Um conjunto de genoma de açafrão em escala cromossômica fornece informações sobre a biossíntese de curcumina e o mecanismo de formação de tubérculos

A cúrcuma é longa, conhecida como a ‘especiaria dourada’ e ‘especiaria da vida’, é uma das especiarias mais utilizadas no mundo e também possui valores medicinais, cosméticos, corantes e aromatizantes. Aqui, apresentamos o genoma em nível cromossômico da cúrcuma para explorar as diferenças entre tubérculos e rizomas na regulação da biossíntese de curcumina e no mecanismo de formação de tubérculos. Montamos o genoma da cúrcuma em 21 pseudocromossomos usando leituras longas do Pacbio complementadas com tecnologias Hi-C, que tem um comprimento total de 1,11 Gb com scaffold N50 de 50,12 Mb e contém 49.612 genes codificadores de proteínas. A análise evolutiva genômica indicou que açafrão e gengibre compartilharam um evento recente do WGD. A análise de contração de famílias de genes mostrou possíveis papéis para fatores de transcrição, sinalização de fitohormônios e genes associados a interações planta-patógeno na adaptação a ambientes hostis. Dados transcriptômicos de tubérculos em diferentes estágios de desenvolvimento indicaram que genes candidatos relacionados à sinalização de fitohormônios e respostas metabólicas de carboidratos podem estar associados à indução da formação de tubérculos. A diferença no teor de curcumina entre rizomas e tubérculos refletiu a remodelação de metabólitos secundários sob estresse ambiental, que foi associado à defesa da planta em resposta a estresses abióticos. Em geral, a disponibilidade do C. longa genoma fornece informações sobre a formação de tubérculos e biossíntese de curcumina em açafrão, bem como facilitar a compreensão de outros Curcuma espécies.