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A pesquisa genética da uva revela o que torna a flor perfeita

Traduzido de Science Daily

Vinhos e uvas de mesa existem graças a uma troca genética tão rara que só ocorreu duas vezes na natureza nos últimos 6 milhões de anos. E desde a domesticação da videira, 8.000 anos atrás, a criação continua sendo uma aposta.

Quando os produtores de hoje cultivam novas variedades, tentando produzir uvas com melhor sabor e resistentes a doenças, os criadores levam de dois a quatro anos para saber se eles têm os ingredientes genéticos para a flor perfeita.

As fêmeas dão frutos, mas produzem pólen estéril. Os machos têm estames para pólen, mas não têm frutos. No entanto, a flor perfeita carrega os dois genes sexuais e pode se autopolinizar. Essas variedades hermafroditas geralmente produzem cachos de frutas maiores e mais saborosos, e são os que os pesquisadores usam para cruzamentos adicionais.

Agora, os cientistas da Cornell University trabalharam com a University of California, Davis, para identificar os marcadores de DNA que determinam o sexo da flor da uva. No processo, eles também identificaram as origens genéticas da flor perfeita. Seu artigo, “Recombinações Múltiplas Independentes Levaram ao Hermafroditismo na Videira”, publicado em 13 de abril no Anais da Academia Nacional de Ciências.

“Esta é a primeira evidência genômica de que o sexo da flor da videira tem múltiplas origens independentes”, disse Jason Londo, autor correspondente do artigo e pesquisador geneticista da Unidade de Genética de Uvas do Serviço de Pesquisa Agrícola do USDA (USDA-ARS), localizada em Cornell AgriTech. . Londo também é professor associado adjunto de horticultura na School of Comprehensive Plant Science (SIPS), parte da Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida.

“Este estudo é importante para o melhoramento e produção porque desenhamos marcadores genéticos para dizer qual a assinatura sexual exata da flor que cada videira tem”, disse Londo, “para que os criadores possam escolher manter apenas as combinações que desejam para o futuro”.

Hoje, a maioria das videiras cultivadas são hermafroditas, enquanto todos os membros selvagens do gênero Vitis possuem apenas flores masculinas ou femininas. À medida que os criadores tentam incorporar genes de resistência a doenças de espécies selvagens em novas linhagens, a capacidade de detectar o sexo das flores nas mudas se torna cada vez mais importante. E uma vez que o sexo da uva não pode ser determinado apenas com as sementes, os criadores gastam muito tempo e recursos cultivando videiras, apenas para descartá-las vários anos depois, sabendo que são variedades de um único sexo.

No estudo, a equipe examinou as sequências de DNA de centenas de genomas de videiras selvagens e domesticadas para identificar as regiões únicas que determinam o sexo das espécies masculinas, femininas e hermafroditas. Eles rastrearam o DNA hermafrodita existente de volta a dois eventos de recombinação separados, que ocorreram entre 6 milhões e 8.000 anos atrás.

Londo teoriza que os antigos produtores de vinho tropeçaram nessas vinhas de alto rendimento e coletaram sementes ou cortes para suas próprias necessidades, congelando o traço hermafrodita da flor nas vinhas domesticadas usadas hoje.

Muitas uvas para vinho datam do primeiro ou segundo pool genético do evento. Cultivares como Cabernet Franc, Cabernet Sauvignon, Merlot e Thompson sem sementes são todos do primeiro pool genético. As famílias pinot, sauvignon blanc e gamay noir se originam do segundo pool genético.

O que torna Chardonnay e Riesling únicos é que eles carregam genes de ambos os eventos. Londo disse que isso indica que os antigos vinicultores cruzaram as uvas entre os dois grupos genéticos, criando algumas das cultivares mais importantes da atualidade.

A documentação de marcadores genéticos para identificar tipos de flores masculinas, femininas e perfeitas ajudará a acelerar o desenvolvimento de variedades e reduzir os custos dos programas de melhoramento.

“Quanto mais marcadores de DNA de uva são identificados, mais os criadores podem avançar a indústria do vinho e da uva”, disse Bruce Reisch, co-autor e professor nas seções SIPS Horticultura e Melhoramento de Plantas e Genética Vegetal. “As tecnologias modernas de sequenciamento genético e as colaborações de pesquisa multi-institucionais são essenciais para disponibilizar as melhores uvas aos produtores.”

Fonte da história:

Materiais fornecido por Cornell University. Original escrito por Erin Rodger. Nota: o conteúdo pode ser editado em estilo e comprimento



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