Domesticação da cevada revela mudanças genéticas e adaptação

A domesticação da cevada (Hordeum vulgare) trouxe profundas mudanças genéticas e adaptativas, conforme destaca um estudo recente liderado pelo Instituto Leibniz de Genética de Plantas e Pesquisa de Culturas (IPK). Ao analisar 76 genomas de cevada, os pesquisadores identificaram variantes que ajudam a explicar como a planta se adaptou às exigências agrícolas ao longo do tempo, mantendo ainda uma significativa diversidade genética.

Os cientistas identificaram 173 locos complexos com variação no número de cópias de genes, que controlam características como resistência a doenças, arquitetura da planta e mobilização de amido. A diversidade alélica observada nesses locos pode ajudar as plantas cultivadas a se adaptarem a novas pressões seletivas em ecossistemas agrícolas. Entre os exemplos, está a variabilidade de genes relacionados à resistência ao oídio e à atividade de enzimas de degradação de amido, cruciais para o processo de malteamento da cevada.

O estudo também abordou a evolução de plantas domesticadas em relação a suas variedades selvagens.

A cevada cultivada, em sua forma de seis fileiras, desenvolveu mais sementes que sua forma ancestral de duas fileiras, demonstrando mudanças que se adequaram às necessidades dos agricultores.

Essa adaptação às condições agrícolas não significa apenas perda de diversidade. A pesquisa mostrou que novos tipos de diversidade podem surgir após a domesticação.

Um ponto de destaque é a descoberta sobre a diversidade alélica do gene HvTB1, relacionado à arquitetura da planta.

Enquanto as formas selvagens apresentam uma cópia desse gene, as formas domesticadas de seis fileiras podem ter até quatro cópias, o que pode influenciar no desenvolvimento dos ramos vegetativos. Além disso, a variabilidade estrutural nos genes de álfa-amilases, envolvidos na degradação de amido, indica potencial para melhorar a eficiência do malteamento, característica de interesse tanto para agricultores quanto para a indústria cervejeira.

A cevada é um dos cinco principais cultivos globais e tem uma importância crescente devido à sua capacidade de tolerar ambientes adversos e se adaptar a climas secos.

Segundo o estudo, a diversidade alélica em locos estruturalmente complexos pode ser fundamental para atender às necessidades dos agricultores e dos melhoristas em um cenário de mudanças climáticas.

Mais informações podem ser obtidas em doi.org/10.1038/s41586-024-08187-1