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Pomme de terre

Introduction

Solanum tuberosum
 Diverses variétés
Classification de Cronquist
Règne Plantae
Sous-règne Tracheobionta
Division (La division est une loi de composition qui à deux nombres associe le produit du premier par l'inverse du second. Si un nombre est non nul, la fonction "division...) Magnoliophyta
Classe Magnoliopsida
Sous-classe Asteridae
Ordre Solanales
Famille Solanaceae
Sous-famille Solanoideae
Genre Solanum
Nom binominal
Solanum tuberosum
L., 1753
 Fleurs de pomme de terre

Classification APG II
Ordre Solanales
Famille Solanaceae
Sous-famille Solanoideae

La pomme de terre, ou patate (langage familier, canadianisme et français régional), est un tubercule (En botanique, un tubercule est un organe de réserve, généralement souterrain, qui assure la survie des plantes pendant la saison d'hiver et souvent leur multiplication par voie végétative. Ces organes sont...) comestible produit par l'espèce Solanum tuberosum, appartenant à la famille des solanacées. Le terme désigne également la plante (Les plantes (Plantae Haeckel, 1866) sont des êtres pluricellulaires à la base de la chaîne alimentaire. Elles forment l'une des subdivisions (ou règne) des Eucaryotes. Elles...) elle-même, plante herbacée, vivace par ses tubercules en l'absence de gel mais cultivée comme une plante annuelle.

La pomme (La pomme est le fruit du pommier, arbre fruitier largement cultivé. L'étude de la culture des pommes constitue une partie de la pomologie, la pomologie englobant tous les...) de terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes...) est originaire de la cordillère des Andes dans le sud-ouest (Le sud-ouest est la direction à mi-chemin entre les points cardinaux sud et ouest. Le sud-ouest est opposé au nord-est.) de l'Amérique du Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) où son utilisation remonte à environ 8 000 ans. Introduite en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent eurasiatique, voire...) vers la fin du XVIe siècle à la suite de la découverte de l’Amérique par les conquistadors espagnols, elle est aujourd’hui cultivée dans plus de 150 pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de...) sous pratiquement toutes les latitudes habitées.

C'est une source importante de glucides, qui se présentent principalement sous forme de fécule, mais aussi de protéines et de vitamines. Ses qualités nutritives et sa facilité de culture (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :) font qu’elle est devenue l'un des aliments de base de l’humanité, figurant parmi les légumes et féculents les plus consommés. C’est aussi la culture (La Culture est une civilisation pan-galactique inventée par Iain M. Banks au travers de ses romans et nouvelles de science-fiction. Décrite avec beaucoup de précision et de détail, La Culture peut être...) alimentaire la plus productive, produisant plus de matière sèche à l’hectare que les céréales et que toute autre plante cultivée, à l’exception de la canne à sucre (Ce que l'on nomme habituellement le sucre est, dès 1406, une "substance de saveur douce extraite de la canne à sucre" (Chrétien de Troyes, Le Chevalier au lion). Il...). La pomme de terre reste sous-utilisée dans certains pays du Tiers-Monde, notamment en Afrique (D’une superficie de 30 221 532 km2 en incluant les îles, l’Afrique est un continent couvrant 6 % de la surface terrestre et 20,3 % de...) sub-saharienne, mais globalement sa consommation progresse dans les pays en développement, tandis que dans les pays développés elle tend à diminuer, basculant de plus en plus vers des formes transformées (produits appertisés, déshydratés ou surgelés).

La fécule de pomme de terre a donné naissance à une industrie de transformation aux multiples débouchés dans les secteurs agro-alimentaire, cosmétique, pharmaceutique et industriel.

Compte tenu de son importance économique, de nombreuses études scientifiques sur la pomme de terre et les espèces apparentées, notamment dans le domaine de la génétique, sont menées par des institutions publiques ou privées de différents pays, coordonnées au niveau mondial, entre autres, par le centre international de la pomme de terre.

Aspects botaniques

Description morphologique

La pomme de terre est une plante herbacée, tubéreuse à feuilles caduques (elle perd ses feuilles et ses tiges aériennes dans la saison (La saison est une période de l'année qui observe une relative constance du climat et de la température. D'une durée d'environ trois mois (voir le tableau Solstice et...) froide), à port dressé, qui peut atteindre un mètre de hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.), plus ou moins étalé avec l'âge. C'est une vivace grâce à ses tubercules, à condition que le climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée. Il se distingue de la météorologie qui désigne...) leur permettent de survivre à la saison froide, mais qui est cultivée comme une plante annuelle.

Appareil végétatif

Système racinaire

Le système racinaire est fasciculé et très ramifié ; il a tendance à s'étendre superficiellement mais peut s'enfoncer jusqu'à 0,8 mètre de profondeur. Il est constitué de racines adventives qui apparaissent à la base des bourgeons du tubercule ou sur les nœuds des tiges enterrées ; pour cette raison, le tubercule doit être planté à une profondeur telle qu'elle permette une formation adéquate des racines et des stolons.

Les racines connaissent une croissance rapide depuis les premiers stades de développement jusqu'au moment où commence la formation des tubercules

Tiges aériennes et feuillage
Feuille (La feuille est l'organe spécialisé dans la photosynthèse chez les végétaux supérieurs. Elle est insérée sur les tiges des plantes...) composée de la pomme de terre

Les feuilles, caduques, alternes, ont de dix à vingt centimètres de long. Elles sont insérées sur la tige (La tige est chez les plantes à fleurs, l'axe, généralement aérien, qui prolonge la racine et porte les bourgeons et les feuilles. La tige se ramifie généralement en...) selon une phyllotaxie (On appelle phyllotaxie l’ordre dans lequel sont implantés les feuilles ou les rameaux sur la tige d’une plante, ou, par extension, la disposition des éléments d’un fruit, d’une fleur,...) spiralée, de rapport 5/13. Elles sont composées imparipennées et comptent 7 à 9 folioles de forme lancéolée et de taille hétérogènes, de toutes petites folioles s'intercalant par paires entre les plus grandes. Les feuilles basales peuvent parfois être entières. L'épiderme est composés de cellules aux parois sinueuses en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) superficielle. Elles présentent des poils ou trichomes à leur surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...), en quantité variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. En statistiques, une...) selon les cultivars. Les trichomes peuvent être unisériés, glandulaires et à tête pluricellulaire plus ou moins sphérique.

Solanum tuberosum, aspect de la partie basale de la plante, avec tiges aériennes, stolons, tubercules et racines. En noir, le tubercule-mère.

La pomme de terre présente deux types de tiges : des tiges aériennes, à section circulaire ou angulaire, sur lesquelles sont disposées les feuilles, et des tiges souterraines, les stolons, sur lesquelles apparaissent les tubercules.

Les tiges aériennes naissent à partir de bourgeons présents sur le tubercule utilisé comme semence. Elles sont herbacées, succulentes et peuvent atteindre de 0,6 à 1,0 mètre de long. Normalement de couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) verte, elles peuvent exceptionnellement présenter une coloration rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) pourpre. Elles peuvent être érigées ou décombantes, s'inclinant progressivement vers le sol à mesure qu'avance la maturité de la plante. Les entrenœuds sont allongés chez la sous-espèce andigena et bien plus courts chez la sous-espèce tuberosum. Dans la phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) finale de leur développement, les tiges aériennes peuvent devenir relativement ligneuses à la base.

Germes croissant sur le tubercule. On peut observer à leur base de petites racines adventives.
Tiges souterraines et tubercules

Les tiges souterraines, ou stolons, sont formées par des bourgeons latéraux plus ou moins longs qui naissent à la base des tiges aériennes. Elles naissent alternativement des sous-nœuds situés sur les tiges aériennes et croissent à l'horizontale sous la surface du sol. Chaque rhizome (Le rhizome est la tige souterraine, généralement horizontale, de certaines plantes vivaces. Il diffère d'une racine par sa structure interne, et en ce qu'il porte des...) engendre un tubercule par le grossissement de son extrémité distale.

Tubercules de pomme de terre. On peut voir les « yeux » et les lenticelles à leur surface.
Coupe longitudinale d'un tubercule

Les tubercules qui résultent d'une modification des tiges souterraines fonctionnent comme organe (Un organe est un ensemble de tissus concourant à la réalisation d'une fonction physiologique. Certains organes assurent simultanément...) de réserve de nutriments.

Ils sont de taille variable et de forme oblongue, plus ou moins allongée, cylindrique, lisse ou bosselée selon les variétés. La couleur de la peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.) est généralement jaune (Il existe (au minimum) cinq définitions du jaune qui désignent à peu près la même couleur :), mais peut être rouge, noire, ou rosée. La couleur de la chair est blanche, jaune plus ou moins foncé, rose ou violette selon les variétés.

À leur surface, on peut observer des « yeux », alignés sur cinq génératrices et disposés selon une courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du plan, de l'espace usuels. Par exemple, les droites, les segments, les lignes polygonales et les cercles sont des courbes.) hélicoïdale qui court depuis la cicatrice (Une cicatrice est la partie visible d'une lésion du derme après que le tissu se soit réparé, suite à une incision effectuée au cours...) basale (point d'attache du tubercule sur le stolon), jusqu'à l'apex, à l'extrémité opposée, où ils sont les plus nombreux. Ces yeux comportent normalement trois germes, disposés à l'aisselle d'écailles (feuilles réduites) qui sont les bourgeons végétatifs et représentent autant de tiges potentielles. Ils sont plus ou moins enfoncés, l'enfoncement protégeant les bourgeons végétatifs ; la sélection a privilégié les yeux superficiels, qui facilitent l'épluchage, chez les variétés de consommation. Observables également à la surface, les lenticelles sont des orifices circulaires qui permettent la respiration (Dans le langage courant, la respiration désigne à la fois les échanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone, CO2, appelé parfois de...). Leur nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) varie en fonction de la superficie (L'aire ou la superficie est une mesure d'une surface. Par métonymie, on désigne souvent cette mesure par le terme « surface » lui-même (par exemple, on parle de la...), de la taille du tubercule et des conditions de milieu. Les germes se développent après une période de dormance plus ou moins longue, les premiers à se développer étant ceux situés à l'apex.

Dans une coupe transversale, on distingue le cortex (En biologie, le cortex (mot latin signifiant écorce) désigne la couche superficielle ou périphérique d'un tissu organique.), le parenchyme vasculaire de réserve, l'anneau vasculaire plus ou moins marqué et le tissu médullaire.

Jeune tubercule se développant à l'extrémité d'un rhizome.

La formation des tubercules, ou tubérisation, se produit à l'extrémité des rhizomes dans une zone méristématique sub-apicale, grâce à un grossissement radial, produit de l'allongement des cellules parenchymateuses et de la perte de leur polarité. Pendant la formation du tubercule, la croissance longitudinale du rhizome s'arrête et les cellules parenchymateuses du cortex, de la moelle et des zones périmédullaires se divisent et s'allongent. Chez les tubercules mûrs, il subsiste peu d'éléments conducteurs et pas de cambium vasculaire continu. Les tubercules sont couvert d'un exoderme qui apparaît en rompant l'épiderme et qui va grossir avec le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.).

Le tubercule comporte une forte proportion d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.), pouvant aller jusqu’à 80 %, ainsi que des matières amylacées (la fécule), accumulées dans les amyloplastes, du sucre, des matières albuminoïdes, des fibres (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.) cellulosiques, des éléments minéraux, des diastases et des vitamines (vitamine C, surtout présente dans la peau) et des toxines (voir plus loin).

Appareil reproducteur

Fleurs et inflorescence (L'inflorescence est la disposition des fleurs sur la tige d’une plante à fleur. Cette disposition est souvent caractéristique d’une famille, par exemple le spadice des Aracées, et lui a parfois donné son...)

L'inflorescence est une cyme (En botanique, une cyme est une inflorescence simple définie (ou sympodique), dans laquelle l'axe principal est terminé par une fleur; cette fleur, qui est la fleur centrale de...) qui naît à l'extrémité de la tige. Elle compte d'une à trente fleurs, généralement entre 7 et 15. Le nombre d'inflorescences et le nombre de fleurs par inflorescence varient fortement selon les cultivars. Approximativement au moment où s'ouvre la première fleur (La fleur est constituée par l’ensemble des organes de la reproduction et des enveloppes qui les entourent chez les angiospermes (aussi appelées plantes à fleurs). Après la pollinisation, la fleur est...), une nouvelle tige, qui donnera naissance à une nouvelle inflorescence, se développe à l'aisselle de la feuille proximale. En général, deux ou trois fleurs s'ouvrent chaque jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel....). Elles restent ouvertes de 2 à 4 jours si bien que chaque inflorescence présente de 5 à 10 fleurs ouvertes en même temps pendant le pic de la floraison (La floraison est le processus biologique de développement des fleurs. Elle est contrôlée par l'environnement (lumière, humidité, température) et les phytohormones.).

Diagramme (Un diagramme est une représentation visuelle simplifiée et structurée des concepts, des idées, des constructions, des relations, des...) floral

Les fleurs, d'un diamètre de 3 à 4 cm, sont régulières, à symétrie pentamère typique de la famille des Solanaceae.

Le calice gamosépale est constitué de cinq sépales verts soudés à la base et la corolle gamopétale, à cinq pétales également soudés par leur bords, a la forme d'une étoile. La corolle peut être de couleur blanche ou d'un mélange plus ou moins complexe de bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs primaires. Sa longueur d'onde est comprise approximativement entre 446 et 520 nm. Elle varie...), pourpre et violet (Le violet est une couleur, composée d'un mélange de bleu (environ 50% de luminosité) et de rouge (environ 25% de luminosité) en synthèse additive, et d'un mélange de magenta (environ...) selon le type et la quantité d'anthocyanines présentes.

Inflorescence et fleurs de pomme de terre.

L'androcée comprend cinq étamines au filet court inséré sur la corolle, et à l'anthère à deux loges, de 5 à 7 mm de long, de couleur jaune brillant, sauf chez les clones mâle stériles chez lesquels elle est jaune clair ou jaune verdâtre. Les anthères sont rapprochées formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée,...) un tube entourant le pistil. Leur déhiscence se fait par deux pores terminaux.

Le pistil, issu de deux carpelles soudés, comprend un ovaire supère à deux loges. Les stigmates sont habituellement de couleur verte, mais certains clones peuvent présenter des stigmates pigmentés. Ils sont plus ou moins saillants au delà de l'anneau des anthères. La saillie du style hors de la colonne des anthères n'intervient pas avant la veille de l'éclosion de la fleur. La réceptivité du stigmate et la durée de production du pollen (Le pollen (du grec palè : farine ou poussière) constitue, chez les végétaux supérieurs, l'élément fécondant mâle de la...) est d'environ deux jours. La fécondation se produit approximativement 36 heures (L'heure est une unité de mesure  :) après la pollinisation (La pollinisation est le mode de reproduction privilégié des plantes angiospermes et gymnospermes. C'est un des services écologiques rendus par la biodiversité. Il s'agit du...).

Cette espèce produit des graines par autofécondation (comportement propre des espèces autogames), mais elle manifeste aussi une dépression endogamique (caractéristique propre aux espèces allogames). Les graines obtenues par pollinisation libre sont le résultat d'un mélange d'autopollinisation et de pollinisation croisée, la première étant la plus fréquente.

Fruits et graines
Fruits de Solanum tuberosum

Le fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la fleur par transformation...) de la pomme de terre est une baie qui ressemble à une petite tomate (La tomate (Solanum lycopersicum L.) est une espèce de plante herbacée de la famille des solanacées, originaire du nord-ouest de l'Amérique du Sud, largement...). Il n'est jamais comestible. Sa forme peut être sphérique, allongée ou ovoïde, son diamètre varie généralement de 1 à 3 cm, et sa couleur peut aller du vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570 nm. L'œil humain possède un récepteur, appelé...) au jaunâtre, ou de marron rougeâtre à violet. Les baies présentent deux loges et peuvent contenir approximativement de 200 à 400 graines. Elles sont groupées en grappes terminales.

Les graines aplaties, ovales ou réniformes et de couleur blanche, jaune ou marron jaunâtre,sont petites ; on compte de 1000 à 1500 graines pour un gramme (Le gramme est une unité de masse du Système international (l'unité de base est le kilogramme) et du système CGS. L'abréviation du gramme est g.). Elles sont albuminées et l'embryon (Un embryon (du grec ancien ἔμϐρυον / émbruon) est un organisme en développement depuis la première division de l’œuf ou zygote jusqu’au stade...) est enroulé

Certaines variétés cultivées ne fleurissent pas, d'autres fleurissent mais sont stériles, par dégénérescence des étamines ou des ovules.

Physiologie

Repos végétatif et dormance

Dès sa formation, le tubercule de pomme de terre subit une période de repos végétatif (ou dormance vraie, d'origine physiologique) qui l'empêche de germer, même s'il est placé dans des conditions de milieu (température, hygrométrie) favorables à la germination. Cette première phase est suivie d'une période de dormance déterminée par des conditions de milieu défavorables (température sub-optimale). La durée du repos végétatif est très variable (de 17 à 40 semaines) et dépend principalement des variétés, c'est-à-dire de facteurs génétiques. Elle est par exemple courte pour 'Sirtema', moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils étaient tous identiques...) pour 'Bintje' et longue pour 'Désirée'. De nombreux changement biochimiques sont liés au maintien et à la levée de la dormance, en particulier l'acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire, les bases.) abscissique (ABA) semble jouer un rôle déterminant dans la dormance des bourgeons.

Systématique

Position de l'espèce dans la classification

Rang ( Mathématiques En algèbre linéaire, le rang d'une famille de vecteurs est la dimension du sous-espace vectoriel engendré par cette famille. Le théorème du rang lie le...) taxonomique Nom latin
Famille Solanaceae
Genre Solanum L.
Sous-genre Potatoe G. Don (D'Arcy)
Section Petota Dumort.
Sous-section Potatoe G. Don
Série Tuberosa (Rydb.) Hawkes

La pomme de terre appartient au genre Solanum, et plus précisément au sous-genre Potatoe, section Petota, sous-section Potatoe. Cette sous-section se distingue par la présence de tubercules véritables qui se forment à l'extrémité des stolons. Elle regroupe les espèces de pommes de terre cultivées et les espèces sauvages apparentées. La série Tuberosa, à son tour, se caractérise par ses feuilles imparipennées ou simples, sa corolle ronde ou pentagonale et ses baies arrondies. L'espèce Solanum tuberosum se différencie des autres espèces de la même série taxonomique par l'articulation du pédoncule en son tiers médian, les lobes du calice courts et disposés régulièrement, les feuilles fréquemment arquées, les folioles toujours ovales à lancéolées, approximativement deux fois plus longues que larges et les tubercules ayant une période de dormance bien marquée.

Synonymes

  • Solanum aracatscha Bess. , Cat. Pl. Hort. Crem., 135. 1816.
  • Solanum sinense Blanco , Fl. Filip., 137. 1837.
  • Solanum esculentum Neck. , Delic. Gallo-Belg. vol. 1, 119. 1768., nom. illeg.
  • Lycopersicon tuberosum (L.) Mill. , Gard. Dict ( Dans le secteur du BTP, la DICT est la déclaration d'intention de commencement de travaux ; En informatique, DICT est un protocole. ). ed. vol. 8, no. 7. 1768.

Sous-espèces

Solanum tuberosum se subdivise en deux sous-espèces : Solanum tuberosum L. subsp. tuberosum et Solanum tuberosum L. subsp. andigenum (Juz. & Bukasov) Hawkes.

La sous-espèce tuberosum est originaire de l'île de Chiloé, de l'archipel (Un archipel est un ensemble d'îles relativement proches les unes des autres. La proximité se double le plus souvent d'une origine géologique...) de Chonos et des régions adjacentes du Chili. Certaines formes diploïdes de cette sous espèce sont cultivées au Chili.

La sous-espèce andigenum est native des Andes du Pérou et se distribue du Venezuela jusqu'au nord-ouest (Le nord-ouest est la direction entre les points cardinaux nord et ouest. Le nord-ouest est opposé au sud-est.) de l'Argentine. De nombreuses variétés traditionnelles de cette sous-espèce sont cultivées dans les régions andines. Certaines sont à l'origine des premières introductions de la pomme de terre en Europe.

Les différences morphologiques entre ces deux sous-espèces sont très réduites et résumées dans le tableau (Tableau peut avoir plusieurs sens suivant le contexte employé :) ci-dessous. La principale différence réside dans le fait que andigenum dépend d'une photopériode courte pour tubériser. Outre ces différences morphologiques, les deux sous-espèces sont nettement différenciées au niveau génétique, tant au niveau du génome chloroplastique que nucléaire

Caractéristiques Sous-espèce tuberosum Sous-espèce andigena
Feuilles peu divisées très divisées
Folioles larges étroites
Angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) de la feuille avec la tige obtus aigu
Pédoncule grossit jusqu'à l'apex ne grossit pas jusqu'à l'apex
Réponse à la photopériode pour tubériser tubérise en jours longs ou courts nécessite des jours courts
Yeux du tubercule en général superficiels profonds
Forme du tubercule habituellement élargie en général arrondie

Concernant l'origine génétique des deux sous-espèces, on a établi que du fait de sa grande diversité génétique (avec d'innombrables variétés locales décrites et une grande diversité au niveau du génome nucléaire et chloroplastique), la sous-espèce andigenum est la sous-espèce originale et celle qui a donné naissance à S. subsp. tuberosum. Les différences au niveau de l'ADN chloroplastique sont suffisamment importantes pour pouvoir servir de marqueur généalogique pour déterminer sans équivoque comment s'est formée la sous-espèce tuberosum. Ainsi, on a démontré qu'il existe cinq génotypes de chloroplastes chez la sous-espèce andigenum (dénommés A, C, S, T et W), tandis que la sous-espèce tuberosum en compte seulement trois (A, T et W). Le type le plus fréquemment rencontré chez la sous-espèce tuberosum est le T, caractérisé par une cassure (En minéralogie, la cassure désigne l'aspect de la surface d'un minéral qui, après avoir été soumis à une contrainte, se brise en présentant des surfaces de...) chromosomique de 241 paires de bases. L'étude de l'ADN chloroplastique d'un grand nombre de variétés des deux sous-espèces a permis de conclure que la sous-espèce tuberosum dérive de la sous-espèce andigenum après que cette dernière s'est croisée avec une espèce tubéreuse sauvage présente dans le sud de la Bolivie et le nord-ouest de l'Argentine, Solanum tarijense.

Autres espèces

Selon la classification établie en 1990 par le botaniste britannique J. G. Hawkes, il existe sept espèces de pommes de terre cultivées et sept sous-espèces. L'immense majorité des variétés modernes de pommes de terre, rattachées à Solanum tuberosum subsp. tuberosum, sont cultivées dans le monde (Le mot monde peut désigner :) entier, les six autres espèces et la sous-espèce Solanum tuberosum subsp. andigenum sont cultivées exclusivement dans les régions andines de l'Amérique du Sud, du Venezuela au Chili.

Ces taxons se différencient notamment par leur niveau de ploïdie et peuvent être de diploïdes (2n = 2x = 24) à pentaploïdes (2n = 5x =60).

Taxons de pommes de terre cultivées
espèces sous-espèces ploïdie
Solanum ajanhuiri Juz. & Bukasov cultigènes ‘Yari’ 2x
cultigènes ‘Ajawiri’ 2x
Solanum chaucha Juz. & Bukasov   3x
Solanum curtilobum Juz. & Bukasov   5x
Solanum juzepczukii Buk.   3x
Solanum phureja Juz. & Bukasov subsp. phureja 2x
subsp. estradae (Lopez) Hawkes 4x
subsp. hygrothermicum (Ochoa) Hawkes 4x
Solanum stenotomum Juz. & Bukasov subsp. stenotomum 2x
subsp. goniocalyx 2x
Solanum tuberosum L. subsp. andigenum (Juz. & Bukasov) Hawkes 4x
subsp. tuberosum 4x

Bien qu'elle soit acceptée par le Centre international de la pomme de terre (CIP), cette classification ne fait pas consensus parmi les taxonomistes de la pomme de terre. Les botanistes russe Boukasov et et Lechnovitch en recensent 21 en 1971 tandis que Dodds en 1962 en admet trois, subdivisées toutefois en cinq groupes de cultivars dans le cadre du Code international pour la nomenclature des plantes cultivées.

En 2007, une étude basée sur des marqueurs moléculaires portant sur 742 variétés locales a conduit à réduire à quatre le nombre d'espèces de pommes de terre cultivées : outre Solanum tuberosum, il s'agir de Solanum ajanhuiri (diploïde), Solanum juzepczukii (triploïde) et Solanum curtilobum (pentaploïde).

Il existe également de nombreuses espèces sauvages, étroitement apparentées au précédentes, et poussant exclusivement en Amérique du Sud, par exemple S. jamesii, S. commersioni ou S. maglia. Certaines de ces espèces, en raison de leur résistance au froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.), de leur précocité, de leur résistance aux maladies, ont été utilisées pour améliorer les variétés cultivées ou en créer de nouvelles.

Distribution

Distribution de l'espèce Solanum tuberosum

L'espèce Solanum tuberosum a une aire (Aires (en espagnol, les airs) est une compagnie aérienne intérieure de Colombie.) de distribution naturelle, celle où elle était cultivée lors de l'arrivée des conquistadors espagnols, cantonnée dans les régions andines de l'Amérique du Sud, les aires propres à chacune des deux sous-espèces, subsp. andigenum et subsp. tuberosum, étant totalement disjointes, séparées notamment par la zone aride du désert d'Atacama. La première s'étend depuis la Colombie au nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.), jusqu'à la province de Jujuy en Argentine au sud, dans des régions montagneuse, généralement à plus de 2 000 mètres d'altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui explique la répartition de la vie sur...), la seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature...), exclusivement chilienne, est une zone de plaines qui va du centre du pays jusqu'à l'archipel des Chiloé au sud.

Les cultures actuelles, qui concernent presque exclusivement la sous-espèce subsp. tuberosum, s'étendent sur les cinq continents entre 47 ° de latitude (La latitude est une valeur angulaire, expression du positionnement nord-sud d'un point sur Terre (ou sur une autre planète), au nord ou au sud de...) Sud et 65 ° de latitude Nord. La moitié de la surface consacrée à la pomme de terre se trouve en Europe et un tiers en Asie (L'Asie est un des cinq continents ou une partie des supercontinents Eurasie ou Afro-Eurasie de la Terre. Il est le plus grand continent (8,6 % de la surface totale terrestre ou 29,4 % des terres émergées) et le plus...). L'hémisphère Sud ne comprend que 6,9 % des terres cultivées en pommes de terre. On constate deux pics dans la répartition en latitude, le plus important (52 % de la surface mondiale), entre 44 et 58 °N correspond aux pays d'Europe situés depuis la mer (Le terme de mer recouvre plusieurs réalités.) du Nord jusqu'à la Russie où se pratique une culture d'été. Le second (19 % de la surface), entre 23 et 34 °N correspond à des zones plus chaudes de culture d'hiver (L'hiver est une des quatre saisons des zones tempérées.) (bassin du Gange, Sud de la Chine, Nord de l'Afrique). 25 % des surfaces cultivées se situent à plus de 1000 mètres d'altitude.

Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...)

Séquençage du génome

Le génome de la pomme de terre cultivée est tétraploïde et comprend 48 chromosomes (2n = 4x = 48). Sa taille est estimée à 950 Mpb. Il est en cours de séquençage dans le cadre d'un projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande...) international devant aboutir fin 2010, le Potato Genome Sequencing Consortium (PGSC) regroupant treize pays, et coordonné par l'université de Wageningen (Pays-Bas). Il s'inscrit lui-même dans un projet plus large, l'International Solanaceae Genome (SOL) Project, intéressant plusieurs espèces de Solanacées. La répartition des tâches entre les pays participants est la suivante : chromosomes 1, 5 et 8  : Pays-Bas, chromosome (Le chromosome (du grec khroma, couleur et soma, corps, élément) est l'élément porteur de l'information génétique. Les chromosomes contiennent les gènes et permettent leur distribution égale dans les...) 2  : Inde, chromosome 3  : Argentine, Brésil, Chili et Pérou, chromosome 4  : Royaume-Uni et Irlande, chromosome 6  : États-Unis, chromosome 7  : Pologne, chromosome 9  : Nouvelle-Zélande, chromosomes 10 et 11 : Chine, chromosome 12 : Russie.

Pommes de terre transgéniques

De nombreuses expériences de transgénèse ont été réalisées sur la pomme de terre depuis les années 1980. Elles poursuivent principalement trois objectifs : améliorer les caractéristiques agronomiques telles que résistance à des maladies, des insectes (Insectes est une revue francophone d'écologie et d'entomologie destinée à un large public d'amateurs et de naturalistes. Produite par l'Office pour les insectes et leur...) ou des stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme soumis...) abiotiques (sécheresse, froid), modifier la composition des tubercules en vue de leur utilisation alimentaire ou industrielle, se servir des tubercules comme « réacteurs biologiques » pour produire des molécules intéressantes en médecine humaine ou animale. Certaines ont obtenu des autorisations de commercialisation dans certains pays. Elles concernent notamment des résistances à des insectes ou à des maladies virales : résistance au doryphore, à la teigne (Phthorimaea operculella) et aux virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Les virus existent sous une forme...) Y et au virus de l'enroulement (Un enroulement en électrotechnique est un conducteur électrique isolé bobiné (enroulé autour d'un support). Cet enroulement...) de la pomme de terre. D'autres concernant des propriétés intéressantes dans le domaine médical ou industriel n'ont pas eu d'applications concrètes.

En 2000, des études menées aux États-Unis ont montré la possibilité d'utiliser une pomme de terre génétiquement modifiée comme vaccin oral capable de déclencher chez l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme...) une réponse immunitaire au virus de Norwalk, responsable de certaines formes de gastro-entérite.

En 2005, l'Autorité européenne de sécurité des aliments (AESA) a formulé un avis (Anderlik-Varga-Iskola-Sport (Anderlik-Varga-Ecole-Sport) fut utilisé pour désigner un projet hongrois de monoplace de sport derrière lequel se cachait en fait un monoplace de chasse...) favorable à la production d'une pomme de terre transgénique, baptisée 'Amflora', sur demande de la société BASF (BASF est un groupe chimique allemand et le plus grand groupe de chimie au monde. Son siège social est situé à Ludwigshafen en Allemagne.) Plant Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce...) (BPS). Cette variété transgénique, dont le nom de code officiel est « EH92-527-1 », possède un amidon (L'amidon (du latin amylum, non moulu) est un glucide complexe (polyoside) composé de chaînes de molécules de D-Glucose. Il s'agit d'une molécule de réserve énergétique pour les végétaux...) composé à 98 % d'amylopectine, ce qui présente un net avantage pour la production de fécule à usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) industriel. Cette demande est restée sans suite au niveau du Conseil européen. Cependant en mars 2010, la Commission européenne, par la voix du commissaire à la Santé et à la Politique des consommateurs, John Dalli, a décidé d'autoriser sa culture dans « des conditions de culture strictes afin d’éviter que des pommes de terre transgéniques ne soient laissées dans les champs après la récolte et que des graines d’Amflora ne soient répandues accidentellement dans l’environnement ».

Des pommes de terre génétiquement modifiées pour produire une lectine végétale GNA (GNA était à l'origine une association créée en 1989 par Loïc Dachary, entre autres, pour favoriser le développement et la distribution de logiciels libres. GNA était alors l'acronyme de Gna is Not...) (Galanthus nivalis agglutinin) ont été au centre de l'« affaire Pusztai » dans les années 1998-1999.

Banques de gènes

Les principales banques de gènes qui conservent du matériel génétique de la pomme de terre et des espèces apparentées se trouvent en Allemagne, en Argentine, au Chili, en Colombie, aux États-Unis, au Pérou (Centre international de la pomme de terre), au Royaume-Uni, en Russie (Institut Vavilov).

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