Seleção de soja resistente ao complexo de percevejos usando fenômica e aprendizado de máquina

• Processo: 25/22165-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
• Pesquisador responsável: José Baldin Pinheiro
• Beneficiário: Marina Ferreira
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 24/15430-5 - Fusão de dados multimodais e modelagem de crescimento baseados em aprendizado de máquina para melhoria da produção de soja, AP.PFPMCG.TEM
• Assunto(s): Aprendizagem profunda Glycine max Melhoramento genético vegetal
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ai | Deep Learning | Glycine max | High throughput phenotyping | selection | Melhoramento de Plantas

Resumo

A soja é uma espécie de importância estratégica no Brasil, sendo a cultura economicamente mais importante do país. O complexo percevejo destaca-se entre as principais pragas que atacam as lavouras, o que causa reduções importantes na produção de grãos e na qualidade das sementes. A estratégia mais eficiente para superar o problema é obter cultivares resistentes e, para isso, a fenotipagem de alta precisão tem apresentado resultados promissores. Portanto, o presente estudo tem como objetivo desenvolver uma plataforma de fenotipagem de alta precisão para identificação de linhagens superiores, levando em consideração a resposta à infestação pelo complexo percevejo da soja e o ciclo da cultura. O Programa de Melhoramento de Soja do Laboratório de Diversidade Genética e Melhoramento da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ/USP) gerou o primeiro conjunto de dados, composto por 290 linhagens de soja e 14 cultivares. Essas linhagens são originárias de populações sintéticas criadas pelo cruzamento das cultivares comerciais BRS-133, CD-215, Conquista, Dowling, IAC-100 e Pintado com outros genótipos que apresentam resistência à ferrugem asiática da soja. As fontes de resistência compreendem plantas introduzidas (PI): PI 200487 (Kinoshita), PI 471904 (Orba) e PI 200526 (Shiranui), que apresentam o gene Rpp5; e PI 459025 (Bing Nan), que apresenta o gene Rpp4. Quatro culturas foram avaliadas em anos diferentes (ver Tabela 1). Isso abrangeu a avaliação do número de dias até a maturidade (NDM), retenção foliar (LR), rendimento de grãos (GY) e peso de sementes sadias (HSW). A plataforma desenvolvida pode ser usada em programas de melhoramento genético que visem à seleção precoce de linhagens resistentes ao complexo percevejo da soja. Além disso, a aplicação de modelos de predição em culturas de soja pode ajudar a definir estratégias vantajosas de controle de pragas em tempo real, levando à aplicação racional de insumos e à redução de custos ambientais e de produção da cultura.