DNA da alface: como os humanos transformaram uma erva daninha em uma verdura folhosa favorita ao longo de 6.000 anos.

Tente imaginar uma coleção de 2.500 tipos diferentes de alface: aproximadamente 1.500 variedades que já foram cultivadas por agricultores em algum lugar do mundo e cerca de 1.000 populações de plantas de alface selvagem nas margens de estradas e reservas naturais. Em seguida, tente imaginar o DNA sendo coletado de todos esses tipos de alface e usado para determinar como a alface em nosso prato surgiu. 

As primeiras plantas selvagens foram modificadas para cultivo há 6.000 anos no Cáucaso. Essas primeiras alfaces só serviam para colher sementes para extrair óleo, e os antigos gregos e romanos criaram ainda mais essas plantas (naquela época, ainda tinham espinhos nas folhas) para serem usadas como vegetais folhosos. E a história contada pelo DNA continua, até os americanos que precisavam de propriedades de variedades selvagens para transformar a alface amanteigada macia e lisa em uma alface americana enrugada e dura.

Acontece que as variedades modernas de alfaces cultivadas se assemelham principalmente a sua predecessora selvagem, Lactuca serriola, do Cáucaso.

A análise da relação entre as informações de DNA e as características das alfaces cultivadas mostra que uma seleção rigorosa ocorreu para as características que eram desejáveis ​​para produção e consumo, as "características de domesticação" como a ausência de espinhos e espinhos, que resultou em diversidade reduzida no regiões do DNA onde os genes para essas características estão localizados. 

Desvendado o DNA da alface: em 6.000 anos de erva daninha à vegetal amado

A alface-americana, a alface-de-carvalho, a alface romana e todas as outras alfaces que comemos hoje em dia descendem de plantas silvestres que foram modificadas há 6.000 anos no Cáucaso para que o óleo vegetal pudesse ser colhido das sementes. Depois que os antigos gregos e romanos cultivaram as plantas para usá-las como vegetais folhosos, a alface também acabou em nossos pratos com o tempo. A história especial da alface foi descrita em detalhes graças à análise de DNA de 445 tipos de alface, conduzida pela Wageningen University & Research e o Chinese BGI. A pesquisa deles será publicada hoje no periódico oficial Nature Genetics e abre a porta para uma criação mais rápida e eficaz de culturas alimentares mais resistentes.

Migração lenta pela Europa

O Centro de Recursos Genéticos da Holanda (CGN), que é o banco de genes holandês e parte da Wageningen University & Research (WUR), gerencia essa coleção de 2.500 tipos de alface. Esta é a maior, mais completa e mais bem documentada coleção de alface do mundo.

Em colaboração com o BGI chinês, a ordem do DNA está sendo determinada para todos os 2500 tipos, incluindo uma análise de variantes genéticas e as diferenças e semelhanças entre essas variantes. Os resultados dos primeiros 445 tipos de alface levaram a uma publicação na Nature Genetics sobre as origens e o histórico reprodutivo da cultura.

Parece que uma grande quantidade de informações se tornou disponível. Acontece que as variedades modernas de alfaces cultivadas se assemelham principalmente à sua predecessora selvagem, Lactuca serriola, do Cáucaso, e as primeiras alfaces cultivadas devem ter sido cultivadas como semente e usadas como óleo. 

A lenta migração da alface em toda a Europa através do Império Romano, bem como a transição da cultura de sementes para cultura de folhas, também podem ser reconstruídas.

Alface Iceberg Versus Alface Butterhead "Antiga"

O estudo também foi capaz de determinar o ponto em que a alface americana mais recente divergia da “antiga” alface borboleta no material genético da Lactuca virosa silvestre , fato há muito suspeitado com base nos dados genealógicos dessas variedades de alface.

A análise da relação entre as informações de DNA e as características das alfaces cultivadas mostra que uma seleção rigorosa ocorreu para as características que eram desejáveis ​​para produção e consumo, as "características de domesticação" como a ausência de espinhos e espinhos, que resultou em diversidade reduzida no regiões do DNA onde os genes para essas características estão localizados. Parece também que determinar a localização de vários genes no DNA é possível analisando a relação entre a variação do DNA e as características por meio dos chamados Estudos de Associação Ampla do Genoma (GWAS).

A chave para uma riqueza de material genético para reprodução.

De acordo com Rob van Treuren e Theo van Hintum, os dois co-autores da publicação em Wageningen, a pesquisa demonstra quanta informação pode ser coletada de informações de DNA em uma coleção de banco de genes. Também mostra a importância da preservação e proteção da biodiversidade e das fontes genéticas para um abastecimento alimentar sustentável em tempos de mudança climática e uma população global crescente.

“Determinar a ordem do DNA do material, em nossas coleções e outras, permite que a ciência rastreie os traços ocultos até agora, em milhares de variedades e populações silvestres de alface e outras culturas. Ao fazer isso, obtivemos a chave de um enorme baú de tesouro. 

Por exemplo, imagine que a pesquisa indica que certos genes são importantes para a resistência contra a seca ou uma determinada doença. 

Então, você seria capaz de pesquisar nos dados de DNA por recursos genéticos com genes muito semelhantes e, usando esses recursos, poderia criar plantas muito mais rápido e eficaz do que era possível anteriormente. Isso não é nada menos que revolucionário ”.

Fonte:Wageningen University & Research e o Chinese BGI