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

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