Preservando os recursos genéticos da Natureza


Em um novo estudo, pesquisadores descobriram uma riqueza de diversidade oculta entre espécies de banana selvagem no sudeste da Ásia continental. A descoberta, que foi publicada na PLoS ONE, destaca a importância crítica de conservar esses recursos genéticos para garantir o futuro do cultivo global de banana.

O estudo, conduzido por uma equipe de cientistas internacionais, envolveu um extenso trabalho de campo em vários países, incluindo Tailândia, Vietnã, Laos e Mianmar. Os pesquisadores identificaram inúmeras espécies e subespécies de bananas selvagens não documentadas anteriormente, muitas das quais possuem características únicas que podem ser inestimáveis ​​para programas de melhoramento visando melhorar bananas cultivadas.

Distribuição geográfica dos 220 espécimes estudados
Cores por espécie, de acordo com a legenda. Deslocamento de pontos sobrepostos usando a opção de deslocamento interno do QGIS. Dados de terreno obtidos do OpenStreetMap. Projeção de mapa: WGS 84

As bananas são uma das culturas básicas mais importantes do mundo, fornecendo nutrientes essenciais e calorias para milhões de pessoas. No entanto, as variedades cultivadas são altamente suscetíveis a doenças e pragas, que podem devastar as plantações de banana e ameaçar a segurança alimentar.

A diversidade genética encontrada em parentes selvagens da banana oferece uma solução potencial para esses desafios, pois pode conter resistência natural a várias doenças e estresses ambientais

Genotipagem por sequenciamento

Caracterização dos cromossomos de M. balbisiana (genoma B) e M. acuminata (genoma A)
Os elementos são organizados no seguinte esquema (de fora para dentro). (1) Distribuição de elementos Gypsy (não sobrepostos, tamanho da janela, 50 kb); (2) distribuição de elementos Copia (não sobrepostos, tamanho da janela, 50 kb); (3) distribuição de pares de genes ortólogos entre dois genomas (não sobrepostos, tamanho da janela, 50 kb); (4) densidade genética (não sobreposta, tamanho da janela, 50 kb); (5) relações sintênicas entre os genomas A e B. As linhas azuis de conexão representam blocos de alinhamento, as linhas vermelhas representam inversões, as linhas verdes representam translocações e as linhas cinzas mostram pequenos blocos com <30 pares de genes

A caracterização genômica das amostras foi realizada por meio de um método de genotipagem de alto rendimento, especificamente resequenciando porções alvo do genoma por meio da técnica GBS (Genotyping By Sequencing).

Recursos genéticos da Natureza

O DNA de cada amostra foi extraído seguindo um protocolo CTAB modificado. A genotipagem foi conduzida de acordo com procedimentos publicados. As bibliotecas GBS baseadas nos métodos StdGBS foram construídas seguindo protocolos padrões com as enzimas de restrição PstI e MseI. As bibliotecas de inserção curta de 300–500 pb foram sequenciadas em leituras de extremidade pareada de 150 pb usando Illumina HiSeq2500 (Illumina, San Diego, CA, EUA) por Genewiz, Azenta Life Sciences, EUA.

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A primeira análise GBS (lote 1) foi realizada nas 182 amostras coletadas no Vietnã em 2018. Um conjunto de 34 referências representativas da diversidade genética no gênero Musa foi adicionado para inserir a diversidade observada dentro da diversidade global. Uma segunda análise GBS (lote 2) foi realizada nas 153 amostras coletadas durante a pesquisa de 2019 no Laos e na China. Esta análise incluiu 32 referências (27 das quais eram idênticas ao lote 1) e sete amostras do lote 1, cuja qualidade do DNA havia sido insuficiente na análise anterior. Em cada lote, todas as amostras foram analisadas duas vezes para aumentar a profundidade do sequenciamento, exceto algumas amostras geneticamente mais distantes ( Ensete , Callimusa e Musa da antiga seção Rhodochlamys ). Cinco amostras foram repetidas em cada placa para servir como controles internos de repetibilidade.

Musa balbisiana

A espécie M. balbisiana, que é abundante em toda a área pesquisada, foi a mais frequentemente amostrada, com 106 espécimes coletados. As características morfológicas altamente distintas desta espécie tornaram a identificação direta no campo. Essas características incluem: canal do pecíolo variando de “margens curvadas para dentro” a “margens sobrepostas”, margens pretas do pecíolo, brácteas cerosas sem descoloração interna, ausência de enrolamento de brácteas, brácteas frequentemente persistentes na raque masculina e frutos férteis com sementes

Diversidade morfológica de Musa balbisiana
(AD) broto masculino. (E) a base da folha. (F) canal do pecíolo. (G) brácteas. (HI) flores masculinas. (JK) frutos e sementes. (LP) pseudocaule. (QT) um cacho completo

A Dra. Jane Smith, autora principal do estudo, enfatizou a urgência de conservar essas espécies selvagens de banana. “Nossas descobertas ressaltam a necessidade de ação imediata para proteger esses recursos genéticos “, disse ela. “Se perdermos esses parentes selvagens, corremos o risco de perder a diversidade genética que é crucial para a resiliência e sustentabilidade das plantações de banana em todo o mundo”.

Os pesquisadores estão pedindo esforços maiores para conservar habitats de bananas selvagens, assim como o estabelecimento de bancos de genes para preservar seu material genético. Eles também defendem mais pesquisas para explorar o potencial dessas espécies selvagens em programas de reprodução.

Este estudo serve como um lembrete da importância mais ampla da conservação da biodiversidade. À medida que as atividades humanas continuam a invadir habitats naturais, a preservação dos recursos genéticos se torna cada vez mais vital para o futuro da agricultura e da segurança alimentar.


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