Investigadores do Boyce Thompson Institute, em Nova Iorque, desenvolveram o mapa genético mais detalhado do pepino até à data, identificando quase 172 mil variantes estruturais que podem transformar o melhoramento desta cultura. O estudo foi publicado na revista científica Nature Genetics.
A equipa liderada por Zhangjun Fei construiu um pangenoma baseado em grafos a partir de 39 variedades de pepino, permitindo mapear 171.892 variantes estruturais – grandes inserções, deleções e rearranjos no ADN – que influenciam características essenciais como a forma do fruto, a resistência a stress e a prevenção de cavidades internas.
Segundo os investigadores, esta é a primeira vez que é possível captar, com este nível de detalhe, toda a variação genética relevante no pepino. O recurso ao pangenoma permite identificar alterações de grande escala no ADN que, até agora, passavam despercebidas, mas que têm um impacto profundo na biologia e na evolução da planta.
O estudo revela ainda um interessante processo de “limpeza” evolutiva. Ao longo da história do pepino, mutações genéticas mais pequenas foram frequentemente mantidas, enquanto variantes estruturais maiores e potencialmente prejudiciais foram eliminadas pela seleção natural, protegendo a saúde da planta. No entanto, à medida que o pepino se disseminou globalmente a partir da sua origem na Índia, algumas variantes nocivas acabaram por “viajar” associadas a genes benéficos. Esta descoberta ajuda a explicar porque é que, por vezes, ao selecionar uma característica desejada — como tolerância à seca — podem surgir efeitos genéticos indesejados.
Para a agricultura, as implicações são imediatas. O pepino é uma das hortícolas mais produzidas no mundo, apenas atrás do tomate e da cebola. Ao integrar estas variantes estruturais nos modelos de melhoramento, os cientistas demonstraram já que conseguem prever com maior precisão o desempenho das plantas.
Este avanço poderá permitir o desenvolvimento mais rápido e eficiente de variedades de pepino com maior qualidade e resiliência, servindo também de modelo para a melhoria genética de outras culturas agrícolas de importância global.
Mais informação no site do Boyce Thompson Institute.
O artigo foi publicado originalmente em CiB – Centro de Informação de Biotecnologia.
