p A comida caseira que conhecemos e amamos hoje, já que a batata foi domesticada entre 8, 000 e 10, 000 anos atrás, de uma espécie selvagem nativa da Cordilheira dos Andes, no sul do Peru. Durante o século 16, Acredita-se que os conquistadores espanhóis tenham transportado o vegetal robusto semelhante a uma raiz através do Atlântico. p Agora, uma equipe de pesquisadores traçou essa linhagem para aprender como a batata foi domesticada e como seu DNA evoluiu ao longo do tempo.

p "Nós sequenciamos os genomas, ou o código genético, de um espectro de batatas nativas da América do Sul - Peru, Bolívia, e Equador, "disse Richard Veilleux, chefe do Departamento de Horticultura da Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida da Virginia Tech e o Professor Julian e Margaret Gary. "Você vê um arco-íris de batatas no continente. Como elas se moviam e eram domesticadas tem sido debatido por muitos anos."

p Veilleux e seu aluno de pós-graduação, Parker Laimbeer, um candidato a doutorado em horticultura de Rappahannock, Virgínia, fez parceria com colegas da Michigan State University, incluindo C. Robin Buell, um professor de biologia vegetal, e Michael Hardigan, um ex-assistente de pesquisa de pós-graduação e agora um pesquisador de pós-doutorado na University of California Davis, para conduzir um projeto de genoma de planta em resposta a uma oportunidade de financiamento da National Science Foundation. Seu trabalho foi publicado recentemente no Proceedings of the National Academy of Sciences .

p "Os resultados aumentam nossa compreensão de como a batata foi domesticada e quais genes são importantes. Também identificamos genes potenciais para melhorar no futuro e mostramos como o sequenciamento do genoma de alto rendimento fornece novas ferramentas, "Veilleux disse.

p Para saber mais sobre esta cultura, o terceiro cultivo mais importante para consumo humano direto, a equipe examinou espécies selvagens e cultivadas, incluindo batatas encontradas nos mercados da América do Sul, variedades domésticas da América do Norte, e corridas terrestres, que são batatas cultivadas análogas às raças antigas.

p Então, usando abordagens genômicas modernas, os pesquisadores procuraram fornecer informações sobre a diversidade genômica, para revelar eventos históricos de hibridização, e identificar genes direcionados durante a domesticação que controlam a variância de características agrícolas - todas vitais para a segurança alimentar.

p "O que torna as batatas complicadas é que elas não se reproduzem de verdade, "disse Veilleux." Se você plantar sementes, você recebe menos do que começou. "

p Outra mudança que acompanhou a domesticação da batata é a redução da fertilidade do pólen. Considerando que as espécies selvagens devem ser férteis para dispersar sementes, espécies cultivadas crescem de tubérculos. Essa irrelevância atrofiou a fertilidade da espécie, e o efeito pode ser observado em um nível genômico.

p O Russet Burbank, um mutante da batata Burbank, foi lançado no ano de 1902. Até hoje, esta variedade continua a ser a mais popular nos EUA, ressaltando uma longa falta de avanço no melhoramento da batata.

p Ainda, esforços para entender melhor a composição genética da batata têm sido repletos de desafios, não menos importante é o hábito da cultura de manter quatro cópias de cada gene.

p Veilleux e Laimbeer estudaram a variação do número de cópias - múltiplas cópias de genes dentro do mesmo organismo. Através do processo de criação, múltiplas cópias de uma sequência de DNA são duplicadas ou deletadas não apenas em batatas, mas em todas as espécies vegetais e animais. Quando um organismo nasce, mudanças como resultado da meiose produzem diferentes cópias de diferentes partes do genoma. Este processo imperfeito permite mutações e DNA extra. Cópias extras de DNA podem ser benéficas em alguns casos, levando ao aumento da variação genética, e prejudicial em outros, levando à doença.

p “Por causa da complexidade genética da batata, não poderíamos ter conduzido esta pesquisa sem acesso a um genoma de batata sequenciado, "disse Laimbeer." O genoma sequenciado nos permite comparar todas as outras batatas a este projeto. "

p Como acontece, Veilleux e Buell faziam parte do Potato Genome Sequencing Consortium de quase 100 cientistas que sequenciaram o primeiro genoma de batata do mundo. Sequenciando o genoma da batata, publicado em 2011, foi baseado na disponibilidade de uma batata "monoplóide duplo", referido como DM, desenvolvido no laboratório Veilleux. A relativa simplicidade genética do tubérculo em comparação com as batatas comerciais tornou mais fácil sequenciar usando a tecnologia de sequenciamento de próxima geração disponível. A sequência DM continua a servir como genoma de referência para a batata.

p “Alinhamos os genomas de cada batata que estudamos com a batata DM, "disse Laimbeer." Agora, podemos ver a imagem na caixa ao montar cada quebra-cabeça do genoma da batata. Faz sentido."

p As contribuições da equipe de pesquisa para uma maior compreensão do projeto genético do tubérculo podem ajudar os produtores na transição para um esquema de reprodução bem-sucedido que produzirá variedades desejáveis. A indústria de batata frita, por exemplo, é altamente seletivo sobre os tipos de batatas que usa. As amostras de lanche definitivas requerem o teor de amido perfeito para produzir a cor e a textura certas quando fritas. As batatas também devem ter o formato correto, com olhos rasos para passar por máquinas de picagem.

p Graças a Veilleux e Laimbeer, logo será mais fácil criar a batata frita perfeita ou acessar características desejáveis, como maior resistência a doenças em espécies selvagens ou primitivas. Populações naturais existentes, eles acreditam, representam uma fonte essencial de potencial adaptativo inexplorado.

p Cuidado Russet Burbank, em breve poderá haver novas variedades competindo pela batata-doce.