Shiikuwasha tiene un valor comercial importante en Okinawa y se utiliza para crear muchos productos diferentes. Dentro de Okinawa, Oogimi y Katsuyama son la mayor zona productora de cítricos de Okinawa. Esta imagen muestra productos de Katsuyama. Crédito:Katsuyama Shiikuwasha Co., Ltd.
- Los cítricos de la familia de las mandarinas tienen un valor comercial importante, pero cómo surgió su diversidad ha sido un misterio
- Los investigadores analizaron los genomas de las variedades de Asia oriental y encontraron un segundo centro de diversidad en las islas Ryukyu junto con el centro previamente conocido en las montañas del sur de China
- Descubrieron una nueva especie de cítricos originaria de Okinawa que surgió hace unos dos millones de años cuando el archipiélago de Ryukyu se desconectó del continente asiático
- Otros cítricos de Okinawa y Japón continental, como shiikuwasha y tachibana, son híbridos de esta especie silvestre recién descubierta con diferentes variedades de Asia continental
- Esta investigación puede tener implicaciones comerciales y abre el potencial para crear híbridos adicionales con rasgos favorables
Los cítricos de la familia de las mandarinas son populares en todo el mundo por sus características sabrosas y saludables. Dentro de Japón, el diminuto shiikuwasha y el ornamental tachibana tienen una importancia cultural e histórica especial. Sin embargo, el origen de estas dos variedades, y de otros cítricos de Asia oriental, siempre fue un misterio, hasta ahora.
En un nuevo estudio, publicado en Nature Communications , científicos de la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) y colaboradores de otros institutos, analizaron 69 genomas de la familia de las mandarinas de Asia oriental, junto con sus parientes de Asia continental, para revelar una historia de gran alcance de aislamiento, largo tiempo. viajes de distancia e hibridación.
Shiikuwasha tiene un valor comercial importante en Okinawa y se utiliza para crear muchos productos diferentes. Dentro de Okinawa, Oogimi y Katsuyama son la mayor zona productora de cítricos de Okinawa. Esta imagen muestra productos de Oogimi. Crédito:Hidekazu Sumi
La historia comienza en la provincia de Hunan, en el sur de China, que es el centro de la diversidad de mandarinas silvestres y la fuente genética de las mandarinas más conocidas. Cuando los científicos volvieron a analizar los datos genómicos publicados anteriormente, inesperadamente descubrieron que las mandarinas silvestres de esta región montañosa se dividen en dos subespecies.
"Descubrimos que una de estas subespecies de mandarina puede producir descendencia que es genéticamente idéntica a la madre", dijo el Dr. Guohong Albert Wu, colaborador de investigación en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California. “Como muchas otras plantas, los cítricos silvestres típicamente se reproducen cuando el polen del padre se combina con el óvulo de la madre, mezclando los genes de ambos padres en la semilla. Pero encontramos una subespecie de mandarinas silvestres de Mangshan, en el sur de China, donde la semilla contiene una copia idéntica del ADN de la madre sin ningún aporte del padre. Entonces, la semilla crece y se convierte en un clon del árbol madre”.
Una flor de shiikuwasha fotografiada en Ōgimi, Okinawa. Los investigadores descubrieron que esta conocida planta es tanto un híbrido como un clon. Crédito:Dr. Chikatoshi Sugimoto
De vuelta en Okinawa, los investigadores observaron más detenidamente un extraño cítrico parecido al shiikuwasha que produce frutos pequeños y ácidos y que los agricultores locales habían ignorado porque tiene poco valor comercial. Para su sorpresa, descubrieron que este extraño cítrico representaba una especie no descrita anteriormente, a la que llamaron mandarina Ryukyu o, más formalmente, Citrus ryukyuensis . Y a diferencia del conocido shiikuwasha, que se reproduce clonalmente (como la subespecie en Mangshan), la nueva especie siempre se reproduce sexualmente.
Sorprendentemente, los investigadores encontraron que todos los shiikuwasha son híbridos de un tipo muy específico:un padre es de la especie local Ryukyuan y el otro, de Asia continental. Sorprendentemente, todos los shiikuwasha tienen el mismo padre mandarín continental, lo que significa que todos los shiikuwasha son medios hermanos.
Llegaron a la conclusión de que hace decenas de miles de años, una mandarina de Asia continental fue transportada, ya sea por personas o por métodos naturales, a la tierra que se convertiría en las Islas Ryukyu. Allí se apareó con el cítrico nativo Ryukyu. Los investigadores rastrearon la ascendencia de esta mandarina de Asia continental hasta Mangshan, donde adquirió su capacidad de reproducirse asexualmente. Esta habilidad se transmitió a sus hijos.
Por lo tanto, todas las variedades de shiikuwasha que se encuentran hoy en día en los mercados de Okinawa descienden de este apareamiento y se reproducen asexualmente, lo que permite que variedades estables como el shiikuwasha dorado se propaguen de generación en generación.
¿Y qué hay de la tachibana y las otras variaciones del mandarín de Asia oriental?
“¡Todos son híbridos!” explicó el Dr. Chikatoshi Sugimoto, becario postdoctoral en la Unidad de Genética Molecular de OIST. "El linaje tachibana también parece haber descendido de la especie Ryukyu recién descrita y otra mandarina de China, pero su lugar de nacimiento probablemente fue lo que ahora es Japón continental".
Una vez que vieron el patrón genético en shiikuwasha y tachibana, los investigadores también reconocieron otra familia de medios hermanos que comprende varios tipos tradicionales de Ryukyuan:oto, kabuchii, tarogayo y otros cítricos sin nombre. Esta familia, que los investigadores llamaron 'yukunibu' (cítricos ácidos en el idioma nativo de Okinawa), es mucho más joven que shiikuwasha y tachibana. Surgió cuando el famoso kunenbo, también padre de las mandarinas satsuma, se hibridó con la mandarina nativa Ryukyu. Kunenbo fue traído a Okinawa desde Indochina hace unos 4-500 años por el comercio marítimo. Al igual que los padres del continente de shiikuwasha y tachibana, también fue capaz de clonarse a sí mismo por semillas, debido a su lejana ascendencia Mangshan, y transmitió este rasgo a sus hijos.
"Es fascinante descifrar la historia de la diversificación de la mandarina y su relación con la biogeografía de la región", concluyó el profesor Dan Rokhsar, investigador principal de la Unidad de Genética Molecular de OIST. “Pero también podría tener valor comercial. ¿Qué otros tipos posiblemente híbridos hay? ¿Podríamos crear nuevos híbridos que sean más resistentes a las enfermedades o sequías, o que tengan otras características deseables? Al mirar hacia el pasado, podemos crear todo tipo de posibilidades para el futuro”.
Referencia:"Diversificación de los cítricos de mandarina por especiación híbrida y apomixis" por Guohong Albert Wu, Chikatoshi Sugimoto, Hideyasu Kinjo, Chika Azama, Fumimasa Mitsube, Manuel Talon, Frederick G. Gmitter Jr. y Daniel S. Rokhsar, 26 de julio de 2021, Comunicaciones de la naturaleza .
DOI:10.1038/s41467-021-24653-0
Para desentrañar esta diversidad, los investigadores trabajaron en estrecha colaboración con la industria y las personas en Okinawa, incluido el Centro de Investigación Agrícola de la Prefectura de Okinawa, la sucursal de Nago, Katsuyama Shiikuwasha y el agricultor local, Hiroshi Kobashigawa.
