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Jul 09, 2023

Um novo recurso genômico para investigar a diversidade do germoplasma da alface

A Aliança da Bioversidade Internacional e o Centro Internacional para Agricultura Tropical (CIAT) oferecem soluções baseadas em pesquisa que aproveitam a biodiversidade agrícola e transformam de forma sustentável

A Aliança da Bioversidade Internacional e o Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) fornecem soluções baseadas em investigação que aproveitam a biodiversidade agrícola e transformam de forma sustentável os sistemas alimentares para melhorar a vida das pessoas. Aliança...

Pela primeira vez, a tecnologia de enriquecimento de primer único (SPET) – um novo método de genotipagem de alto rendimento – foiusado em alface para estudar a diversidade genéticade uma coleção de 160 acessos de Lactuca originários de 10 países da Europa, América e Ásia, e para identificar regiões genômicas que sustentam características agronômicas importantes.

Nos últimos anos, as tecnologias para investigar a diversidade genómica das culturas têm feito progressos extraordinários e novas metodologias, como a tecnologia de enriquecimento de primário único (SPET), oferecem oportunidades promissoras e económicas. Até agora, o SPET tem sido utilizado em diversas culturas, como milho, choupo, dendê, tomate, berinjela e pêssego, mostrando seu poder para genotipagem de coleções de germoplasma e cruzamento de populações.

O SPET foi utilizado em alface (Lactuca sativa L.) pela primeira vez por um consórcio de investigadores europeus no contexto da Rede Europeia de Avaliação (EVA) do Programa Cooperativo Europeu para Recursos Genéticos Vegetais (ECPGR), com o objectivo de estudar sua diversidade genética e identificar regiões genômicas que sustentam características agronômicas importantes.

A alface é uma cultura comercialmente importante, muito apreciada pelos consumidores pelo seu teor de fibras e baixas calorias. É também uma boa fonte de vitamina C, ferro, folato e diversos nutrientes benéficos à saúde.

“Dada a falta de opções custo-efetivas para a genotipagem da alface, a Rede EVA decidiu conceber um painel SPET para esta cultura, em conjunto com a IGATech, e aplicou-o a uma coleção de 155 acessos de Lactuca sativa e cinco das espécies silvestres estreitamente relacionadas. espécie Lactuca serriola”, disse Pasquale Tripodi, principal autor do estudo e pesquisador sênior do CREA, Itália.

A iniciativa EVA foi criada em 2019 pela ECPGR para melhorar o conhecimento da diversidade genética das culturas e explorá-la para produzir culturas mais resilientes que possam enfrentar os principais problemas enfrentados pela agricultura.

“A rede EVA Lettuce é atualmente uma das cinco parcerias público-privadas específicas para culturas, que reúne empresas de melhoramento, bancos de genes e institutos de investigação para gerar conjuntamente dados de avaliação fenotípica e genotípica para numerosos acessos e raças locais disponíveis em bancos de genes europeus”, explicou Sandra Goritschnig , coordenador da iniciativa EVA e coautor do estudo.

Os materiais vegetais do estudo foram selecionados no âmbito da EVA Lettuce Network e originaram-se das coleções de germoplasma de quatro bancos de genes europeus: o Instituto de Recursos Genéticos Vegetais “K.Malkov” (Bulgária), o Centro de Recursos Genéticos, Holanda , Unite de Genetique et Amelioration des Fruits et Legumes, Plant Biology and Breeding, INRAe (França) e Nordic Genetic Resource Centre (NordGen) (Suécia). Os genótipos estudados abrangeram cultivares, materiais de melhoramento e raças locais originárias de 10 países diferentes da Europa, América e Ásia, incluíram diferentes tipos de horticultura, como Butterhead, Iceberg, Romaine, Batavia, Crisp, e foram fenotipados em ensaios de campo multilocais em três países.

Comparado a outros métodos de genotipagem, o SPET combina as vantagens de arrays e sequenciamento de alto rendimento, e tem alta capacidade de detectar novos polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), que são variações na sequência genética que determinam a diversidade entre os indivíduos de uma espécie. .

“Ter um grande número de SNPs aumenta nossa capacidade de compreender a diversidade genética de uma coleção e investigar a função que algumas regiões genômicas desempenham. No nosso caso, concebemos um ensaio SPET para 40.000 SNPs e conseguimos cobrir até 96 por cento das regiões ricas em genes, em comparação com estudos anteriores em alface utilizando diferentes técnicas de genotipagem, que cobriram apenas até 27,6 por cento. Isto demonstra a eficácia do SPET”, disse Tripodi. Além disso, a utilização de um painel de sondas fixas garante a reprodutibilidade do ensaio em diferentes laboratórios, ao contrário de outros métodos de sequenciação. Também promove o estabelecimento de comunidades científicas maiores que podem aproveitar marcadores interoperáveis.