Obwohl die Anzahl der öffentlich zugänglich gemachten Plastomsequenzen zugenommen hat schnell zugenommen In den letzten Jahren ist die intraspezifische Variation dieser Sequenzen in den meisten Fällen immer noch nicht gut verstanden. In Lateinamerika umfasst Mais rund 260 Landrassen, die in so unterschiedlichen Lebensräumen wie dem Tiefland im südlichen Südamerika, dem Hochland von Mexiko und den Anden angebaut werden. Vollständige Chloroplastengenome können auf Sequenzebene ausreichend variieren, um bei der Unterscheidung der evolutionären Trajektorien sich entwickelnder Landrassen im Laufe der Zeit zu helfen.
In einem kürzlich veröffentlichten Artikel in Annals of Botany, versuchten die Hauptautorinnen Mariana Gabriela López und Mónica Fass und ihre Kollegen, den Grad abzuschätzen Plastom-Vielfalt innerhalb des lateinamerikanischen Mais durch das Studium verschiedener Landrassen sowie mehrerer wilder Teosinte-Verwandter. Die Gruppe sequenzierte die vollständigen Plastome von 30 Landrassen und drei Teosinten und verwendete diese Sequenzen in Kombination mit den öffentlich verfügbaren. Die Daten wurden verwendet, um Haplotypen zu quantifizieren und evolutionäre Beziehungen zwischen ihnen abzuleiten.
Die Sequenzierung ergab 124 polymorphe Plastom-Loci, die 27 verschiedene Haplotypen bei 51 Mais-Individuen umschreiben. Eine signifikant unterschiedliche Verteilung der Haplotypen konnte bei Landrassen aus den Anden gegenüber jenen aus dem Tiefland beobachtet werden, ein Ergebnis „in Übereinstimmung mit der Differenzierung von Anden- und Tieflandlinien von einem sekundären südamerikanischen Domestizierungszentrum“, schreiben die Autoren. „Unsere Ergebnisse sind jedoch auch mit der Existenz von zwei unabhängigen Diffusionswellen vereinbar, die für die Vielfalt der südamerikanischen Landrassen verantwortlich sind“, fügen sie hinzu.
Überraschenderweise zeigten Mais- und Teosinte-Plastome insgesamt eine verstreute Verteilung, die sie hinsichtlich der Verfolgung der Diversifizierung von Unterarten uninformativ machte. Darüber hinaus waren volle 85 % der aufgedeckten Haplotypen nur in einem einzigen Individuum vorhanden, was auf ein hohes Maß an zugrunde liegender genetischer Diversität hinweist. „[Angesichts der Tatsache, dass Plastidenmarker die Werkzeuge der Wahl für die meisten Pflanzensystematikstudien sind, kann die Kenntnis der intraspezifischen Variation ein umfassenderes Verständnis der Evolutionsprozesse auf niedrigen taxonomischen Ebenen ermöglichen, insbesondere wenn die Artabgrenzung unklar ist“, schreiben die Autoren.
