Un nou studiu genomic rescrie istoria timpurie a gramineelor
O echipă internațională de cercetători, inclusiv Elizabeth „Toby” Kellogg, Ph.D., membră emerită a Donald Danforth Plant Science Center, a realizat o secvențiere genomică la nivel de cromozom care oferă o perspectivă inedită asupra evoluției timpurii a gramineelor, familia de plante care include unele dintre cele mai importante culturi alimentare din lume.
Studiul, publicat în Nature Communications, sub titlul „Chromosome-level Streptochaeta genome elucidates the ancestral karyotype and allopolyploid origin of grasses”, prezintă genomul speciei Streptochaeta spicata, o graminee tropicală aparținând unei linii care s-a ramificat aproape de baza arborelui filogenetic al familiei. Datorită acestei poziții cheie, Streptochaeta oferă cercetătorilor o fereastră neobișnuit de clară către genomul strămoșului comun al gramineelor actuale.
Importanța economică și baza evoluției gramineelor
Gramineele reprezintă cea mai importantă familie de plante din punct de vedere economic la nivel mondial și includ orezul, grâul, porumbul, sorgul, orzul, trestia de zahăr, precum și numeroase culturi furajere și energetice. Reconstituirea istoriei lor evolutive profunde oferă oamenilor de știință o bază pentru înțelegerea modului în care au apărut și s-au modificat caracterele importante de-a lungul timpului. Aceste cunoștințe pot informa eforturile viitoare de valorificare a diversității genetice a culturilor și a rudelor lor sălbatice pentru a aborda provocările legate de securitatea alimentară și sustenabilitatea mediului.
Comparând genomul Streptochaeta cu genomuri din întreaga familie a gramineelor, cercetătorii au descoperit dovezi noi despre evenimentele genetice străvechi care au modelat toate gramineele actuale. Rezultatele oferă o imagine mai clară a modului în care gramineele au evoluat și s-au diversificat în familia de plante care include numeroase culturi de importanță globală.
O dublare genetică străveche încă vizibilă
„Gramineele asigură o mare parte din hrana de care depind oamenii din întreaga lume, dar primele capitole ale istoriei lor evolutive au fost dificil de reconstituit”, a declarat Kellogg. „Toate gramineele poartă amprenta unei perioade în care numărul total de gene s-a dublat. Efectul acelei duplicări este încă vizibil la toate culturile de cereale de astăzi. Gramineele au fost numite un sistem genetic unic, ceea ce înseamnă că descoperirile făcute la o cultură se dovedesc adesea valabile și pentru altele. Acest studiu arată modul în care genomul strămoș al gramineelor stă la baza diversității extraordinare a gramineelor moderne.”
