Gossypium ( / ɡ ɒ ˈ s ɪ p i ə m / ) [2] es un género de plantas con flores de la tribu Gossypieae de lafamilia de las malváceas , de la que se cosecha el algodón . Es originaria de las regiones tropicales y subtropicales del Viejo y Nuevo Mundo . Hay alrededor de 50especies de Gossypium , [3] lo que lo convierte en el género más grande de la tribu Gossypieae, y se siguen descubriendo nuevas especies. [3] El nombre del género se deriva de la palabra árabe goz , que se refiere a una sustancia blanda. [4]
El algodón es la principal fibra natural utilizada por los seres humanos en la actualidad y representa aproximadamente el 80% de la producción mundial de fibra natural. [5] En los lugares donde se cultiva algodón, es un importante cultivo de semillas oleaginosas y una fuente principal de proteínas para la alimentación animal. Por ello, el algodón es de gran importancia para la agricultura, la industria y el comercio, especialmente para los países tropicales y subtropicales de África, Sudamérica y Asia. En consecuencia, el género Gossypium ha atraído desde hace mucho tiempo la atención de los científicos.
El origen del género Gossypium se remonta a hace unos 5-10 millones de años. [6] Las especies de Gossypium se distribuyen en regiones áridas a semiáridas de los trópicos y subtrópicos. Generalmente arbustos o plantas parecidas a arbustos, las especies de este género son extraordinariamente diversas en morfología y adaptación , y van desde plantas herbáceas perennes adaptadas al fuego en Australia hasta árboles en México. [3] La mayoría de los algodones silvestres son diploides , pero un grupo de cinco especies de América y las islas del Pacífico son tetraploides, aparentemente debido a un solo evento de hibridación hace alrededor de 1,5 a 2 millones de años. [6] Las especies tetraploides son G. hirsutum , G. tomentosum , G. mustelinum , G. barbadense y G. darwinii .
Los algodones cultivados son arbustos perennes, que se cultivan con mayor frecuencia como anuales. Las plantas miden entre 1 y 2 m de altura en los sistemas de cultivo modernos, a veces más en los sistemas de cultivo tradicionales plurianuales, que ahora están desapareciendo en gran medida. Las hojas son anchas y lobuladas, con tres a cinco (o raramente siete) lóbulos. Las semillas están contenidas en una cápsula llamada "cápsula", cada semilla rodeada de fibras de dos tipos. Estas fibras son la parte de la planta con mayor interés comercial y se separan de la semilla mediante un proceso llamado desmotado . En el primer desmotado, se eliminan las fibras más largas, llamadas grapas, y se tuercen juntas para formar hilo para hacer hilo y tejer en textiles de alta calidad. En el segundo desmotado, se eliminan las fibras más cortas, llamadas "pelusas", y se tejen en textiles de menor calidad (que incluyen la pelusa epónima ). Las especies comerciales de algodón son G. hirsutum (97% de la producción mundial), G. barbadense (1–2%), G. arboreum y G. herbaceum (en conjunto, ~1%). [7] Se han desarrollado muchas variedades de algodón mediante cría selectiva e hibridación de estas especies. Se están realizando experimentos para cruzar diversos rasgos deseables de las especies silvestres de algodón con las principales especies comerciales, como la resistencia a los insectos y las enfermedades y la tolerancia a la sequía. Las fibras de algodón se producen de forma natural en colores blanco, marrón, verde y algunas mezclas de estos.
En 2007, un consorcio de investigadores públicos inició [10] un esfuerzo público de secuenciación del genoma del algodón cultivado alotetraploide . "Alotetraploide" significa que los genomas de estas especies de algodón comprenden dos subgenomas distintos, denominados At y Dt (la 't' de tetraploide, para distinguirlos de los genomas A y D de las especies diploides relacionadas). La estrategia es secuenciar primero el genoma D pariente de los algodones alotetraploides, G. raimondii , una especie de algodón silvestre sudamericano ( Perú , Ecuador ), debido a su menor tamaño debido esencialmente a un ADN menos repetitivo (retrotransposones principalmente). Tiene casi un tercio del número de bases del algodón tetraploide (AD), y cada cromosoma solo está presente una vez. [ aclaración necesaria ] El genoma A de G. arboreum , la especie de algodón del "Viejo Mundo" (cultivada en la India en particular), se secuenciaría a continuación. Su genoma es aproximadamente el doble del tamaño del de G. raimondii . Una vez que se hayan ensamblado las secuencias de los genomas A y D, se podrá comenzar a investigar para secuenciar los genomas reales de las variedades tetraploides de algodón cultivado. Esta estrategia surge por necesidad; si se secuenciara el genoma tetraploide sin genomas diploides modelo, las secuencias de ADN eucromático de los genomas AD se coensamblarían y los elementos repetitivos de los genomas AD se ensamblarían de forma independiente en secuencias A y D, respectivamente. Entonces no habría forma de desenredar el lío de secuencias AD sin compararlas con sus contrapartes diploides.
El esfuerzo del sector público continúa con el objetivo de crear una secuencia genómica preliminar de alta calidad a partir de lecturas generadas por todas las fuentes. El esfuerzo del sector público ha generado lecturas Sanger de BAC, fósmidos y plásmidos, así como 454 lecturas. Estos últimos tipos de lecturas serán fundamentales para ensamblar un borrador inicial del genoma D. En 2010, dos empresas ( Monsanto e Illumina ) completaron suficiente secuenciación de Illumina para cubrir el genoma D de G. raimondii aproximadamente 50 veces. [11] Anunciaron que donarían sus lecturas en bruto al público. Este esfuerzo de relaciones públicas les dio cierto reconocimiento por secuenciar el genoma del algodón. Una vez que el genoma D se ensamble a partir de toda esta materia prima, sin duda ayudará en el ensamblaje de los genomas AD de las variedades cultivadas de algodón, pero aún queda mucho trabajo duro.
