Um grão antigo desvenda segredos genéticos para tornar o pão de trigo mais resistente

Jul 11, 2023

Com base na reputação do Médio Oriente como um dos berços históricos da domesticação das culturas de cereais, uma equipa liderada pela KAUSTcompilou o primeiro mapa completo do genomade um grão antigo conhecido como einkorn.

A sequência de 5,2 bilhões de letras fornece uma janela para as origens evolutivas de diferentes espécies de trigo. Poderia ajudar os agricultores e criadores de culturas a desenvolver variedades de trigo panificável com maior resistência a doenças, rendimentos mais elevados e maior robustez.

“Ao compreender a diversidade genética e a história evolutiva do einkorn, os investigadores podem agora aproveitar o seu potencial para futuros esforços de melhoramento e o desenvolvimento de variedades de trigo mais resilientes e nutritivas”, diz Hanin Ahmed, um dos primeiros autores do estudo e ex-aluno de doutoramento. na KAUST.

Einkorn é um dos grãos domesticados mais antigos do mundo, remontando há mais de 10.000 anos às regiões férteis do Oriente Médio, onde seu cultivo começou. Conhecido como Triticum monococcum, o einkorn ainda é consumido hoje, apreciado por seu perfil de sabor único e inúmeros benefícios nutricionais. No entanto, a sua importância na produção global de alimentos ao longo dos milénios diminuiu gradualmente à medida que a popularidade do trigo para pão aumentou.

As variedades de trigo para pão geralmente produzem rendimentos mais elevados, tornando-as economicamente mais viáveis ​​para a agricultura comercial em grande escala. No entanto, em comparação com os seus primos selvagens, o trigo panificável moderno tem uma diversidade genética reduzida – e muitos criadores estão agora preocupados com a forma como as culturas existentes se sairão face às alterações climáticas e às novas ameaças de doenças.

Entra Einkorn. Como o grão antigo manteve um pool genético maior, ele poderia conter os segredos genéticos necessários para desenvolver o trigo que pode continuar a alimentar a crescente população mundial.

Para desvendar esses segredos, uma equipe liderada por Simon Krattinger e Jesse Poland da KAUST, implantou uma combinação de tecnologias de sequenciamento de DNA para criar conjuntos de genoma de alta qualidade para variedades de einkorn selvagens e domesticadas.

Os pesquisadores já haviam assumido que a evolução do trigo era um processo constante, com mistura limitada de diferentes espécies de trigo. Mas, de acordo com Krattinger: “Nossas análises genômicas mostram agora que a história do trigo é muito mais complexa e envolveu muita mistura e fluxo gênico entre diferentes espécies de trigo”, incluindo o einkorn, que provavelmente cresceu próximo a outras variedades de trigo, levando à mistura de DNA entre as duas espécies intimamente relacionadas que permanece evidente até hoje.

Assim como o genoma humano contém sequências de nossos primos neandertais, o moderno genoma do pão e do trigo também está repleto de restos de DNA do einkorn.

Na verdade, a introdução de genes einkorn no passado pode ter desempenhado um papel na ajuda ao trigo para se adaptar às mudanças nas condições climáticas, observa Krattinger. E se a história servir de indicação, o mesmo poderá ser válido para o futuro, especialmente com a ajuda de modernas técnicas de melhoramento guiadas molecularmente.

“Os recursos do nosso laboratório ajudarão a transferir com precisão genes benéficos do einkorn para o pão de trigo”, diz Krattinger.

- Este comunicado de imprensa foi publicado originalmente no site da Universidade de Ciência e Tecnologia King Abdullah