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Terça-feira, Maio 24, 2022

pesquisadores sequenciam todo o genoma do tubérculo pela primeira vez

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Pesquisadores do Max Planck Institute for Plant Breeding Research estabeleceram as bases para sobrecarregar a batata, mapeando o genoma completo do tubérculo.

Créditos da imagem James Hills.

Frita, amassada ou ensopada, a humilde batata tem um lugar especial em nossos corações e em nossos pratos que nada mais parece ser capaz de preencher. Os pesquisadores também parecem amar esse tubérculo saboroso e fizeram um esforço significativo para decodificar seus segredos genéticos. Este trabalho impressionante nos permitirá criar melhores variedades de batata muito mais rápido do que os métodos tradicionais de reprodução permitem, com implicações para a qualidade de nossas refeições, o prazer que derivamos dela e a segurança alimentar global.

Super Tubérculo

“A batata está se tornando cada vez mais parte integrante das dietas em todo o mundo, incluindo até países asiáticos como a China, onde o arroz é o alimento básico tradicional. Com base nesse trabalho, agora podemos implementar a criação assistida por genoma de novas variedades de batata que serão mais produtivas e também resistentes às mudanças climáticas – isso pode ter um enorme impacto na segurança alimentar nas próximas décadas”.

A batata não mudou muito nos últimos 100 anos. A esmagadora maioria das variedades que estão disponíveis nas lojas hoje são as mesmas que foram colocadas no mercado no século passado e antes. Embora essas cultivares tradicionais sejam muito populares, elas ressaltam que há uma falta de variedade de batatas cultivadas, cozidas e apreciadas em todo o mundo. Assim, é lógico que melhorias podem ser feitas na batata de base para torná-la mais palatável, mais resistente ou mais abundante.

É isso que a equipe do Instituto Max Planck de Pesquisa em Melhoramento de Plantas espera alcançar com o sequenciamento completo do genoma da planta. O trabalho, liderado pelo geneticista Korbinian Schneeberger, representa a primeira montagem completa do genoma da batata na história, permitindo que os pesquisadores trabalhem com uma visão muito melhor dos meandros genéticos da planta e, portanto, muito mais precisão ao tentar criar novas variedades da planta plantar.

A baixa diversidade genética dentro de uma espécie – e a batata é um bom exemplo de uma dessas espécies – significa que ela pode ter dificuldades para prosperar em certos contextos e a deixa vulnerável a doenças. A quase extinção da banana Gros Michel devido ao mal do Panamá é um ótimo exemplo de tal vulnerabilidade genética em ação. No caso da batata, a fome irlandesa da década de 1840 é um testemunho de quão completamente as plantações de batata podem ser exterminadas por patógenos. Durante esse trágico evento, os europeus estavam cultivando uma única variedade de batatas, que era vulnerável à praga; como tal, as colheitas de batata falharam em todo o continente.

A Revolução Verde das décadas de 1950 e 1960 viu uma grande diversificação de variedades de culturas em alimentos básicos como arroz ou trigo, mas não batatas. Os esforços para criar novas variedades com maiores rendimentos ou mais resistência a doenças, até agora, permaneceram em grande parte sem sucesso.

As batatas, explica a equipe, herdam duas cópias de cada cromossomo de cada pai – ao contrário dos humanos, que herdam uma cópia de cada cromossomo de seus pais. Isso os torna uma espécie com quatro cópias de cada cromossomo, um ‘tetraplóide’, tornando-os extremamente difíceis e lentos para serem persuadidos a gerar novas variedades com combinações desejáveis ​​de características.

A mesma estrutura tetraplóide também torna tecnicamente difícil reconstruir o genoma da batata.

Para contornar esse problema, a equipe sequenciou o DNA de batatas trabalhando não com plantas maduras, mas com um grande número de células de pólen individuais. Estes contêm apenas duas cópias de cada cromossomo pai, o que tornou mais fácil para a equipe usar métodos genéticos estabelecidos para reconstruir o genoma da planta.

Os resultados devem dar aos cientistas e criadores de plantas uma nova ferramenta poderosa para identificar variantes genéticas desejáveis ​​na batata e trabalhar para estabelecer novas variedades que as contenham. Essencialmente, fornece uma linha de base com a qual eles podem comparar plantas individuais de forma confiável e estabelecer exatamente onde suas propriedades desejáveis ​​se originam – e depois trabalhar para reproduzi-las.

O artigo “Chromosome-scale and haplotype-resolved genoma assembly of a tetraploid potato cultivar” foi publicado Publicados no jornal Genética da Natureza.



Fonte original deste artigo

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