A batata desempenha uma grande importância na alimentação, no entanto o melhoramento genético para aumentar a produtividade e o teor de açúcar tem sido dificultado devido a desafios como a complexa herança genética e a falta de um genoma de referência de alta qualidade.
Embora vários genomas de batata tenham sido sequenciados nos últimos anos, a compreensão abrangente dos fatores genéticos por trás das características agrícolas continua limitada. Há uma necessidade urgente de investigação genómica aprofundada para identificar os genes que regulam o metabolismo do açúcar e a produtividade em batatas.
Um novo estudo já publicado na revista Horticulture Research, investigadores da Universidade Agrícola de Nanjing, China, e outras instituições, apresentam a primeira montagem do genoma em escala cromossómica da variedade tetraploide de batata Ningshu 15. Este genoma de referência não melhora apenas a compreensão da genética da batata, mas também revela o papel do gene StTST2 na regulação do teor de açúcar e no aumento da produtividade.
Como indica a Academia Chinesa de Ciências as descobertas fornecem informações essenciais para futuros programas de melhoramento genético da batata, para melhorar a produtividade e a qualidade da cultura.
O genoma montado da Ningshu 15 abrange 1,653 Gbytes, com montagens de alta qualidade de dois haplótipos. A equipa de investigadores realizou um estudo de associação genómica ampla em 141 acessos de batata para identificar loci associados ao teor de açúcar e à produtividade. A descoberta mais significativa foi a identificação do gene StTST2, que codifica um transportador de açúcar no tonoplasto.
A superexpressão de StTST2 em plantas de batata e Arabidopsis levou a um aumento acentuado no teor de açúcar e na produtividade de tubérculos. O gene também aumentou a eficiência fotossintética e o teor de clorofila, o que impulsionou ainda mais o crescimento e a biomassa das plantas. As descobertas sugerem que o StTST2 desempenha um papel crucial na regulação do metabolismo do açúcar e pode ser um alvo valioso para o melhoramento genético da batata.
“Esta montagem do genoma representa um avanço significativo na genómica da batata”, disse a investigadora Hongxia Zhang, envolvida no estudo. “A identificação do gene StTST2 fornece informações sobre a regulação do açúcar, e também abre novos caminhos para o melhoramento de variedades de batata mais produtivas e resistentes. Este trabalho pavimentará o caminho para o desenvolvimento de cultivares de batata de alto rendimento e com qualidade melhorada.”
A descoberta do StTST2 que regula o teor de açúcar e a produtividade de tubérculos tem implicações profundas para o melhoramento genético da batata. Ao direcionar esse gene, os especialistas em melhoramento podem desenvolver variedades de batata com maior teor de açúcar e produtividade, melhorando tanto a qualidade nutricional quanto a produtividade agrícola.
O estudo também destaca o potencial da investigação de associação genómica ampla na identificação de características-chave em culturas agrícolas, tornando-os um recurso valioso para a comunidade agrícola em geral. O genoma agora sequenciado da variedade Ningshu 15 servirá como uma ferramenta essencial para futuras investigações e programas de melhoramento genético voltados para enfrentar os desafios globais de segurança alimentar.
