Embora o número de sequências plastômicas disponibilizadas publicamente tenha aumentou rapidamente nos últimos anos, a variação intraespecífica nessas sequências ainda não é bem compreendida na maioria dos casos. Na América Latina, o milho compreende cerca de 260 variedades crioulas cultivadas em habitats tão diferentes como as terras baixas do sul da América do Sul, as terras altas do México e os Andes. Os genomas completos dos cloroplastos podem variar suficientemente no nível da sequência para ajudar a distinguir as trajetórias evolutivas das raças locais em desenvolvimento ao longo do tempo.

Em recente artigo publicado em Annals of Botany, as autoras principais Mariana Gabriela López e Mónica Fass e colegas tentaram estimar o grau de diversidade plastômica dentro do milho latino-americano, estudando várias variedades crioulas, bem como vários parentes silvestres do teosinto. O grupo sequenciou os plastomas completos de 30 variedades tradicionais e três teosintos, usando essas sequências em combinação com aquelas disponíveis publicamente. Os dados foram usados ​​para quantificar os haplótipos e inferir as relações evolutivas entre eles.

A: Rede de união mediana de plastomas completos de Zea mays. B: Diversidade morfológica em raças crioulas sul-americanas portadoras dos haplótipos H1 e H2. Fonte: Lopez et al. 2021.

O sequenciamento produziu 124 loci plastômicos polimórficos circunscrevendo 27 haplótipos diferentes em 51 indivíduos de milho. Uma distribuição significativamente diferente de haplótipos pode ser vista em raças andinas versus de terras baixas, um resultado “de acordo com a diferenciação de linhagens andinas e de terras baixas de um centro de domesticação secundário da América do Sul”, escrevem os autores. “No entanto, nossos resultados também são compatíveis com a existência de duas ondas de difusão independentes responsáveis ​​pela diversidade das raças crioulas sul-americanas”, acrescentam.

Surpreendentemente, em geral, os plastomas de milho e teosinto mostraram uma distribuição dispersa que os tornou pouco informativos em termos de rastreamento da diversificação de subespécies. Além disso, 85% dos haplótipos descobertos estavam presentes em apenas um único indivíduo, sugerindo altos níveis de diversidade genética subjacente. “[D]ado que os marcadores plastidiais são as ferramentas de escolha para a maioria dos estudos sistemáticos de plantas, o conhecimento da variação intraespecífica pode permitir uma compreensão mais abrangente dos processos evolutivos em níveis taxonômicos baixos, particularmente quando a delimitação das espécies não é clara”, escrevem os autores.