Ithaca, NY — InkDesign News — Uma equipe de cientistas do Boyce Thompson Institute alcançou um marco inédito ao decifrar o genoma complexo da batata-doce, revelando sua intricada origem genética. O estudo publicado na Nature Plants oferece avanços inéditos para o melhoramento dessa cultura vital, particularmente relevante para segurança alimentar em regiões como a África Subsaariana.
O Contexto da Pesquisa
A batata-doce é fonte essencial de alimento para milhões, especialmente em áreas propensas a extremos climáticos. Sua resiliência natural garantiu sua predominância, mas seus “segredos genéticos” permaneciam ocultos devido à complexidade de seu DNA. Diferentemente dos humanos, que possuem dois conjuntos de cromossomos, a batata-doce possui seis — uma condição conhecida como hexaploidia, desafiando deciframentos genéticos anteriores. O trabalho liderado pelo professor Zhangjun Fei se diferencia por enfrentar de frente essa barreira técnica, utilizando métodos de última geração.
Resultados e Metodologia
Utilizando técnicas avançadas de sequenciamento de DNA, a equipe de Fei realizou o sequenciamento completo e separado (“phaseamento”) dos 90 cromossomos da variedade ‘Tanzania’, altamente valorizada por sua resistência e adaptabilidade. Os pesquisadores agruparam os cromossomos em suas seis séries originais, denominadas haplótipos, resultando em uma interpretação inédita da arquitetura genômica.
O resultado revelou uma estrutura genética do tipo “segmental alopoliploide”:
“Having this complete, phased genome gives us an unprecedented level of clarity.”
(“Ter esse genoma completo e faseado nos dá um nível de clareza sem precedentes.”)— Zhangjun Fei, Professor, Boyce Thompson Institute
Cerca de um terço do material genético da batata-doce provém de Ipomoea aequatoriensis, espécie silvestre do Equador, enquanto outra parte relevante se assemelha ao grupo Ipomoea batatas 4x oriundo da América Central, sendo que parte dos ancestrais ainda não foi identificada. Os pesquisadores observaram que essas contribuições ancestrais se entrelaçam nos mesmos cromossomos, e não em blocos distintos como ocorre no trigo:
“Unlike what we see in wheat, where ancestral contributions can be found in distinct genome sections, in sweetpotato, the ancestral sequences are intertwined on the same chromosomes, creating a unique genomic architecture.”
(“Ao contrário do que vemos no trigo, onde as contribuições ancestrais aparecem em seções genômicas distintas, na batata-doce, as sequências ancestrais estão entrelaçadas nos mesmos cromossomos, criando uma arquitetura genômica única.”)— Shan Wu, Primeiro Autor do Estudo
Esse “buffer poliploide”, conferido pelos múltiplos conjuntos de genes, eleva a tolerância da cultura a pragas, secas e amplia sua adaptação a diversos ambientes.
Implicações e Próximos Passos
Com o avanço, criadores de plantas poderão, de maneira mais precisa, localizar genes decisivos para produtividade, qualidade nutricional, resistência a doenças e à seca, acelerando o desenvolvimento de novas variedades. O estudo também estabelece paradigmas para sequenciamento de outros genomas agrícolas complexos, como trigo, algodão e banana.
Para compreensão integral do potencial genético da batata-doce, no entanto, será necessário desvendar genomas de diferentes variedades globais, que podem abrigar características já perdidas em outros contextos regionais. O trabalho de Fei e seus colegas marca não apenas um feito acadêmico, mas uma etapa decisiva para enfrentar desafios crescentes na segurança alimentar global.
O avanço registrado pelo instituto de Ithaca inspira próximos desdobramentos em genômica agrícola, reiterando a necessidade de colaboração internacional e investimento contínuo em biotecnologia para garantir culturas mais adaptáveis frente às mudanças do clima e novas ameaças fitossanitárias.
Fonte: (ScienceDaily – Ciência)
