Citrullus lanatus

1. Introdução

A família Cucurbitaceae, também chamado de cucurbitáceas, é composta do valor econômico, plantas, tais como Cucumis sativus L. (pepino), Cucumis melo L. (melão), Citrullus lanatus (melancia), Lagenaria siceraria (cabaça), e Cucurbita spp. (abóbora e abóbora). = = ligações externas = = Esta espécie familiar é utilizada principalmente para fins alimentares e medicinais. A produção Global de cucurbitáceas (incluindo frutas, legumes e sementes) foi de aproximadamente 233 milhões de toneladas, que foram cultivadas em 10 milhões de hectares de terra em 2014 (http://faostat.fao.org). Como eles mostram uma grande diversidade de expressões sexuais e eventos de sinalização de longa distância, os membros da família Cucurbitaceae são considerados como organismos modelo e foram selecionados para a determinação do sexo (Tanurdzic e Banks, 2004) e estudos de Biologia vascular vegetal (Lough e Lucas, 2006). O genoma do pepino foi o primeiro genoma sequenciado entre os membros da família de cucurbitáceas (Huang et al. Em 2009, o genoma tornou-se o sétimo projeto completo do genoma vegetal entre plantas modelo, incluindo Arabidopsis thaliana, poplar, grapevine, papaya, arroz e sorghum (Baloglu et al., 2014). O segundo e o terceiro projectos de sequenciamento do genoma completados pertencem ao melão (Garcia-Mas et al., 2012) e melancia (Guo et al., 2013), respectivamente. Em 2013, 115 linhas de pepino e genomas de pepino selvagem foram novamente sequenciados para comparação. Nesse estudo, a evolução e domesticação do pepino foram destacadas (Qi et al., 2013). Estes estudos são um marco na genómica da família Cucurbitaceae. Além disso, há também alguns estudos relacionados com o polimorfismo de nucleótidos únicos (SNP) genotipagem e mapeamento quantitativo de traços locus (QTL). Estes são exemplos de tais estudos. Pumpkin, também conhecido como abóbora de inverno, é outro membro da família cucurbits cujo mapa genético de alta densidade foi produzido usando sequências genómicas (Zhang et al., 2015b). A sequenciação parcial do genoma de calabash (cabaça de garrafa) foi concluída em 2011 (Xu et al., 2011). Um mapa genético baseado na SNP foi construído para a abóbora de Verão (Cucurbita pepo), que é um membro da família cucurbits. Usando uma plataforma ilumina GoldenGate, a análise QTL também foi realizada (Esteras et al., 2012).

o primeiro projecto genoma completo da família Cucurbitaceae pertence à planta do pepino. Sete cromossomas de pepino foram sequenciados usando uma combinação de duas técnicas, incluindo sequenciamento de Sanger convencional e sequenciamento de iluminação de próxima geração em Cucumber cultivar C. sativus var. sativus L., conhecida como linha de fundo Chinês 9930 (Huang et al., 2009). Embora tenha sido obtida uma elevada cobertura do genoma (cerca de 72,2 vezes), apenas uma pequena quantidade de genes foi identificada devido à informação limitada sobre o genoma completo e duplicações em tandem na época. Aproximadamente, 26.682 genes foram previstos no genoma montado do pepino, que tinha 243,5 Mb de comprimento. De acordo com a análise da citometria de fluxo de núcleos isolados, o tamanho real do genoma do pepino foi calculado como 367 Mb de comprimento (Arumuganathan e Earle, 1991). Portanto, o genoma montado do pepino é quase 30% menor do que o seu tamanho real do genoma. Para a previsão de genes, diferentes métodos foram usados, incluindo cDNA-EST, homologia baseada E ab initio. Cerca de 82% dos genes foram funcionalmente classificados ou seus homólogos foram encontrados em bases de dados relacionadas, como TrEMBL e InterPro. Além disso, moléculas de RNA como RNA ribossomal, RNA de transferência, RNA nucleolar pequeno, RNA nuclear pequeno, e microRNA (miRNA) genes foram identificados. Cerca de 15.669 famílias de genes foram previstas. Um total de 4362 e 3784 famílias pertencem a famílias únicas de pepino e famílias de um único gene, respectivamente. A maior taxa de sintenia foi observada entre pepino e papaia com 9842 blocos sintéticos. Além disso, Arabidopsis, poplar, grapevine e rice mostraram sintenia com pepino. Estes resultados também correlacionam-se com distâncias filogenéticas destas plantas com o pepino. Pepino e melão são encontrados no mesmo gênero. Embora o pepino, melão e melancia pertençam à mesma família, um total de 7, 12 e 11 cromossomos são encontrados em pepino, melão e melancia, respectivamente. Um total de 348 marcadores de melão e 136 de melancia foram dispostos nos cromossomas de pepino. Com base em estudos de evolução cromossômica, concluiu-se que alguns rearranjos intracromossômicos ocorreram e a reorganização provavelmente ocorreu antes do desvio de pepino e melão.Melão é a segunda cucurbitáceas cujo genoma foi sequenciado (Garcia-Mas et al., 2012). Como uma cultivar de melão, a linha DHL92 dupla haploid homozigosa foi selecionada para 454 pirosequenciamentos. Uma estratégia de caçadeira do genoma foi aplicada ao projecto de sequenciamento de melões. O tamanho do genoma montado era de cerca de 375 Mb, o que representa 83,3% do genoma do melão. Um total de 27.427 regiões de codificação de proteínas foram previstas. Foi realizada uma anotação genética exaustiva utilizando um oleoduto automático que permite a identificação precisa de assinaturas de proteínas, grupos de ortologia e vias metabólicas. No genoma do melão, foram previstos 411r-genes, também chamados de genes de resistência à doença. Eles foram classificados em suas funções e domínios. Alguns deles continham o local de ligação de nucleótidos e repetições ricas em leucina (NBS-LRR) e domínios receptores Toll interleucina, que fornecem resistência à doença canônica para proteínas citoplásmicas. O restante foi classificado como receptores transmembranares, incluindo cinases Tipo receptor (RLK), cinases e proteínas Tipo receptor. Além dos R-genes, alguns genes relacionados com a qualidade da fruta, Sabor, Sabor e aroma foram identificados. Estes genes estiveram principalmente associados à acumulação de açúcar e carotenóides, que afectam directamente o sabor doce característico e a cor da carne dos melões, respectivamente. As relações sincênicas entre melão e pepino foram examinadas e cinco cromossomos ancestrais do melão coincidem com cromossomos do pepino com vários rearranjos inter e intracromossômicos foram encontrados (Huang et al., 2009; Li et al., 2011a). No estudo de sequenciamento do genoma do melão, também foram examinadas as relações sintênicas entre melão e pepino. Para este fim, ambos os genomas estavam alinhados. Neste estudo, foi observado pela primeira vez que um grande nível de sintenia em maior resolução entre melão e genomas de pepino foi obtido, o que proporciona fácil detecção de pequenas regiões em cromossomas. No entanto, requer a identificação e purificação dos mapas físicos e sequenciação de outros membros da cucurbitáceas para obter informações detalhadas sobre a evolução do genoma da família Cucurbitaceae.