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    Progetto genetico dei pioppi del deserto:approfondimenti sui meccanismi di adattamento e sopravvivenza
    Caratteristiche morfologiche e panoramica del genoma (v2.0) del Populus pruinosa. (a), (b) Aspetto di P. pruinosa in estate e inverno. (c) Germogli e frutti. (d) Foglie lungoovali. (e) Foglie ovate. (f) Foglie larghe ovate. (g) La mappa termica Hi-C con risoluzione di 100 kb dell'assemblaggio del genoma di P. pruinosa. Chr1-Chr19 rappresentavano i 19 cromosomi. (h) Grafico Circos dell'assemblaggio del genoma di P. pruinosa. Credito:Ricerca sull'orticoltura (2024). DOI:10.1093/hr/uhae034

    Populus pruinosa è una specie relitta che sopravvive negli aspri ambienti desertici della Cina occidentale e dell'Asia centrale. Con l’intensificarsi del riscaldamento globale e della desertificazione, è fondamentale comprendere i meccanismi genetici alla base del suo adattamento ecologico. Le precedenti risorse genomiche erano insufficienti per studi completi. Sulla base di queste sfide, è necessario condurre ricerche approfondite per scoprire le basi genetiche dell'adattabilità e della sopravvivenza di P. pruinosa in condizioni estreme.



    I ricercatori della Tarim University e della South-Central Minzu University hanno pubblicato uno studio su P. pruinosa sulla rivista Horticulture Research il 6 febbraio 2024. Questo studio presenta il primo genoma su scala cromosomica della specie, rivelando intuizioni critiche sulla sua evoluzione adattativa agli ambienti desertici estremi. Questa analisi genomica completa fornisce una base per futuri studi ecologici e genetici.

    Lo studio ha assemblato e annotato con successo il genoma a livello cromosomico di P. pruinosa, utilizzando una combinazione di tecnologie di sequenziamento Illumina, PacBio e Hi-C. L'analisi ha rivelato che i geni duplicati in tandem e le famiglie di geni espansi in P. pruinosa contribuiscono in modo significativo alla sua adattabilità all'elevata salinità e alla siccità.

    I retrotrasposoni ripetuti terminali lunghi (LTR-RT) inseriti nelle regioni del corpo genetico sono stati identificati come motori dell'evoluzione adattativa, facilitando la differenziazione delle specie negli ambienti desertici salini-alcalini.

    Il risequenziamento dell'intero genoma di individui provenienti da varie popolazioni ha scoperto la differenziazione genetica tra le popolazioni settentrionali e meridionali dei Monti Tianshan, guidata dalle precipitazioni. I geni chiave, come la proteina 2 interagente con MAG2 (MIP2) e la proteina 25 del dominio SET (SDG25), svolgono un ruolo cruciale in questo adattamento.

    Inoltre, geni come RCI2A ed ERD4 sono co-upregolati in condizioni di stress dovuto al sale e alla siccità, migliorando la tolleranza della specie alle condizioni estreme.

    Il dottor Zhihua Wu, coautore dello studio, ha dichiarato:"Questa ricerca segna una pietra miliare significativa nella nostra comprensione di P. pruinosa. Svelando i meccanismi genetici dietro il suo adattamento agli ambienti desertici difficili, possiamo apprezzare meglio la resilienza di questo specie. Questa conoscenza non solo fa avanzare la nostra comprensione scientifica, ma contiene anche potenziali applicazioni nella conservazione ecologica e nello sviluppo di varietà vegetali resilienti."

    I risultati dello studio hanno implicazioni significative per la conservazione ecologica e la ricerca genetica. Comprendere le basi genetiche dell'adattabilità di P. pruinosa può guidare le strategie di conservazione di questa specie e del suo habitat. Queste intuizioni possono anche migliorare la resilienza genetica di altre piante che affrontano stress simili.

    L'analisi genomica completa fornisce una risorsa preziosa per la ricerca futura sull'evoluzione adattativa e sulla differenziazione delle specie in ambienti estremi.

    Ulteriori informazioni: Jianhao Sun et al, Il genoma su scala cromosomica e la genomica della popolazione rivelano l'evoluzione adattativa di Populus pruinosa all'ambiente di desertificazione, Ricerca sull'orticoltura (2024). DOI:10.1093/hr/uhae034

    Informazioni sul giornale: Ricerca sull'orticoltura

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