Estudo liga domesticação do algodão ao México

Pesquisadores da Iowa State University identificaram o noroeste da Península de Yucatán, no México, como a principal origem genética do algodão domesticado moderno. O estudo analisou genomas de populações silvestres e cultivadas de Gossypium hirsutum, espécie conhecida como algodão upland. Os resultados indicam a região como centro de domesticação e como reservatório de diversidade genética útil ao melhoramento da cultura (DOI: 10.1073/pnas.2607107123).

A pesquisa reuniu novas coletas de algodão silvestre e dados de sequenciamento genômico. A equipe comparou centenas de genomas e avaliou relações entre materiais domesticados, populações silvestres de Yucatán, Flórida, Porto Rico e Guadalupe, além de espécies próximas. As análises associaram os genomas de algodões domesticados aos materiais do noroeste de Yucatán.

O grupo de trabalho contou com a participação de 19 pesquisadores. Jonathan Wendel, professor de ecologia, evolução e biologia organismal da Iowa State University, liderou a investigação. Corrinne Grover, pesquisadora da mesma universidade, coordenou o sequenciamento de novos espécimes e a análise dos dados.

Hipótese antiga

Os resultados confirmam uma hipótese antiga. Estudos anteriores já apontavam o norte de Yucatán como provável área de domesticação. Faltavam amostras amplas de populações verdadeiramente silvestres. O avanço do sequenciamento genômico permitiu uma avaliação mais precisa.

O estudo incluiu 158 plantas da Península de Yucatán e 141 plantas da Flórida. Também incorporou dados de populações silvestres já descritas no Caribe, materiais domesticados e espécies relacionadas. As comparações genômicas separaram os grupos por origem geográfica e por status de domesticação. As amostras de Yucatán ocuparam posição próxima aos algodões domesticados nas análises de estrutura populacional.

Diversidade genética

A maior diversidade genética apareceu no noroeste de Yucatán. Dois indivíduos silvestres escolhidos ao acaso nessa região apresentaram, em média, quase o dobro de diferenças nucleotídicas observadas entre dois cultivares modernos. Esse padrão indica gargalo genético durante a domesticação e durante o melhoramento posterior.

O algodão domesticado passou por seleção durante milhares de anos. Agricultores favoreceram plantas com fibras mais longas, brancas, finas e abundantes. As formas silvestres possuem cápsulas menores e fibras curtas, marrons e ásperas. A seleção também alterou arquitetura, ciclo e características fisiológicas das plantas.

Segundo os pesquisadores, o estreitamento da base genética ocorreu porque a domesticação parte de uma fração pequena de uma população ampla. Após sucessivas gerações sob seleção humana, muitos alelos presentes nas populações silvestres deixam de integrar o pool genético cultivado.

Sinais de introgressão

A pesquisa também registrou sinais de introgressão com Gossypium barbadense, espécie domesticada de forma independente na América do Sul. Os cultivares modernos de Gossypium hirsutum apresentaram cerca de 13% a 14% de ancestralidade associada a Gossypium barbadense. O estudo relaciona esse padrão a eventos naturais e ao melhoramento após a dispersão das espécies pelo Caribe.

Os dados não apontaram um único gene principal de domesticação. As regiões candidatas continham milhares de genes, mas nenhuma delas concentrou sinal dominante. A interpretação dos pesquisadores indica domesticação gradual, com acúmulo de mutações de menor efeito fenotípico ao longo do tempo.

O noroeste de Yucatán também apresentou menor carga genética e menor acúmulo de inserções de elementos transponíveis em comparação com populações periféricas, como Flórida e Guadalupe. Os pesquisadores associam esses resultados a tamanhos populacionais maiores, menor isolamento e seleção natural mais eficiente.

Para o melhoramento, o principal resultado reside no mapa genético produzido pelo estudo. Populações silvestres de Yucatán podem conter alelos ligados a resistência a doenças, tolerância ao sal e outros caracteres perdidos durante a domesticação. Grover afirmou, segundo o material da Iowa State University, que os dados de Yucatán já podem orientar a busca por características úteis ao algodão cultivado.