Os cientistas resolveram o mistério centenário de um supergene que causa polinização cruzada eficiente em flores. Os resultados mostram que a variação do comprimento da sequência ao nível do DNA é importante para a evolução de duas formas de flores que diferem no comprimento de seus órgãos sexuais. O estudo foi publicado hoje na Current Biology .
Jardineiros e botânicos sabem desde os anos 1500 que algumas espécies de plantas têm duas formas de flores que diferem reciprocamente no comprimento de seus órgãos sexuais masculinos e femininos. Darwin propôs pela primeira vez que essas flores distílicas promoviam a polinização cruzada eficiente por meio de polinizadores de insetos. Os primeiros geneticistas mostraram que as duas formas de flores eram controladas por uma única região cromossômica que provavelmente abrigava um conjunto de genes, um supergene. Mas até recentemente esse supergene nunca havia sido sequenciado.

Agora, pesquisadores da Universidade de Estocolmo, juntamente com parceiros da Universidade de Uppsala, Universidade de Durham, Universidade de Granada e Universidade de Sevilha, resolveram o mistério do supergene. Eles estudaram um sistema onde Darwin já descreveu distilia, espécies de linhaça selvagem, Linum, e usaram métodos modernos de sequenciamento de DNA para identificar o supergene.

Surpreendentemente, eles descobriram que o supergene responsável por diferentes comprimentos dos órgãos sexuais masculinos e femininos variava em comprimento. Especificamente, a forma dominante do supergene continha cerca de 260.000 pares de bases de DNA que estavam faltando na forma recessiva. O trecho de DNA de 260.000 pares de bases abrigava vários genes que provavelmente causariam variação de comprimento nos órgãos sexuais.

“Esses resultados foram realmente surpreendentes para nós, porque uma composição genética semelhante do supergene que governa a distilia já foi identificada em outro sistema, as prímulas, onde evoluiu de forma completamente independente”, disse Tanja Slotte, professora de Genômica Ecológica da Universidade de Estocolmo e sênior autor do estudo.

"A evolução não apenas levou repetidamente a variações semelhantes nas flores de prímulas e espécies de linhaça, mas também contou com uma solução genética semelhante para alcançar esse feito", disse Juanita Gutiérrez-Valencia, Ph.D. estudante da Universidade de Estocolmo e primeiro autor do estudo.

Essas descobertas fornecem novos insights sobre o poder excepcional da evolução para encontrar soluções convergentes para desafios adaptativos generalizados, como a necessidade de polinização cruzada de plantas com flores.

"Distyly é, em última análise, um mecanismo para a polinização cruzada eficiente. Entender os mecanismos de polinização é particularmente importante hoje, devido às mudanças climáticas e aos desafios enfrentados pelas populações de polinizadores de plantas e insetos", disse a professora Tanja Slotte. + Explorar mais

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