As pereiras, uma das árvores frutíferas domesticadas mais antigas, sofreram extensas alterações genéticas para se adaptarem às diferentes condições climáticas. Estudos identificaram mutações deletérias (desfavoráveis) em culturas anuais, mas os padrões em árvores frutíferas perenes, como as pereiras, são menos compreendidos. Como refere a Academia Chinesa de Ciências o estudo das variações genéticas, incluindo mutações deletérias, é crucial para intervir nos processos de melhoramento e seleção de pereiras.
Um estudo de investigadores da Universidade Agrícola de Shandong e da Universidade Agrícola de Nanjing, em colaboração com o Laboratório de Melhoramento Biológico de Zhongshan, na China, explora a diversidade genética e os padrões de mutação em diferentes espécies de pereiras, para uma maior compreensão da domesticação e para fornecer uma estrutura para o melhoramento de variedades de pereiras mais resistentes e de alta qualidade.
Os resultados do estudo já se encontram publicados na revista Horticulture Research, e mostram que ao analisar mais de 9 milhões de polimorfismos de nucleotídeo único – uma variante genómica numa única posição de base no ADN – em 232 acessos de pereira, a equipa de investigadores descobriu o impacto genético da domesticação em mutações deletérias (desfavoráveis) em pereiras. É considerado que as descobertas têm implicações importantes para o futuro do melhoramento genético da pereira, revelando os mecanismos por trás de características-chave como o teor de células pétreas e a biossíntese de lignina.
O estudo empregou o resequenciamento genómico de 232 acessos de pereira, incluindo as principais variedades silvestres e cultivadas, para analisar a distribuição e o impacto de mutações deletérias no genoma da pereira. Um total de 9.909.773 SNPs foram identificados, sendo 139.335 mutações deletérias. As mutações estavam concentradas em regiões codificadoras, com maior frequência em Pyrus communis, a pereira europeia, em comparação com outras espécies. A pesquisa destacou as regiões de varredura seletiva onde a domesticação reduziu as mutações deletérias em P. pyrifolia e P. bretschneideri, enquanto em P. communis houve um aumento nessas mutações, provavelmente devido à deriva genética durante a domesticação.
O estudo também revelou o papel fundamental do gene PyMYC2, associado à formação de células pétreas em pereiras. A superexpressão de PyMYC2 em culturas de calos de pereira aumentou o teor de lignina e de células pétreas, caracterizando-o como um gene crítico para o melhoramento genético para melhorar a textura da pera. As descobertas contribuem para a compreensão da evolução genética das pereiras e oferecem novas estratégias para o desenvolvimento de variedades de frutas resistentes e de alta qualidade.
“Esta investigação fornece informações genómicas valiosas sobre a domesticação da pera, particularmente na compreensão de como mutações deletérias moldam características agronómicas. A identificação do gene PyMYC2A identificação de um gene regulador do conteúdo de células pétreas é um avanço significativo que pode contribuir para estratégias de melhoramento genético futuras. Os nossos resultados não apenas melhoram a nossa compreensão da genética da pereira, mas também abrem caminho para variedades melhoradas com maior qualidade e adaptabilidade às mudanças nas condições ambientais”, referiu Jun Wu, da Universidade Agrícola de Nanjing.
A descoberta de mutações deletérias e a associação com características agronómicas em pereiras oferece implicações importantes para programas de melhoramento genético. Ao direcionar genes como o PyMYC2, os melhoristas podem desenvolver novas variedades de pera com características otimizadas, como textura melhorada e resistência a doenças.
Os resultados também sugerem que técnicas modernas de melhoramento molecular, incluindo a seleção genómica ampla, podem ajudar a reduzir o acúmulo de mutações prejudiciais em variedades cultivadas, resultando em colheitas de pera mais saudáveis e produtivas. As informações são cruciais para responder à crescente procura global por peras de alta qualidade e melhorar a resiliência das culturas face às mudanças climáticas.
