё с растений рода табак, у которых были найдены первые сегменты ДНК агробактерий (см. статью Растения-ГМО: как это делается).

Фото Татьяны Натальиной, Краснодарский край, август 2018 года.

Татьяна Натальина