Uma nova comparação e análise dos genomas das espécies de Malus, que inclui a Apple doméstica e seus parentes selvagens, revelou relações evolutivas entre as espécies e como seus genomas se desenvolveram nos últimos milhões de 20 milhões de anos. A equipe de pesquisa identificou as variações estruturais nos genomas e desenvolveu para identificar os genes relacionados às propriedades desejadas, identificando genes como doenças e resistência ao frio que podem ajudar o futuro guia do programa de criação de maçã.
Um artigo para descrever pesquisas realizadas por uma equipe internacional incluída em Pen State Biologists apareceu na revista nesta semana (16 de abril) Genética da naturezaO
O gênero Humk Ma Malas possui cerca de 35 espécies na criação e evolução de plantas do Pen State de criação de plantas e evolução e a Faculdade de Sociedade de Paper e o escritor de papel Hank Maa, “existem cerca de 35 espécies no gênero Malus, mas, apesar da importância da Apple como uma colheita de frutas, os genomas desse grupo não foram amplamente estudados”. “Neste estudo, fomos capazes de encontrar um mergulho profundo no genoma de Malas, para montar uma árvore genealógica da Apple, duplicar todo o genoma e os híbridos como hibridação e área de genoma relacionada às propriedades específicas da doença da crosta da maçã”.
A equipe possui variedades de maçãs de ouro recentemente sequenciadas e domésticas combinam 30 membros do gênero. Das 5 espécies, 20 diplodos, o que significa que eles têm duas cópias de cada cromossomo e têm 10 pólipos, cada um com três ou quatro cópias de cada cromossomo, talvez devido à hibridação relativamente recente da diplomática do Malus e de outros parentes. Comparando a sequência de cerca de mil genes de cada espécie, os pesquisadores criaram uma árvore genealógica do clã e depois usaram análises biológicas para detectar sua fonte há cerca de 56 milhões de anos na Ásia.
Ma disse: “A história evolutiva do clã é bastante complexa, numerosos exemplos de hibridação nas espécies e todo o genoma dificulta a comparação do evento falso”, disse Ma. “Ter genomas de alta qualidade para um número tão grande de espécies de gênero e o entendimento entre eles nos permite aprofundar como o gênero se desenvolveu”.
Para analisar ainda mais a história e a evolução do genoma de Malas, a equipe testou 30 genomas sequenciados de um método analítico chamado pan-genômica. Esse método é compartilhado com uma ampla comparação para genes e outras seqüências, como transposons – às vezes chamado de genes de salto para habilidades genômicas – abrange 30 genomas, bem como genes apenas nos subconjuntos do genoma. As análises pan-genéricas combinam os dados genômicos de um grupo intimamente relacionado para entender a conservação e desvios evolutivos e foram bastante facilitados pelo equipamento de gráfico pan-genoma.
O MA disse: “O uso daquelas espécies de zenoma pan era forte para variações estruturais, bem como para o gene e o rearranjo, apenas uma das espécies que podem ser perdidas comparando alguns genomas”. “Nesse caso, uma das variantes estruturais descobertas permite identificar a seção do genoma relacionada à nossa resistência à crosta da Apple, é uma doença fúngica que afeta as maçãs em todo o mundo”.
A equipe também criou uma ferramenta de análise de gene pan para ajudar a encontrar varreduras eleitorais, um processo em que um recurso benéfico cresce rapidamente na frequência de uma população. Ao usar esse método, eles identificaram uma região do genoma responsável pela resistência a frio e doenças de espécies de malus selvagens que podem estar relacionadas ao sabor desagradável na fruta.
“É possível que, na tentativa de produzir as melhores frutas, houve uma diminuição na rigidez da maçã pecuária”, disse a mãe. “Compreender as variações estruturais no genoma de Malas, a relação entre as espécies e a história de sua hibridação usando análise de ginom pan pode ajudar a orientar futuros esforços reprodutivos, de modo que tanto o bom gosto quanto as propriedades benéficas da doença podem ser mantidas em maçãs”.
Além do MA, a equipe de pesquisa também incluiu o pesquisador pós -retoral da Penn State Taqui Jang. As contribuições de MA e Jung neste estudo foram apoiadas pelo Eberley College of Science de Penn State e Institutos de Ciências da Vida. Uma lista completa de colaboradores e financiadores está disponível em papel.