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A reprodução precoce reduziu mutações prejudiciais no sorgo

Traduzido de Science Daily
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Quando os humanos domesticaram o milho pela primeira vez, há cerca de 9.000 anos, esses primeiros esforços de reprodução levaram a um aumento nas mutações prejudiciais no genoma da cultura em comparação com seus parentes selvagens, o que o melhoramento genético moderno mais recente ajudou a corrigir.

Um novo estudo comparativo investiga se os mesmos padrões encontrados no milho ocorreram no sorgo, um grão sem glúten que é cultivado tanto para gado quanto para consumo humano. Os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que o oposto é verdadeiro: as mutações prejudiciais em variedades locais de sorgo (primeiras colheitas domesticadas) realmente diminuíram em comparação com seus parentes selvagens.

O estudo, “Genética evolutiva comparativa da carga deletéria em sorgo e milho”, publicado em 15 de janeiro em Plantas naturais. O autor principal é Michael Gore, professor de melhoramento molecular e genético na Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida (CALS).

A pesquisa pode informar os futuros esforços de criação de sorgo e milho.

“Presumimos que milho e sorgo teriam padrões complementares de mutações deletérias, porque todo o trabalho que foi feito nas lavouras até agora mostrou um aumento da carga deletéria sobre as domesticadas em comparação com os parentes silvestres de onde as lavouras se originam “colheitas”, disse Gore. . “Mas o sorgo não segue esse padrão e é muito surpreendente.”

Essas “mutações deletérias”, que potencialmente têm um efeito negativo na aptidão de um organismo, são o resultado de erros genéticos aleatórios que ocorrem em cada geração e de mutações antigas que podem estar relacionadas a variantes genéticas benéficas selecionadas durante a domesticação e melhoramento. .

No estudo, os pesquisadores executaram simulações de genética populacional para ajudar a explicar por que o sorgo não seguia o mesmo padrão encontrado no milho.

Uma diferença importante entre o milho e o sorgo é que o milho (selvagem e domesticado) é um “surper”, o que significa que suas flores femininas (botões de orelha) são predominantemente polinizadas por outras plantas de milho; O sorgo domesticado é um “egoísta”, o que significa que as flores em suas panículas (cabeças) são fertilizadas principalmente pelo pólen de cada planta.

Acontece que os parentes selvagens do sorgo têm cabeças de sementes mais abertas que tornam mais fácil cruzá-las. Mas, no processo de domesticação do sorgo, as panículas contendo esses cachos de flores tornaram-se mais compactas, o que aumentou as taxas de “autofecundação”.

“Postulamos que a alteração da morfologia da panícula afetou os padrões de mutação deletérios no sorgo”, disse Gore. “O aumento resultante na autofecundação provavelmente contribuiu para a eliminação de mutações deletérias após a domesticação.”

Ao compreender os padrões históricos de mutações prejudiciais, os criadores podem usar esse conhecimento para eliminar melhor as mutações prejudiciais das culturas de sorgo. “O que estamos aprendendo sobre o sorgo também pode se aplicar ao milho e vice-versa”, disse Gore.

O estudo foi financiado pelo Departamento de Energia dos EUA.

Fonte da história:

materiais fornecido por Cornell University. Original escrito por Krishna Ramanujan. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.

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