Bases genéticas e moleculares da retenção de clorofila em sementes: um passo a frente para melhorar a adaptabilidade de soja as mudanças climáticas

Resumo

Desde o início da Agricultura, as sementes constituem a base da civilização humana. Elas fornecem mais de 60% do consumo de energia da população mundial e garantem a segurança alimentar pela conservação da diversidade genética. Devido às mudanças climáticas globais, as áreas agrícolas do mundo estão cada vez mais propensas a extremos climáticos. Para a maioria das espécies, as temperaturas extremas e o estresse da seca afetam drasticamente a qualidade da semente. Isto é particularmente problemático nas oleaginosas, como a soja e a canola, que muitas vezes resulta no que é conhecido como o "problema da semente verde". Isto é, quando a clorofila da semente não é degradada, resultando em menor qualidade de semente e do óleo. Apesar a importância da semente para a propagação e para a segurança alimentar, os mecanismos básicos associados à degradação da clorofila nas oleaginosas são mal compreendidos, o que é um dos principais fatores limitantes na pesquisa de soluções aplicadas ao problema da semente verde. Nos últimos anos, nosso grupo têm acumulado conhecimento fundamental e aplicado sobre a retenção de clorofila nas sementes, por meio de uma colaboração entre a Wageningen University and Research e a Universidade Estadual Paulista (UNESP) e Embrapa-Soja, ambos responsáveis pela transferência de conhecimento fundamental em conhecimento aplicado a espécies agrícola. Assim, pretendemos usar esse conhecimento para identificar os principais reguladores da degradação da clorofila nas sementes, para entender o significado biológico da clorofila nas sementes e identificar os loci responsáveis pela degradação da clorofila nas sementes de soja. Para isso, propomos usar uma combinação de abordagens fisiológicas, genéticas e moleculares usando uma planta modelo para lançar luz nas redes reguladoras moleculares da degradação da clorofila nas sementes, concomitantemente com uma abordagem GBS-GWAS que será utilizada na soja para permitir a associação entre pesquisas fundamentais e aplicadas. A identificação de marcadores genéticos e moleculares auxiliará os melhoristas de plantas na seleção de variedades com os característica desejáveis de qualidade de óleo, proteína e de qualidade de semente, juntamente com uma baixa susceptibilidade à formação de sementes verdes. O conhecimento obtido da pesquisa fundamental poderá ser aplicado a várias espécies. Isso pode ser aplicado não só à soja, mas também a outras espécies oleaginosas e olerícolas que sofrem com o problema da sementes verdes, como Brassica spp. (AU)