Gossypium ( / ɡ ɒ ˈ s ɪ p i ə m / ) [2] es un género de plantas con flores de la tribu Gossypieae de la familia de las malvas , Malvaceae , de las cualesse cosecha el algodón . Es originaria de las regiones tropicales y subtropicales del Viejo y Nuevo Mundo . Hay alrededor de 50 especies 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 fibras naturales. [5] Donde se cultiva algodón, es un cultivo importante de semillas oleaginosas y una fuente principal de proteínas para la alimentación animal. Por tanto, el algodón es de gran importancia para la agricultura, la industria y el comercio, especialmente para los países tropicales y subtropicales de África, América del Sur y Asia. En consecuencia, el género Gossypium ha atraído durante mucho tiempo la atención de los científicos.
El origen del género Gossypium se remonta a hace unos 5 a 10 millones de años. [6] Las especies de Gossypium se distribuyen en regiones áridas y 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 , 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 único 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 tienen entre 1 y 2 m de altura en los sistemas de cultivo modernos, a veces más altas en los sistemas de cultivo tradicionales plurianuales, y 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 por fibras de dos tipos. Estas fibras son la parte de la planta de 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 retuercen para formar hilo con el que fabricar hilos y tejer textiles de alta calidad. En el segundo desmotado, se eliminan las fibras más cortas, llamadas "linters", y con ellas se tejen textiles de menor calidad (que incluyen la pelusa del mismo nombre ). Las especies comerciales de plantas de algodón son G. hirsutum (97% de la producción mundial), G. barbadense (1–2%), G. arboreum y G. herbaceum (juntas, ~1%). [7] Muchas variedades de algodón se han desarrollado mediante cría selectiva e hibridación de estas especies. Se están llevando a cabo experimentos para cruzar diversos rasgos deseables de especies de algodón silvestre 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 encuentran naturalmente en colores blanco, marrón, verde y algunas mezclas de estos.
En 2007, un consorcio de investigadores públicos inició un esfuerzo público de secuenciación del genoma del algodón [10] . Acordaron una estrategia para secuenciar el genoma del algodón alotetraploide cultivado . "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 consiste en secuenciar primero el genoma D relativo de los algodones alotetraploides, G. raimondii , una especie de algodón silvestre de América del Sur ( Perú , Ecuador ), debido a su tamaño más pequeño debido esencialmente a un ADN menos repetitivo (principalmente retrotransposones). Tiene casi un tercio del número de bases del algodón tetraploide (AD) y cada cromosoma solo está presente una vez. [ se necesita aclaración ] A continuación se secuenciaría el genoma A de G. arboreum , la especie de algodón del "Viejo Mundo" (cultivada en la India en particular). 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, la investigación podría comenzar a secuenciar los genomas reales de variedades de algodón cultivadas tetraploides. Esta estrategia es por necesidad; Si se secuenciara el genoma tetraploide sin genomas diploides modelo, las secuencias de ADN eucromáticas de los genomas de AD se ensamblarían conjuntamente y los elementos repetitivos de los genomas de 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 un borrador de secuencia del genoma de alta calidad a partir de lecturas generadas por todas las fuentes. El esfuerzo del sector público ha generado lecturas de Sanger de BAC, fosmidos 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 sin editar al público. Este esfuerzo de relaciones públicas les dio cierto reconocimiento por secuenciar el genoma del algodón. Una vez que se ensambla el genoma D a partir de toda esta materia prima, sin duda ayudará en el ensamblaje de los genomas AD de variedades cultivadas de algodón, pero aún queda mucho trabajo por hacer.
