As plantas se adaptam às condições locais. Então, o que impede que as plantas espalhadas por uma ampla área geográfica se especializem? Um estudo de Keep e colegas analisa de perto o genoma de Lolium perenne. Os cientistas examinaram seções do genoma ligadas a características adaptativas. Eles descobriram que variabilidade do clima ao longo do tempo, bem como no espaço, manteve o pool genético agitado para preservar a diversidade genética. Os resultados sugerem maneiras de direcionar a adaptação aos ambientes locais à medida que o clima muda.

é provável que você tenha visto Lolium perenne, azevém perene, mesmo que você nunca tenha ouvido falar dele. Neste verão, certamente você pode vê-lo, pois é a grama usada no clube de tênis de Wimbledon para as quadras. Também é uma escolha popular para alimentar animais de pasto. Mas grama não é só grama. Desenvolver um azevém melhor pode melhorar o crescimento do animal, então vale a pena estudá-lo. L. perene provou ser tão popular que é regularmente cultivada fora de sua área de origem no sul da Europa, norte da África e Ásia Central. o que permite L. perene se adaptar a tantos ambientes?

Em todas as plantas, o DNA contém as instruções para fazer essas adaptações como genes. Pode haver diferentes variedades do mesmo gene. Por exemplo, o 'gene de comprimento da lâmina' pode vir em variedades 'longas' e 'curtas'. O mesmo pode ser verdade para a profundidade da raiz e assim por diante. Na realidade, a combinação de alguns fatores pode determinar o comprimento da lâmina e não apenas um gene. Em vez de identificar cada gene, procurar QTLs torna possível rastrear diretamente as diferenças no genoma.

Um QTL é um locus de traço quantitativo. Este é um pedaço do genoma que varia, com algumas variações produzindo um efeito e outras produzindo outro. Examinar os QTLs permite que os botânicos se concentrem nas partes do genoma que são importantes para sua pesquisa. Eles podem ignorar as regiões do genoma que direcionam as características da planta nas quais não estão interessados.

Keep e seus colegas estabeleceram sete características adaptativas relacionadas à fenologia reprodutiva e à sazonalidade do crescimento vegetativo potencial. Eles olharam para os QTLs para essas características de populações na Espanha e Irlanda no oeste para a Turquia e Estônia no leste. No entanto, eles não estavam apenas procurando diferenças nos QTLs entre os sites. Eles também observaram a diversidade de QTLs dentro dos sites.

“O preditor mais significativo da diversidade associada a características dentro da população (HeA) foi um indicador climático médio para três características (posição posterior, altura do dossel no verão, altura acumulada anual do dossel), enquanto foi um indicador de variabilidade climática para as quatro características restantes ( data da posição, posição no primeiro ano, altura da copa na primavera, pontuação de crescimento no inverno)”, escrevem os autores.

Em qualquer local, o clima não será constante. Vai variar com as estações e também de forma aleatória de um ano para o outro. À medida que o clima muda, também haverá um desvio de longo prazo nas temperaturas. Portanto, em qualquer local, não haverá uma condição ideal que as plantas possam almejar. “Isso pode explicar por que um indicador de variabilidade climática foi o preditor mais significativo da diversidade associada a características dentro da população para algumas das características supostamente adaptativas estudadas (data da proa, proa no primeiro ano, altura do dossel na primavera, pontuação de crescimento no inverno) e também foi um de seus preditores significativos para as três outras características (posição posterior, altura do dossel no verão, altura do dossel acumulada anualmente)”, escrevem Keep e colegas.

A equipe encontrou uma diversidade genética relativamente alta no sul da Europa, L. pereneárea de casa de. Os botânicos defendem que esta é a região onde a erva terá estado mais exposta às variações climáticas porque aqui vive há mais tempo. Como resultado, é aqui que a grama encontrou mais uso por ter diversos QTLs para lidar com o que quer que o clima lance sobre ela.

Os autores argumentam que essa capacidade de aproveitar a diversidade no pool genético melhorará L. pereneadaptação futura. “As populações naturais locais de espécies de pastagens estão ameaçadas pelas mudanças climáticas e provavelmente precisarão evoluir rapidamente para permanecerem adaptadas ao seu ambiente”, escrevem eles. “A capacidade de uma população de espécies de pastagens de se adaptar às mudanças climáticas pode depender notavelmente do nível da variabilidade climática estocástica interanual do passado.”