Desde o início dos tempos, houve mudanças no ambiente, e todos os seres do planeta vêm se adaptando a elas para sobreviver. Essas modificações se refletem no genoma e explicam por que a mesma árvore em áreas com climas diferentes pode mudar e dar frutos diferentes, por exemplo, em seu sabor ou tamanho.
Ao mesmo tempo, as mudanças climáticas tornaram muitas culturas menos produtivas, destacando a necessidade urgente de torná-las mais resilientes aos fatores de estresse climático. Muitos estudos identificaram os genes que permitem que arroz, soja e outras culturas alimentares se adaptem aos seus ambientes locais. Mas poucos estudos focaram nas principais culturas frutíferas, como os pêssegos domesticados (
Em trabalhos recentes, uma equipe de pesquisa liderada pelo Instituto Boyce Thompson (BTI) identificou genes que poderiam permitir que os pessegueiros e seus parentes selvagens tolerem condições estressantes e se adaptem às mudanças climáticas. A equipe de pesquisa examinou os genomas de 263 parentes selvagens e variedades locais de pêssegos de sete regiões da China, cada um com particularidades ambientais diferentes: seca, forte exposição aos raios UVB, muito frio… A equipe então conduziu estudos de associação ambiental em todo o genoma das amostras e identificou mais de 2.700 pontos no genoma ligados a 51 fatores ambientais que afetam os climas locais dessas regiões. Por exemplo, pêssegos de uma região com temperaturas de inverno extremamente baixas apresentaram uma variação genética na proteína fosfofolota histidina AHP5, sugerindo que a variante deu à árvore de pessegueiros a capacidade de suportar o frio. A equipe confirmou essa ideia mostrando que os níveis da proteína aumentavam quando as plantas eram submetidas a baixas temperaturas. Por outro lado, plantas em regiões altamente áridas abrigaram variantes em múltiplos genes da via de biossíntese do ácido abscissídico (ABA), que regula respostas ao estresse causado pela seca, e em 12 genes das vias que regulam o metabolismo do amido e do açúcar. Experimentos adicionais mostraram que, em resposta ao estresse causado pela seca, o ABA induzia níveis mais altos de uma enzima produtora de sacarose, explicando assim por que os frutos dos pessegueiros dessa região têm consistentemente um teor de açúcar maior do que os de regiões menos áridas. Nos pessegueiros do Planalto Tibetano, a equipe também identificou uma variante na chalcone sintase 2 associada à tolerância à intensa radiação UV-B daquela região de alta altitude. A variante aumentou a produção da flavonoide roxa antocianina nos novos brotos da planta, protegendo-os dos danos causados pela radiação UV-B.
Além disso, uma análise comparativa dos genomas de Prunus indicou uma expansão notável dos retrotransposons SINE nos genomas das espécies tibetanas. Os autores identificaram 62 SINEs tibetanos específicos de pêssego que foram co-localizados com metabólitos acumulados de forma diferenciada em pêssegos tibetanos versus cultivados. Todos esses dados genômicos e metabólicos das populações de Prunus nativas da região do Himalaia indicam que a expansão dos retrotransposons SINE ajudou as espécies tibetanas de Prunus a se adaptarem ao ambiente rigoroso do planalto do Himalaia, promovendo o acúmulo de metabólitos benéficos.
Por fim, as informações genéticas fornecidas por esses estudos podem ajudar a criar pêssegos que crescem em ambientes muito diferentes e hostis, expandindo a área geográfica do pêssego para novas regiões. Dessa forma, o cultivo dessa árvore seria aumentado, melhorando não apenas sua produção, mas também aumentando as possibilidades de cultivo em outras áreas que até então não eram favoráveis, fortalecendo a economia e os mercados locais.