Nonostante la sua importanza, comprendere la base genetica di questi tratti è stata impegnativa a causa della complessità del genoma di Mentha, caratterizzato da un’elevata eterozigosi e da numerose variazioni strutturali. Uno studio completo del genoma di Mentha era essenziale per scoprire i fattori genetici che influenzano le sue caratteristiche uniche.

I ricercatori dell'Università di medicina tradizionale cinese di Chengdu, in collaborazione con diverse altre istituzioni, sono riusciti ad assemblare con successo un genoma privo di lacune e con risoluzione degli aplotipi di Mentha suaveolens, nota anche come menta ananas.

Utilizzando tecnologie di sequenziamento avanzate, il team ha fatto luce sulla diversità genetica e sulle variazioni strutturali all'interno del genoma, fornendo una risorsa preziosa per la futura ricerca genetica e di selezione. Lo studio è pubblicato sulla rivista Horticulture Research .

Lo studio presenta il primo assemblaggio genomico di alta qualità, risolto in aplotipo, per Mentha suaveolens, con una dimensione del genoma di 414,3 Mb e 31.251 geni codificanti. Integrando i dati provenienti da varie piattaforme di sequenziamento, i ricercatori hanno risolto due assemblaggi aplotipici completi, ciascuno quasi completamente annotato per telomeri e centromeri.

In particolare, l'analisi ha rivelato 41.135 variazioni strutturali, tra cui delezioni, inserzioni, duplicazioni e traslocazioni, molte delle quali influiscono sui geni coinvolti nella biosintesi dei terpenoidi.

Una scoperta significativa è la predominanza dell'ossido di piperitenone tra i composti volatili prodotti da M. suaveolens, rispetto al mentolo, che è più comune in altre specie di Mentha.

Lo studio ha identificato tre geni che codificano per l'isopiperitenone reduttasi (ISPR), un enzima chiave nella biosintesi del mentolo, ma ha scoperto che i loro bassi livelli di trascrizione probabilmente portano invece all'accumulo di piperitenone ossido.

Il dottor Chi Song, uno dei principali ricercatori, ha dichiarato:"Il completamento del genoma gap-free per Mentha suaveolens rappresenta una pietra miliare significativa nella genomica vegetale. Questa mappa genetica completa fornisce una base per esplorare i meccanismi molecolari alla base delle proprietà uniche di menta ananas, che potrebbe portare ad applicazioni innovative in medicina e agricoltura."

L'assemblaggio del genoma senza lacune di Mentha suaveolens apre la strada alla ricerca genetica e all'allevamento per migliorare le sue qualità medicinali e aromatiche. Comprendere le basi genetiche della biosintesi dei terpenoidi consente strategie mirate per ottimizzare composti preziosi come l'ossido di piperitenone.

Questa ricerca fa avanzare la genomica vegetale e ha un potenziale significativo per migliorare la coltivazione e il valore commerciale delle specie Mentha.