Descubriendo la base genética del hermafroditismo en las uvas, el rasgo que permitió la domesticación

Descubriendo la base genética del hermafroditismo en las uvas, el rasgo que permitió la domesticación

En una nueva investigación publicada en la revista Nature Communications, el profesor de viticultura y enología Dario Cantu y Mélanie Massonnet, autora principal e investigadora postdoctoral en el laboratorio de Cantu, proponen un modelo novedoso de evolución sexual antes y durante la domesticación de la vid hace casi 8,000 años. Su trabajo podría tener una amplia aplicación en la cría de uvas y otras especies de plantas .

Todas las especies silvestres de uvas (género Vitus) son dioicas, lo que significa que las flores masculinas y femeninas se encuentran en plantas separadas . Los individuos masculinos tienen flores con pistilos reducidos y las vides femeninas tienen flores con anteras reflejadas y estambres que producen granos de polen estériles.

Solo una especie de Vitis, la vid cultivada Vitis vinifera ssp. Vinifera, ha vuelto al hermafroditismo, lo que lleva al advenimiento de vides con flores perfectas con pistilos y estambres funcionales.

«Siempre ha sido un gran desafío identificar los genes y las mutaciones que conducen a la diferenciación sexual de las plantas», señaló Cantu. «Mostramos cómo el rasgo de domesticación fundamental de las flores hermafroditas en la vid probablemente se determina por la acción de dos genes separados contenidos en un locus ligado al sexo».

Comparación de genes de determinación sexual en uvas silvestres y domésticas

Para revelar los mecanismos moleculares asociados con la determinación del sexo, los investigadores construyeron los genomas de dos uvas silvestres hembras y tres machos, y cinco accesiones domesticadas hermafroditas, incluido el genoma a escala cromosómica de Cabernet Sauvignon (la variedad de uva de vino más plantada en el mundo) . Compararon la estructura del locus de determinación del sexo, su secuencia y genes entre individuos masculinos, femeninos y hermafroditas.

«La cantidad sin precedentes de datos generados aquí respalda un modelo para la determinación del sexo en el que las mutaciones recesivas de esterilidad masculina y femenina dominante en individuos ancestrales hermafroditas dieron lugar a especies dioicas existentes salvajes, y un raro evento de recombinación durante la domesticación que condujo al hermafroditismo en cultivo vides «, dijo Cantú. «A partir de nuestros hallazgos, proponemos que los individuos femeninos surjan de una deleción recesiva en un gen necesario para la germinación del polen, mientras que las vides masculinas emergen de una mutación dominante en un segundo gen, lo que resulta en esterilidad femenina».

Los resultados y los métodos aplicados son particularmente valiosos para los esfuerzos de mejoramiento de la uva y para avanzar en la comprensión de la determinación del sexo en las uvas y otras especies de plantas.

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