Lichis frescos.
Radiantes y sabrosos, los lichis eran tan queridos que fueron domesticados no solo una vez en la antigüedad, sino de forma independiente en dos regiones diferentes de China, según un estudio.
Son espinosos por fuera, dulces por dentro y amados por sus icónicas conchas rosadas y sus fragantes frutos perlados. En los EE. UU., puede encontrarlos como un ingrediente sabroso en té de burbujas, helado o cóctel. También puedes pelarlas y comerlas frescas.
Los lichis se han cultivado en China desde la antigüedad, con registros de cultivo que datan de unos 2000 años. Los lichis frescos eran objeto de tal deseo que en la dinastía Tang, un emperador instaló un relevo de caballos dedicado para entregar los frutos a la corte imperial de las cosechas hechas en el sur.
Ahora, los científicos han utilizado la genómica para profundizar aún más en la historia del lichi. Y en el proceso, han descubierto ideas que también podrían ayudar a dar forma al futuro de la especie.
“El lichi es un importante cultivo agrícola tropical en las Sapindaceae (arce y castaño de indias), y es uno de los cultivos frutales económicamente más importantes que se cultivan en el este de Asia, especialmente para los ingresos anuales de los agricultores en el sur de China”, dice Jianguo Li, PhD, profesor de la Universidad Agrícola del Sur de China. (SCAU) College of Horticulture y autor principal del estudio. “Al secuenciar y analizar variedades de lichi silvestres y cultivadas, pudimos rastrear el origen y la historia de domesticación del lichi. Demostramos que los cultivares de maduración extremadamente temprana y tardía se derivaron de eventos independientes de domesticación humana en Yunnan y Hainan, respectivamente”.
Además, "identificamos una variante genética específica, un tramo eliminado de material genético, que se puede desarrollar como un marcador biológico simple para la detección de variedades de lichi con diferentes tiempos de floración, lo que contribuye de manera importante a los futuros programas de mejoramiento", agrega Rui Xia, PhD, profesor en la misma universidad en SCAU y otro autor principal de la investigación.
"Como un rompecabezas, estamos armando la historia de lo que los humanos hicieron con el lichi", dice Victor Albert, PhD, biólogo evolutivo de la Universidad de Buffalo, también autor principal del estudio. "Estas son las principales historias que cuenta nuestra investigación:los orígenes del lichi, la idea de que hubo dos domesticaciones separadas y el descubrimiento de una eliminación genética que creemos que hace que diferentes variedades produzcan frutos y florezcan en diferentes momentos".
El estudio se publicará hoy (3 de enero de 2022) en Nature Genetics . Fue dirigido por SCAU en colaboración con un gran equipo internacional de China, EE. UU., Singapur, Francia y Canadá.
Los autores principales son Rui Xia, Jianguo Li y Houbin Chen de SCAU; Ray Ming de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign; y Victor Albert de la UB. Los primeros autores son Guibing Hu, Junting Feng, Chengming Liu y Zhenxian Wu de SCAU; Xu Xiang de la Academia de Ciencias Agrícolas de Guangdong; Jiabao Wang de la Academia China de Ciencias Agrícolas Tropicales; y Jarkko Salojärvi de la Universidad Tecnológica de Nanyang.
Una fruta tan querida que fue domesticada más de una vez
Para llevar a cabo el estudio, los científicos produjeron un "genoma de referencia" de alta calidad para un cultivo popular de lichi llamado 'Feizixiao', y compararon su ADN con el de otras variedades silvestres y cultivadas. (Todos los cultivares pertenecen a la misma especie, Litchi chinensis ).
La investigación muestra que el árbol de lichi, Litchi chinensis , probablemente fue domesticado más de una vez:los lichis silvestres se originaron en Yunnan, en el suroeste de China, se extendieron hacia el este y el sur hasta la isla de Hainan, y luego fueron domesticados de forma independiente en cada uno de estos dos lugares, sugiere el análisis.
En Yunnan, la gente comenzó a cultivar variedades de floración muy temprana, y en Hainan, variedades de floración tardía que dan frutos más tarde en el año. Eventualmente, el mestizaje entre cultivares de estas dos regiones dio lugar a híbridos, incluidas variedades, como 'Feizixiao', que siguen siendo extremadamente populares en la actualidad.
El momento exacto de estos eventos es incierto. Por ejemplo, el estudio sugiere que un hito, la división evolutiva entre L. chinensis Las poblaciones en Yunnan y Hainan, que tuvieron lugar antes de la domesticación, podrían haber ocurrido hace unos 18.000 años. Pero eso es solo una estimación; otras soluciones son posibles. Aún así, el análisis proporciona una mirada fascinante a la historia evolutiva de los lichis y su vínculo con los humanos.
¿Cuándo florecerá este árbol de lichi? Una simple prueba genética podría decir
El estudio no solo añade nuevos capítulos a la historia del lichi; también proporciona una mirada en profundidad al tiempo de floración, un rasgo muy importante en la agricultura.
"Los lichis de maduración temprana frente a los lichis de maduración tardía provienen de diferentes lugares y se domesticaron de forma independiente", dice Albert, PhD, profesor de Empire Innovation de Ciencias Biológicas en la Facultad de Artes y Ciencias de la UB. "Esto, en sí mismo, es una historia interesante, pero también queríamos saber qué causa estas diferencias:¿Por qué estas variedades fructifican y florecen en diferentes momentos?"
Al comparar el ADN de muchas variedades de lichi, el equipo identificó una variante genética que podría usarse para crear una prueba simple para identificar plantas de lichi de floración temprana y tardía.
La variante es una deleción, un trozo de ADN faltante, que se encuentra cerca de dos genes asociados con la floración y puede ayudar a controlar la actividad de uno o ambos.
Los cultivares de Yunnan que florecen muy temprano tienen la eliminación, heredándola de ambos padres. Las variedades de Hainan que maduran tarde no la tienen en absoluto. Y Feizixiao, un híbrido con cantidades casi iguales de ADN de cada una de las dos poblaciones regionales, es "heterocigoto" para la eliminación, lo que significa que solo tiene una copia heredada de uno de los padres. Esto tiene sentido, ya que Feizixiao florece temprano, pero no demasiado temprano.
“Esto es muy útil para los criadores. Debido a que el lichi es perecedero, los tiempos de floración han sido importantes para extender la temporada en la que el lichi está disponible en los mercados”, dice Albert.
La secuenciación del genoma del lichi es solo el comienzo
El equipo de SCAU inició el estudio del genoma del lichi como parte de un proyecto más grande que espera expandir en gran medida lo que sabemos sobre el ADN de importantes plantas con flores dentro de la misma familia, Sapindaceae. .
“Sapindaceae es una gran familia que incluye muchas plantas económicamente importantes”, dice Xia. "Hasta ahora, solo algunos de ellos, incluidos el lichi, el longan, el rambután, el cuerno amarillo y el arce, han tenido sus genomas completos secuenciados".
“Nosotros, la Facultad de Horticultura de SCAU, estamos trabajando en un gran proyecto de colaboración para secuenciar más Sapindaceae especies nativas de China y de importancia económica, como rambután, sapindus (jaboncillos) y enredadera de globo, con el objetivo de realizar investigaciones genómicas comparativas amplias y exhaustivas para Sapindaceae genómica”, añade Xia. “Los principales intereses de investigación serán la floración, el metabolismo secundario que conduce a sabores y fragancias, el desarrollo de flores y frutos, entre otros”.
Referencia:"Dos haplotipos divergentes de un genoma de lichi altamente heterocigoto sugieren eventos de domesticación independientes para cultivares de maduración temprana y tardía" por Guibing Hu, Junting Feng, Xu Xiang, Jiabao Wang, Jarkko Salojärvi, Chengming Liu, Zhenxian Wu, Jisen Zhang, Xinming Liang, Zide Jiang, Wei Liu, Liangxi Ou, Jiawei Li, Guangyi Fan, Yingxiao Mai, Chengjie Chen, Xingtan Zhang, Jiakun Zheng, Yanqing Zhang, Hongxiang Peng, Lixian Yao, Ching Man Wai, Xinping Luo, Jiaxin Fu, Haibao Tang , Tianying Lan, Biao Lai, Jinhua Sun, Yongzan Wei, Huanling Li, Jiezhen Chen, Xuming Huang, Qian Yan, Xin Liu, Leah K. McHale, William Rolling, Romain Guyot, David Sankoff, Chunfang Zheng, Victor A. Albert, Ray Ming, Houbin Chen, Rui Xia y Jianguo Li, 3 de enero de 2021, Nature Genetics .
DOI:10.1038/s41588-021-00971-3
