Investigadores del Boyce Thompson Institute han construido un “super-pangenoma” de la sandía moderna y sus parientes silvestres, descubriendo genes beneficiosos perdidos durante la domesticación que podrían mejorar la resistencia a las enfermedades y la calidad de la fruta de esta importante fruta a nivel global.
Adaptación desde RFD-TV .- ¿Podrían los agricultores pronto cultivar y cosechar la sandía perfecta? No es ningún secreto: ofrecer “sonrisas de verano” jugosas y deliciosas no es tarea fácil, y producir sandías perfectas de una temporada a otra es un desafío excepcional. Según un estudio reciente publicado en el Plant Biotechnology Journal, los productores de sandías pronto podrían recibir una gran ayuda de la ciencia.
Investigadores del Instituto Boyce Thompson (BTI) construyeron recientemente lo que llaman el “super-pangenoma” de la sandía, combinando el genoma de la fruta domesticada y parientes silvestres, detectando varios genes “perdidos” de estos últimos. Los investigadores dicen que la combinación mejora el sabor de la fruta así como su resistencia durante el proceso de crecimiento.
“El superpangenoma proporciona un valioso conjunto de herramientas genéticas para que los breeders e investigadores mejoren la sandía comercial”, dijo el profesor Zhangjun Fei, autor principal del estudio. “Al comprender la composición genética y los patrones evolutivos de las sandías, podemos desarrollar variedades con mayor rendimiento, mayor resistencia a las enfermedades y mayor adaptabilidad”.
Divergencia y evolución del genoma de especies de sandía. Sintenia entre los genomas de sandía, C. colocynthis, C. amarus, C. mucosospermus y C. lanatus. Fuente: Wu et al, 2023
Los genes de variedades de sandía silvestre que los investigadores pudieron aislar dentro del superpangenoma controlan aspectos como el dulzor, el color de la pulpa y el grosor de la cáscara que se perdieron durante siglos de domesticación. Un descubrimiento particularmente interesante fue su capacidad para aislar la “duplicación en tándem del gen transportador de azúcar ClTST2 que mejora la acumulación de azúcar y el dulzor de la fruta en la sandía cultivada”. Esta variante genética era rara en las sandías silvestres, pero fue seleccionada durante la domesticación de la sandía moderna cultivada.
El superpangenoma de la sandía se construyó utilizando secuencias genómicas de referencia y datos de resecuenciación del genoma de 547 muestras de sandía que abarcan cuatro especies: la sandía cultivada (Citrullus lanatus) y sus parientes silvestres C. mucosospermus, C. amarus y C. colocynthis.
Los análisis del super-pangenoma revelaron que muchos genes de resistencia a enfermedades presentes en las especies silvestres se perdieron durante la domesticación, ya que los primeros agricultores seleccionaron rasgos de calidad de la fruta como el dulzor, el color de la pulpa y el grosor de la cáscara.
“Estos genes beneficiosos podrían reintroducirse en cultivares modernos para generar variedades de sandía más resistentes”, dijo Fei. “Nuestros hallazgos no sólo proporcionan información sobre el viaje evolutivo de las sandías, sino que también presentan implicaciones significativas para la reproducción y la resistencia a las enfermedades”.
El estudio del Instituto Boyce Thompson fue apoyado por subvenciones de la Iniciativa de Investigación de Cultivos Especiales del Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del USDA y la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos.
- Fuentes: https://www.rfdtv.com/
- Estudio: https://doi.org/10.1111/pbi.14120
