Cuando los jardineros miran una petunia, ven las flores vibrantes y versátiles de la planta de camas más popular en los EE. UU. Pero cuando los científicos de plantas miran una petunia, ven una importante especie de planta modelo, una que se volvió más útil conla liberación de los genomas de sus padres.
Un consorcio internacional de investigadores ha secuenciado las dos especies progenitoras salvajes de la petunia domesticada. El estudio, que aparece en la revista Plantas naturales , revela que la petunia tiene una historia genética complicada, después de haber sufrido una triplicación completa del genoma compartida con todas las Solanaceae, e identifica una porción especialmente dinámica del genoma que contiene genes para el color y el aroma. Los genomas publicados serán un recurso valioso paralos muchos científicos que usan la petunia para explorar cuestiones biológicas relacionadas con la simbiosis, la autofecundación y los ritmos circadianos.
"Petunia es la planta de ropa de cama más importante en los Estados Unidos", dijo el primer autor Aureliano Bombarely, profesor asistente de horticultura en el Instituto Politécnico de Virginia y ex científico postdoctoral en el Instituto Boyce Thompson mientras trabajaba en el genoma de la petunia. Pero además de su usoEn el paisajismo, la petunia se usó para estudiar elementos transponibles, fragmentos de ADN que pueden moverse independientemente alrededor del genoma, y se han utilizado como modelo para el desarrollo de flores, la producción de olores y las interacciones con los polinizadores.
Petunias domesticadas Petunia hybrida son un híbrido de dos especies silvestres, una con una pequeña flor púrpura llamada Petunia inflata y otra con una flor blanca más grande llamada Petunia axillaris. A través de la cría intensa en los últimos 200 años, la gente ha creado petuniavariedades que florecen en casi cualquier color del arco iris.
Si bien los investigadores esperaban que la petunia del jardín hubiera recibido aproximadamente la mitad de sus genes de cada padre, en cambio vieron que el genoma de la planta híbrida era aproximadamente 80% de petunia blanca y solo aproximadamente 10% de petunia púrpura. El 10% restante delos genes eran un mosaico: fragmentos y secuencias de cada uno de los padres se mezclaron. En un trabajo futuro, Bombarely planea investigar el origen de estos genes mosaicos y si jugaron un papel en la domesticación de la petunia.
"La historia de la domesticación de esta especie de planta no es simple", dijo Bombarely. "Creo que el estudio de esto puede brindarnos no solo una perspectiva histórica, sino también herramientas para el futuro, para domesticar a otrosespecies. La petunia no es solo una flor. También puede ser un modelo para la domesticación ".
Las dos especies divergieron entre sí cuando la petunia púrpura asumió una nueva estrategia de polinización. La petunia púrpura atrae a las abejas con su color brillante, pero una vez que perdió su pigmento para convertirse en blanco y comenzó a producir nuevos compuestos aromáticos, comenzó a atraer a los halkkmothcomo polinizador. Los genomas parentales mostraron que los factores de transcripción que facilitaron este cambio se pueden encontrar en una parte especialmente dinámica del genoma, que también puede ser responsable de la gran diversidad de colores de flores que pueden producir las petunias domésticas.
Las petunias pertenecen a la familia de las solanáceas y son descendientes de la misma planta que dio lugar a los tomates, pimientos, papas y berenjenas. Los genomas de la petunia parental muestran que la petunia se sometió al menos a un evento de hexaploidización por separado donde su número de cromosomas se triplicó.antes de que las petunias se separaran de los tomates y otros cultivos solanáceos, hace unos 30 millones de años.
"Estos resultados son una gran contribución a la investigación de las solanáceas", dijo Lukas Mueller, coautor y profesor asociado de BTI. "Complementan los genomas obtenidos en los últimos años, como el tomate, la papa y el pimiento, yser explotado por la comunidad investigadora durante muchos años ".
El proyecto del genoma de la petunia no tenía fondos específicos, sino que recibió el apoyo de numerosos científicos de la comunidad de investigación de la petunia.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Boyce Thompson . Original escrito por Patricia Waldron. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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