ΛΕΠΤΟΜΕΡΗΣ ΧΑΡΤΗΣ ΤΟΥ ΓΟΝΙΔΙΩΜΑΤΟΣ ΤΗΣ ΠΕΠΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΚΑΡΠΟΥΖΙΑΣ

ΛΕΠΤΟΜΕΡΗΣ ΧΑΡΤΗΣ ΤΟΥ ΓΟΝΙΔΙΩΜΑΤΟΣ ΤΗΣ ΠΕΠΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΚΑΡΠΟΥΖΙΑΣ εντόπισε γεγονότα εξημέρωσης τους, καθώς και γονίδια που επηρεάζουν αγρονομικά χαρακτηριστικά.
Πρόκειται για δύο γενετικές μελέτες που δημοσιεύθηκαν τον Νοέμβριο 2019 στο περιοδικό Nature Genetics και αποκάλυψαν πώς η εξημέρωση των δύο ειδών άλλαξε τα χαρακτηριστικά ποιότητας των καρπών τους. Τα δημοσιεύματα συνδυάζουν πληθυσμιακή γονιδιωματική και μελέτη ποσοτικών γενετικών χαρακτηριστικών για τη διερεύνηση της εξέλιξης της καλλιέργειας των ειδών και παρέχουν στους γεωργούς λεπτομερείς χάρτες με αγρονομικού ενδιαφέροντος παραλλαγές.
Το ΠΕΠΟΝΙ* (Cucumis melo -πέπων ο κοινός) είναι ο καρπός της πεπονιάς. Πρόκειται για μια οικονομικά σημαντική καλλιέργεια που έχει καλλιεργηθεί για χιλιάδες χρόνια. Ωστόσο, η γενετική βάση και η ιστορία της εξημέρωσής του είδους παραμένουν σε μεγάλο βαθμό άγνωστες. Ερευνητές δημοσιεύουν* ολοκληρωμένο χάρτη των γονιδιωματικών παραλλαγών της πεπονιάς, που αντιπροσωπεύει την παγκόσμια ποικιλομορφία του είδους. Τα αποτελέσματά δείχνουν ότι πραγματοποιήθηκαν τρία ανεξάρτητα γεγονότα εξημέρωσης στο είδος, δύο στην Ινδία και ένα στην Αφρική. Επίσης, ανεξάρτητα γεγονότα επιλογής οδήγησαν ώστε να έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά τα δύο υποείδη (melo και agrestis) του είδους. Επιπρόσθετα, αναγνωρίστηκαν δεκάδες γονίδια που σχετίζονται με διάφορα αγρονομικά χαρακτηριστικά, όπως η μορφολογία και η ποιότητα της σάρκας των καρπών, που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν από τους γεωργούς για τη βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων.
Καθώς οι άνθρωποι εξημέρωσαν την ΚΑΡΠΟΥΖΙΑ (“υδροπέπων” επιστ.: Κίτρουλλος ο εριώδης, Citrullus lanatus) τα τελευταία 4000 χρόνια, επέλεξαν ποικιλίες που είχαν καρπούς που ήταν κόκκινοι, γλυκοί και λιγότερο πικροί. Τα χαρακτηριστικά δηλ. των καρπών της καρπουζιάς είναι σε μεγάλο βαθμό το αποτέλεσμα της ανθρώπινης επιλογής. Σε εργασία** (που είναι ελεύθερα προσβάσιμη) οι ερευνητές εξέτασαν τα γονιδιώματα επτά διαφορετικών ειδών καρπουζιού, δημιουργώντας έναν πόρο που θα μπορούσε να βοηθήσει τους γεωργούς να βρουν γονίδια σε άγρια είδη καρπουζιάς που παρέχουν αντίσταση σε παράσιτα, σε ασθένειες, στην ξηρασία και άλλες κακουχίες και να βελτιώσουν περαιτέρω την ποιότητα των καρπών. Η ερευνητική ομάδα ανέλυσε τα γονιδιώματα 414 διαφορετικών ποικιλιών καρπουζιάς που αντιπροσωπεύουν και τα επτά είδη στο γένος Citrullus. Συγκρίνοντας αυτά τα γονιδιώματα τόσο με το γονιδίωμα αναφοράς όσο και το ένα με το άλλο είδος, οι ερευνητές ήταν σε θέση να προσδιορίσουν την εξελικτική σχέση των διαφορετικών ειδών καρπουζιάς. Ειδικότερα, οι γονιδιωματικές αναλύσεις αποκάλυψαν το εξελικτικό ιστορικό των ειδών του γένους Citrullus, υποδεικνύοντας ανεξάρτητες εξελίξεις στο είδος Citrullus amarus και την γενεαλογία που περιέχει τα είδη Citrullus lanatus και Citrullus mucosospermus. Μια σημαντική ανακάλυψη ήταν ότι ένα άγριο είδος που χρησιμοποιείται ευρέως στα τρέχοντα προγράμματα αναπαραγωγής, το είδος C. amarus, δεν είναι το προγονικό είδος, όπως πιστεύεται ευρέως. Τα ευρήματά υποδεικνύουν ότι διάφορα γονίδια επηρεάζουν το μέγεθος του καρπουζιού έχουν υποβληθεί σε επιλογή κατά τη διάρκεια της συσσώρευσης, της εξημέρωσης και της βελτίωσης της ποιότητας του καρπού. Η εισαγωγή αυτών των γονιδίων στην καλλιεργούμενη καρπουζιά θα μπορούσε να αποφέρει υψηλής ποιότητας γλυκά καρπούζια που μπορούν να αναπτυχθούν σε πιο διαφοροποιημένα κλίματα, τα οποία θα είναι ιδιαίτερα σημαντικά καθώς οι κλιματικές αλλαγές προκαλούν όλο και περισσότερο τους αγρότες.
Βιβλιογραφία.* Guangwei Zhao, et al. (1/11/2019). A comprehensive genome variation map of melon identifies multiple domestication events and loci influencing agronomic traits. Nature Genetics 51: 1607–1615.
**Shaogui Guo, et al. (1/11/2019). Resequencing of 414 cultivated and wild watermelon accessions identifies selection for fruit quality traits. Nature Genetics 51: 1616-1623. Ελεύθερα προσβάσιμη.