Devido às mudanças climáticas, são necessárias variedades com maior tolerância à seca, mas a fenotipagem da tolerância à seca no campo é um desafio, principalmente porque as condições de seca no campo são imprevisíveis tanto espacial quanto temporalmente. Isso fez com que os mecanismos genéticos que regem as características de tolerância à seca fossem pouco compreendidos. O pesquisador Clinton Steketee, da Universidade da Geórgia, está tentando melhorar a tolerância à seca da soja usando técnicas de triagem aprimoradas para características de tolerância à seca, identificando novos germoplasmas de soja tolerantes à seca e esclarecendo quais regiões genômicas são responsáveis por características que ajudam a soja a lidar com o déficit hídrico.

QUAIS CARACTERÍSTICAS SÃO IMPORTANTES?

Clinton e seus colegas estão avaliando um painel geneticamente diversificado de 211 linhas de soja em dois estados diferentes, Kansas e Geórgia, por mais de dois anos, para ajudá-lo a atingir seus objetivos de pesquisa. Essas 211 linhagens são provenientes de 30 países e foram selecionadas de áreas geográficas com baixa precipitação anual e linhagens de soja recém-desenvolvidas com características aprimoradas relacionadas à seca, juntamente com verificações suscetíveis à seca. Algumas plantas levarão alguns dias a mais para murchar, permitindo que continuem com sua capacidade fotossintética de produzir biomassa para a produção de sementes. Outras características que ele está interessado em avaliar são a condutância estomática, a temperatura do dossel com imagens térmicas, o conteúdo relativo de água e a discriminação de isótopos de carbono.

Além dos sensores de umidade do solo da METER, a equipe usou as estações meteorológicas de microclima da METER para ajudar a monitorar as entradas de água em seus dois locais de pesquisa de campo e determinar os períodos ideais para a fenotipagem de características relacionadas à seca. Steketee diz: "Colocamos monitores de microambiente no campo ao lado de onde estávamos cultivando nossos materiais experimentais. Ambos os locais usam esses monitores para ficar de olho nas condições climáticas durante toda a estação de crescimento, medindo a temperatura, a umidade e a precipitação. Como podíamos acessar os dados remotamente, usamos essas informações para nos ajudar a determinar quando era hora de ir ao campo e examinar as parcelas. Queríamos ver grandes diferenças entre as plantas de soja, se possível, especialmente em condições de seca. Ao monitorar as condições, poderíamos simplesmente voltar aos nossos dados meteorológicos para mostrar que não choveu durante três semanas antes de fazermos essa medição, provando que estávamos realmente passando por condições de seca."

RESULTADOS ATÉ O MOMENTO

Embora 2015 não tenha sido um ótimo ano para a seca na Geórgia, Clinton diz que houve um período no final de julho em que ele conseguiu medir a murcha da copa das árvores, e eles identificaram algumas linhas que tiveram bom desempenho. Ele diz: "Comparamos nossos dados com os dados coletados por nosso colaborador no Kansas, e há algumas linhas que tiveram bom desempenho em ambos os locais. Esperamos que mais um ano de dados confirme que essas plantas têm características vantajosas de tolerância à seca, e poderemos sondar as características vantajosas dessas linhas e integrá-las ao nosso programa de melhoramento."

PLANOS FUTUROS

A equipe usará o que é chamado de abordagem de estudo de associação de todo o genoma para identificar as regiões genômicas responsáveis pelas características de tolerância à seca de interesse. Essa abordagem utiliza informações fenotípicas coletadas nos experimentos de campo juntamente com marcadores de DNA em todo o genoma da soja para verificar se esse marcador está associado à característica de interesse. Se os cientistas encontrarem o ponto no genoma que está associado à característica desejada, eles desenvolverão ferramentas genômicas para serem usadas na seleção, integrarão essa característica ao germoplasma de elite e, por fim, melhorarão a tolerância à seca da soja.

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