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Musa é um gênero com mais de 50 plantas tropicais monocotiledôneas, importantes para alimentos, fibras e plantas ornamentais. O gênero, agora cultivado em áreas tropicais úmidas em todo o mundo, inclui bananas e bananas-da-terra, a quarta cultura alimentar mais cultivada no mundo.
Definindo Origem Musa
As espécies provavelmente se originaram e foram domesticadas no sudeste da Ásia, onde evidências arqueológicas e paleológicas sugerem que o cultivo de banana data de pelo menos 5.000 AC e possivelmente 8.000 AC. Bananas e plátanos continuam a ser uma importante fonte de alimento no sudeste da Ásia, África e Oceania, e uma importante cultura de alimentos e exportação na América Central e do Sul.
Na América Central, a enorme área de terra pertencente e operada pelas plantações de bananas corporativas de 1900 a 1940 aumentou a preocupação sobre o papel das corporações no governo (que levou ao termo “república das bananas”, satirizado no filme de Woody Allen, Bananas.
A Evolução do Genoma da Banana
A maioria das cultivares de bananeira é constituída de clones partenocárpicos sem sementes triplóides derivados da hibridação entre Musa acuminata subespécie e, às vezes, M. balbisiana . Sugeriu-se que as subespécies de M. acuminata diferem por alguns grandes rearranjos cromossômicos baseados em configurações de pareamento cromossômico em híbridos intersubspécies. Procuramos por grandes rearranjos cromossômicos em um M. seeder acuminata ssp. malaccensisacessos de banana através de sequenciamento de pares de parceiros, BAC-FISH, PCR alvo e segregação de marcadores (DArTseq) em sua progênie.
Identificamos uma translocação recíproca heterozigótica envolvendo dois segmentos distais de 3 e 10 Mb dos cromossomos 01 e 04, respectivamente, e mostrou que gerou alta distorção de segregação, reduziu a recombinação e a ligação entre os cromossomos 01 e 04 em sua progênie. As duas estruturas cromossômicas foram mutuamente exclusivas nos gametas e a estrutura rearranjada foi preferencialmente transmitida para a progênie.
A estrutura cromossômica rearranjada foi freqüentemente encontrada em cultivares triplóides, mas presente apenas em malacensis silvestres ssp. acessos, sugerindo que este rearranjo ocorreu em M. acuminata ssp. malaccensis. Propomos um mecanismo para a disseminação deste rearranjo na diversidade de Musa e sugerimos que esse rearranjo poderia ter desempenhado um papel no surgimento de cultivares triplóides.
Classificação e o Sequenciamento de Musa Balbisiana
Os parentes das culturas são importantes. Aprendemos sobre as relações do germoplasma silvestre em comparação com as formas domesticadas e sobre a genética e os genes nas espécies silvestres. Uma sequência de genoma de esboço de musa balbisiana para genética molecular em híbridos de musa poliplóides, inter e intraespecíficos. Musa é formalmente subdividida em duas seções, a seção de Musa com x = 11 cromossomos, e a seção de Callimusa com x = 10 (e um par de espécies x = 7 e 9).
Além dessa classificação seccional revisada, a taxonomia infragenérica de Musa poderia ser melhor esclarecida a partir de estudos filogenéticos adicionais que tenham uma amostragem mais ampla de espécies. Grande parte da diversidade nas duas seções é encontrada em áreas da Ásia continental que foram, e continuam sendo, difíceis, e às vezes até perigosas, para viajar e trabalhar. Há ainda novas espécies de Musa observadas pelo autor nessas áreas. aguardando descrição ou esclarecimento.
Musa Acuminata e Musa Balbisiana Classificação
Uma sequência de genoma de esboço de Musa balbisiana para genética molecular em híbridos de Musa poliplóides, inter e intraespecíficos”. BMC Genomics. 2013; 14 (1): 683. As cultivares modernas de banana são principalmente híbridos triplóides interespecíficos de duas espécies, Musa acuminata e Musa balbisiana, que contribuem respectivamente com os genomas A e B. O genoma de M. balbisiana tem sido associado com maior vigor e tolerância a estresses bióticos e abióticos e, portanto, é um alvo para os programas de melhoramento de Musa. Entretanto, enquanto um genoma de referência de M. acuminata foi recentemente liberado [1], poucos dados de seqüência estão disponíveis para o correspondente genoma-B.
Para resolver esses problemas, realizamos o sequenciamento de gDNA Next Generation da variedade diplóide selvagem M. balbisiana ‘Pisang Klutuk Wulung’ (PKW). Nossa estratégia foi alinhar as leituras de gDNA do PKW com o genoma A publicado e extrair as seqüências de consenso mapeadas para rodadas subseqüentes de avaliação e anotação gênica. O genoma B resultante é 79% do tamanho do genoma A e contém 36.638 sequências genéticas funcionais preditas que são quase idênticas às 36.542 do genoma A. Existe uma substancial divergência de sequências do genoma A numa frequência de 1 SNP homozigótico por 23,1 pb e um elevado grau de heterozigotia correspondendo a um SNP heterozigótico por 55,9 pb.
Usando dados expressos de RNA pequeno, um número similar de seqüências de microRNA foi previsto em ambos os genomas A e B, mas novos miRNAs foram detectados, incluindo alguns que são únicos para cada genoma. A utilidade desta sequ�cia do genoma B foi avaliada atrav� do mapeamento de dados de RNA-seq de um conjunto de híbridos triplos de AAA e AAB simultaneamente para ambos os genomas.
Os resultados para as plátanos demonstraram a distribuição esperada de 2: 1 de leituras através dos genomas A e B, mas para os genomas AAA, os resultados mostram que eles contêm regiões de homologia significativa para o genoma B apoiando propostas de que houve uma história de recombinação interespecífica entre cromossomas A e B homólogos emMusa híbridos.
Nós geramos e anotamos uma versão preliminar do genoma B de Musa e demonstramos que isso pode ser usado para mapeamento genético molecular de transcritos de genes e pequenos dados de expressão de RNA de várias cultivares de banana alopoliplóides. Este esboço, portanto, representa um recurso valioso para apoiar o estudo do metabolismo em híbridos triplóides híbridos intra e interespecíficos de Musa e para ajudar a direcionar programas de melhoramento.
Importância do Gênero Musa
O gênero Musa gera bananas, um importante alimento rico em amido e culturas de rendimento em regiões tropicais e subtropicais, além de fornecer um modelo valioso para o estudo de rearranjos cromossômicos. A maioria das cultivares de bananeira é derivada da Musa acuminata (2n = 2 × = 22, genoma A), às vezes combinada com Musa balbisiana (2n = 2 × = 22, genoma B). M. acuminata é dividido em seis a nove subespécies (banksii, burmannica, malaccensis, microcarpa, zebrina, burmannicoïdes, truncata, siamea eerrans) que divergiram após o isolamento geográfico em diferentes regiões e ilhas continentais do Sudeste Asiático.
O cenário de domesticação atualmente aceito sugere que as migrações humanas, provavelmente durante o Holoceno, levaram a contatos entre essas subespécies através do transporte de material vegetal. Isso resultou no surgimento de híbridos intersubspecíficos com fertilidade reduzida. Os primeiros agricultores teriam então selecionado híbridos diplóides e triplóides partenocárpicos produzindo frutos com alto teor de carne e baixo teor de sementes.
