Desvendar os segredos genéticos da firmeza dos frutos
Como uma única mutação duplicou a firmeza do morango
Os morangos são notoriamente moles e altamente perecíveis, o que coloca desafios à produção global. Uma investigação recente identificou um avanço genético que poderá ajudar a cultivar morangos mais firmes e com maior tempo de conservação. O estudo centra-se num gene específico, o POLYGALACTURONASE1 (FaPG1), que influencia a firmeza dos frutos ao regular a degradação da parede celular. As mutações de perda de função neste gene duplicam a firmeza dos frutos, tornando os morangos mais resistentes aos danos durante o armazenamento e o transporte. Esta descoberta pode ter implicações importantes para as estratégias de melhoramento genético destinadas a melhorar a qualidade e a longevidade dos frutos.
A firmeza do morango é, desde há muito, uma caraterística fundamental para o melhoramento genético, influenciando tanto a capacidade de armazenamento como a comercialização. Embora os morangos de tipo selvagem sejam macios e se magoem facilmente, o desenvolvimento de cultivares de frutos firmes tem sido crucial para prolongar o seu prazo de validade. Apesar da investigação anterior sobre o gene FaPG1, os mecanismos genéticos subjacentes à variação da firmeza dos frutos permanecem pouco conhecidos. Este estudo aprofunda a biologia molecular do gene e identifica as principais mutações que controlam a textura dos frutos. Devido a estas descobertas, é agora necessária mais investigação para explorar toda a gama de factores genéticos que contribuem para a firmeza.
A equipa da Universidade da Califórnia, Davis, e do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos publicou novas descobertas sobre a base genética da firmeza dos frutos do morango. A investigação, publicada na revista Horticulture Research em novembro de 2024, revela que as mutações no gene FaPG1 afectam significativamente a textura dos morangos, conduzindo a frutos mais firmes. O estudo fornece uma visão valiosa sobre como essas variações genéticas podem ser aplicadas em programas de melhoramento para produzir morangos com maior firmeza e maior vida útil.
A equipa de investigação identificou uma mutação-chave no gene FaPG1 responsável pelo amolecimento dos frutos nos morangos. Através de estudos de associação de todo o genoma (GWAS) e da análise da expressão genética, descobriram que as mutações de perda de função no FaPG1 conduziam a uma duplicação da firmeza dos frutos nos morangos. Nomeadamente, a inserção de um transposão En/Spm a montante do FaPG1 parece reduzir a expressão do gene, resultando em frutos mais firmes. Os investigadores também desenvolveram ensaios de genotipagem altamente precisos que permitem a seleção assistida por marcadores (MAS) desta mutação favorável, o que poderia agilizar grandemente os esforços de criação de morangos mais firmes e duráveis.
"Compreender os fundamentos genéticos da firmeza dos frutos abre novas oportunidades para melhorar o cultivo do morango", disse o Dr. Steven J. Knapp, investigador principal do estudo da Universidade da Califórnia, Davis. "Esta mutação não só aumenta a firmeza como também fornece um marcador genético robusto que pode ser utilizado em programas de melhoramento. O potencial para melhorar a qualidade da fruta e prolongar a vida pós-colheita é imenso, e estamos entusiasmados por ver como estas descobertas terão impacto na indústria."
A identificação de variantes genéticas associadas à firmeza dos frutos em morangos tem profundas implicações para o sector agrícola. Ao utilizar estas descobertas, os criadores podem desenvolver novas variedades de morango que mantêm a qualidade durante o transporte e têm um prazo de validade alargado, reduzindo o desperdício alimentar. A capacidade de utilizar marcadores moleculares para selecionar as caraterísticas desejadas irá acelerar os programas de melhoramento, tornando-os mais eficientes e eficazes. Além disso, a investigação fornece informações que podem ser aplicadas a outros frutos de baga, abrindo caminho para melhorias agrícolas mais amplas na qualidade dos frutos.
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Publicação original
Nicolás P Jiménez, Marta Bjornson, Randi A Famula, Dominique D A Pincot, Michael A Hardigan, Mary A Madera, Cindy M Lopez Ramirez, Glenn S Cole, Mitchell J Feldmann, Steven J Knapp; "Loss-of-function mutations in the fruit softening gene POLYGALACTURONASE1 doubled fruit firmness in strawberry"; Horticulture Research, Volume 12, 2024-11-19
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