Populus pruinosa é uma espécie relíquia que sobrevive nos duros ambientes desérticos do oeste da China e da Ásia Central. À medida que o aquecimento global e a desertificação se intensificam, é crucial compreender os mecanismos genéticos por detrás da sua adaptação ecológica. Os recursos genômicos anteriores eram insuficientes para estudos abrangentes. Com base nestes desafios, há necessidade de realizar pesquisas aprofundadas para descobrir a base genética da adaptabilidade e sobrevivência da P. pruinosa em condições extremas.



Pesquisadores da Universidade Tarim e da Universidade Centro-Sul de Minzu publicaram um estudo sobre P. pruinosa na revista Horticulture Research em 6 de fevereiro de 2024. Este estudo apresenta o primeiro genoma da espécie em escala cromossômica, revelando insights críticos sobre sua evolução adaptativa a ambientes desérticos extremos. Esta análise genômica abrangente fornece uma base para futuros estudos ecológicos e genéticos.

O estudo montou e anotou com sucesso o genoma em nível de cromossomo de P. pruinosa, usando uma combinação de tecnologias de sequenciamento Illumina, PacBio e Hi-C. A análise revelou que genes duplicados em conjunto e famílias de genes expandidos em P. pruinosa contribuem significativamente para a sua adaptabilidade à alta salinidade e à seca.

Retrotransposons de repetição terminal longa (LTR-RTs) inseridos em regiões do corpo genético foram identificados como impulsionadores da evolução adaptativa, facilitando a diferenciação de espécies em ambientes desérticos salino-alcalinos.

O ressequenciamento do genoma completo de indivíduos de várias populações revelou diferenciação genética entre as populações do norte e do sul das Montanhas Tianshan, impulsionada pela precipitação. Genes-chave, como a proteína 2 que interage com MAG2 (MIP2) e a proteína 25 do domínio SET (SDG25), desempenham papéis cruciais nesta adaptação.

Além disso, genes como RCI2A e ERD4 são co-regulados sob estresse salino e hídrico, aumentando a tolerância da espécie a condições extremas.

Zhihua Wu, coautor do estudo, afirmou:"Esta pesquisa marca um marco significativo em nossa compreensão de P. pruinosa. Ao revelar os mecanismos genéticos por trás de sua adaptação a ambientes desérticos adversos, podemos apreciar melhor a resiliência deste Este conhecimento não só avança a nossa compreensão científica, mas também tem aplicações potenciais na conservação ecológica e no desenvolvimento de variedades de plantas resilientes."

As descobertas do estudo têm implicações significativas para a conservação ecológica e a pesquisa genética. Compreender a base genética da adaptabilidade de P. pruinosa pode orientar estratégias de conservação desta espécie e de seu habitat. Estas informações também podem melhorar a resiliência genética de outras plantas que enfrentam tensões semelhantes.

A análise genômica abrangente fornece um recurso valioso para pesquisas futuras sobre evolução adaptativa e diferenciação de espécies em ambientes extremos.

Mais informações: Jianhao Sun et al, O genoma em escala cromossômica e a genômica populacional revelam a evolução adaptativa de Populus pruinosa ao ambiente de desertificação, Pesquisa em Horticultura (2024). DOI:10.1093/h/uhae034
Informações do diário: Pesquisa em Horticultura

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