Genoma de la granada permitirá mejorar el fruto y su producción de compuestos saludables

Un equipo de científicos de China, Francia y Estados Unidos ha secuenciado el genoma de la granada, un fruto muy apreciado por su alta cantidad de compuestos fenólicos con potenciales propiedades anticancerígenas y antiateroscleróticas. El mapeo de su genoma proporcionará una referencia importante para los esfuerzos de mejora genética que buscan aumentar el contenido de estos compuestos saludables.

La granada (Punica granatum L.) es una planta frutal perenne nativa de Irán y las montañas del Himalaya al norte de la India. Se ha cultivado desde tiempos prehistóricos y fue domesticada durante el período neolítico siendo introducida en China durante la Dinastía Tang y actualmente plantada en todo el mundo.

Este fruto es  conocido por sus compuestos fenólicos con potenciales propiedades antioxidantes, anticancerígenas y antiateroscleróticas, los cuales han sido ampliamente investigados. Dentro de estos metabolitos funcionales se encuentran las antocianinas, flavonoles, flavonoides y particularmente las punicalaginas, el ácido galágico y el ácido elágico.

Aunque ha habido muchos estudios para identificar y caracterizar los compuestos fenólicos de la granada y sus propiedades nutricionales y médicas, la ausencia de datos genómicos del fruto ha limitado seriamente su mejoramiento genético. Debido a esto, un grupo internacional de científicos de China, Francia y Estados Unidos han secuenciado el genoma de la granada – convirtiéndose en el primer árbol frutal del orden taxonómico Myrtales en ser secuenciado. Los datos fueron publicados el 3 de agosto en la revista The Plant Journal.

El equipo de científicos pertenecientes a la Academia China de Ciencias, el Instituto de Genómica de Pekín (China), la Universidad de Agricultura y Silvicultura de Fujian (China), el Instituto DIADE (Francia), la Universidad de Harvard (EE.UU.) y la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (EE.UU) ensambló el genoma de la granada en nueve pseudo-cromosomas y se anotaron 29.229 modelos de genes. Se detectó un evento de duplicación de genoma completo específico del linaje Myrtales que habría ocurrido en el antepasado común – antes de la divergencia entre el árbol de la granada y el eucalipto. Las secuencias repetitivas representaron el 46,1% del genoma ensamblado.

Se halló que el gen de desarrollo del tegumento INNER NO OUTER (INO) estaba bajo selección positiva y potencialmente contribuyó al desarrollo de la capa externa carnosa de la cubierta de la semilla, una parte comestible de la fruta. Los genes que codifican las enzimas para la síntesis y degradación de la lignina, hemicelulosas y celulosa también se expresaron diferencialmente entre variedades de semillas blandas y semillas duras. Esto refleja diferencias en su acumulación en cultivares que se diferencian en la dureza de la semilla.

Por otro lado, un logro importante fue la detección de genes candidatos para la biosíntesis de punicalagina y sus patrones de expresión indicaron que la síntesis de ácido gálico en tejidos podría seguir diferentes vías bioquímicas.

La secuencia del genoma de la granada proporciona un recurso valioso para la disección de muchos rasgos biológicos y bioquímicos y también proporciona información importante para la aceleración de su mejoramiento genético. Además, la dilucidación de rutas bioquímicas implicadas en la biosíntesis de los compuestos fenólicos con potenciales propiedades médicas, podría ayudar en los esfuerzos de fitomejoramiento para aumentar la producción de estos compuestos bioactivos, especialmente la punicalagina.