Uma flor de abacateiro abre duas vezes. Num dia, abre na fase feminina, fecha durante a noite e volta a abrir na manhã seguinte na fase masculina.
Cada árvore segue um de dois calendários. Nas árvores do tipo A, a fase feminina ocorre de manhã e a masculina surge à tarde.
As árvores do tipo B fazem o contrário: entram primeiro na fase masculina e só mais tarde, no mesmo dia, passam à fase feminina.
Há cerca de um século que os produtores classificam os abacateiros nestes dois grupos, mas desconhecia-se o que determinava o calendário de cada árvore.
Uma equipa liderada pela Universidade da Califórnia, Davis (UC Davis) associou agora esse mecanismo a um único gene. O estudo, revisto por pares, recorreu à sequenciação de ADN, sem alterar o gene em laboratório.
Jeffrey Groh, autor principal do estudo, conduziu o projecto enquanto doutorando e trabalha actualmente na Universidade da Califórnia, Berkeley (UC Berkeley).
Um gene controla o tipo de flor
A equipa sequenciou o ADN de 374 árvores cultivadas num pomar da Universidade da Califórnia, Riverside (UCR).
Ao comparar o ADN de cada árvore com o respectivo tipo de flor, os investigadores identificaram o sinal genético mais forte no cromossoma 10.
As duas árvores parentais eram uma variedade do tipo A, chamada Gem, e uma do tipo B, denominada Luna. A característica seguiu um padrão de herança simples: uma versão dominante do gene produz flores do tipo A.
Isto indica a intervenção de um só gene, e não de vários. Denominado SDMYB, o gene produz uma proteína que activa e desactiva outros genes e actua quase exclusivamente nas flores.
Observar as flores ao longo do dia
Antes de realizarem qualquer trabalho de ADN, os cientistas precisaram de identificar o tipo de cada árvore. Para isso, tiveram de permanecer no pomar a acompanhar a abertura e o fecho das flores.
«Tivemos de monitorizar as flores, hora a hora, no campo, para determinar com rigor se cada árvore pertencia ao grupo de floração A ou B», afirmou Marllon Soares dos Santos, investigador de pós-doutoramento na UCR.
«Como o comportamento da floração muda ao longo do dia e é influenciado pelas condições ambientais, foi necessário observar repetidamente as mesmas árvores em momentos diferentes.»
«Confirmámos o tipo de floração de mais de 500 árvores individuais, obtendo os dados fenotípicos necessários para as análises genéticas.»
Como actua o gene SDMYB
As duas versões do gene distinguem-se apenas em alguns pontos. As árvores dos tipos A e B possuem-no, mas cada versão é activada a horas diferentes do dia.
Nas árvores do tipo A, a versão dominante é activada cerca de duas horas mais tarde. Este atraso coincide com a transição mais tardia para a fase masculina.
«Um alelo deste gene é dominante e apresenta um padrão singular de regulação temporal, estreitamente ligado à diferença no momento em que as flores abrem e fecham nos tipos A e B», afirmou Groh.
A activação tardia é compatível com a segunda abertura, mais atrasada, do tipo A. Contudo, os investigadores salientaram que não explica a primeira abertura mais cedo destas árvores; por isso, o horário, por si só, não esclarece totalmente este padrão.
Estruturas muito evoluídas e dinâmicas
As duas formas do gene são muito mais antigas do que o próprio abacateiro. Surgem em pelo menos 26 parentes silvestres, e a sua separação remonta a cerca de 42 milhões de anos.
«O nosso estudo fornece uma explicação genética para um mistério centenário da polinização do abacateiro», disse Groh.
«As flores não são meras decorações estáticas; são estruturas muito evoluídas e dinâmicas. Podemos observá-lo no ritmo pulsante com que as flores do abacateiro abrem e fecham ao longo do dia.»
«Graças ao poder da genética, conseguimos detectar vestígios deste ritmo num passado muito remoto.»
Porque sobrevivem ambos os tipos
Nenhum dos tipos substitui o outro, e há uma razão para isso. O tipo que é mais raro encontra com maior facilidade um parceiro do tipo oposto.
Os dois calendários de floração favorecem a polinização cruzada em vez da autopolinização.
Os produtores plantam ambos os tipos em conjunto, sendo as árvores do tipo B frequentemente usadas como polinizadoras de variedades valiosas do tipo A, como a Hass.
Entre os descendentes, cerca de 85% e 88% tinham origem num progenitor masculino do outro tipo de flor. Esta vantagem dos tipos raros mantém as duas versões na população durante milhões de anos.
A canela-verdadeira tem um ritmo diário muito semelhante, mas não utiliza estas mesmas versões do gene. Isto significa que o mesmo sistema evoluiu mais do que uma vez.
Ler o ADN de uma plântula
Os abacateiros podem demorar entre cinco e 12 anos a florescer. Até agora, os melhoradores tinham de esperar esse período para saber a que tipo pertencia uma plântula.
«Isto dá-nos um atalho que nunca tivemos antes», afirmou Eric Focht, técnico de investigação na UCR.
«Em vez de esperarmos anos até uma árvore florescer, podemos identificar quase de imediato o seu tipo de flor através do ADN. Isso permite-nos tomar decisões de melhoramento muito mais inteligentes.»
A próxima geração de abacates
«O nosso objectivo é criar abacates com uma qualidade de fruto excepcional», afirmou Focht.
«Agora podemos concentrar-nos deliberadamente na produção dos tipos de flor de que precisamos, em vez de deixarmos isso ao acaso.»
Focht afirmou que esta característica despertava dúvidas desde o início do melhoramento de abacateiros na Califórnia.
Acrescentou que os investigadores compreendem agora a genética subjacente e podem aplicar esse conhecimento no desenvolvimento da próxima geração de abacates.
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