Como su nombre en latín indica, las piñas son realmente "frutas excelentes", y gracias a un proyecto de secuenciación del genoma recién completado, los investigadores han adquirido una nueva comprensión de cómo la agricultura humana ha dado forma a la evolución de este y otros cultivos.
Un equipo internacional dirigido por Ray Ming, Profesor de Biología Vegetal de la Universidad de Illinois y miembro del Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica, publicó su análisis del genoma de la piña roja, una planta cultivada para la producción de fibra y comoornamental, en Genética de la naturaleza . También examinaron nuevos datos de secuencia para otros cultivares clave de piña cultivada para la fruta, lo que condujo a nuevas ideas sobre las respuestas genéticas de la planta a siglos de domesticación y cultivo. En particular, el trabajo apoyó la hipótesis de que la domesticación de cultivos quese propagan sin usar semillas, a través de esquejes u otros medios, se pueden domesticar en un solo paso.
"Hemos elegido los principales cultivares de piña en todo el mundo ... para probar nuestra hipótesis de 'operación en un solo paso' en la domesticación de cultivos propagados clonalmente", dijo Ming. Destacó este aspecto del trabajo de los investigadores como uno de los objetivos principalesde El estudio.
Las piñas son un poco exóticas pero agradablemente familiares; frutas grandes y puntiagudas con pulpa amarilla dulce y jugosa. La variedad recientemente secuenciada de este estudio, Ananas comosus var. Bracteatus, es diferente de esta variedad estándar de supermercado. Produce una pequeñafruta que no es apta para el consumo y que se cultiva en jardines para decoración o para formar un seto de seguridad. A diferencia de muchos cultivares de piña, es capaz de autopolinizarse.
Ming y sus colegas secuenciaron y ensamblaron el genoma de la piña roja, utilizando el genoma de la piña de fruta previamente secuenciada como referencia y comparador. También volvieron a secuenciar los genomas de 89 accesiones de piña muestras de tejido vegetal de múltiples cultivares.Al comparar similitudes y diferencias en la secuencia de ADN a través de diferentes tipos de piña, pudieron rastrear cómo la selección natural y artificial formaba rasgos clave y establecía variedades distintas.
Las plantas de piña se pueden cultivar a partir de tejidos vegetativos, como la parte superior frondosa de una fruta, un resbalón o una ventosa. El equipo planteó la hipótesis de que para algunos cultivares, la domesticación podría haberse logrado en un solo paso: comenzar una variedad conun corte de una planta probable, en lugar de años de reproducción. Desarrollaron un nuevo método bioinformático que buscaba largas cadenas de secuencia similar en los extremos de los cromosomas.
"Para nuestra sorpresa y deleite, se detectaron extensas corridas terminales de homocigosidad [similitud] en el cultivar 'Singapore Spanish'", dijo Ming. Explicó que este descubrimiento se explicaba mejor por muchos años de propagación clonal exclusiva: "Una recombinación sexualpodría interrumpir las series finales de homología formadas durante miles de años. Este novedoso método se puede aplicar para estudiar el historial de domesticación de otros cultivos reproducidos clonalmente, como la papa, la caña de azúcar, la yuca, el plátano y muchos cultivos de árboles frutales ".
La comparación entre genomas también permitió a Ming y sus coautores identificar genes que apoyan rasgos que distinguen diferentes cultivares. Por ejemplo, los diferentes niveles de actividad de múltiples genes parecen apoyar una mayor producción de fibra de la hoja en la piña roja y la dulzura de un cultivar particular deEs probable que la piña de la fruta esté relacionada en parte con la selección de un gen transportador de azúcar en particular. El estudio también arrojó evidencia adicional de la participación de ciertos genes en permitir o prohibir la autopolinización.
En general, dijo Ming, estaba muy emocionado de encontrar un fuerte apoyo para la idea de que con la propagación clonal, algunas plantas fueron domesticadas de manera inmediata y exitosa.
"La coexistencia de reproducción sexual puntuada y" operación de un solo paso "en la domesticación de cultivos reproducidos clonalmente implica que es posible la domesticación rápida de cultivos reproducidos clonalmente", dijo. "Un ejemplo es la macadamia y la mayoría de los cultivares de macadamia en Hawaifueron seleccionados de plántulas de árboles de macadamia silvestre, a solo una generación de distancia del germoplasma silvestre ".
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Materiales proporcionado por Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica, Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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