March 2024
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Métodos de fenotipagem em campo para seleção clonal em videira: contributos para a tolerância às alterações climáticas Fenotipagem de plantas, melhoramento e alterações climáticas A fenotipagem de plantas é uma disciplina emergente que com-bina várias metodologias e protocolos para medir características vegetais, como crescimento, arquitetura, função e composi-ção, em várias escalas de organização biológica. Quando feita manualmente é um processo muito demorado e que exige grande quantidade de mão de obra, pelo que representa um dos princi-pais constrangimentos à fenotipagem de plantas e culturas com objetivos de melhoramento. Atualmente já existem métodos de 'fenotipagem de plantas de alto rendimento' (HTPP), geralmente baseados em captura de imagens, obtenção automatizada de dados e processamento. Mesmo com a automatização da HTTP, ainda existem desafios e nem todos os métodos são adequados ao processo de seleção de plantas em culturas economicamente relevantes, como a videira. As alterações climáticas (menor precipitação, temperaturas mais elevadas, maior frequência de eventos extremos) são um sério risco para a sustentabilidade do setor vitivinícola, diminuindo a produti-vidade e a qualidade, promovendo a senescência e queda precoce das folhas, bem como aumentando a incidência de queimaduras solares em folhas e cachos. O uso de rega tem sido a principal estratégia para enfrentar o desafio climático, mas outras estratégias, mais sustentáveis, tais como a obtenção e seleção de castas e porta enxertos mais resistentes, também podem ser usadas. Fenotipagem da videira A videira é uma espécie com grande diversidade genética que pre-cisa de ser bem caracterizada, pois em cada variedade existem alguns genótipos (clones) que são mais tolerantes do que a média da variedade, ao stresse abiótico. É assim necessário apoiar a sele-ção com a disponibilização de métodos eficazes de identificar este material vegetal mais bem adaptado ao stresse abiótico para uso posterior (material policlonal ou clonal). Este processo envolve a observação de centenas ou milhares de indivíduos no campo. Além de demorados, complexos e dispendiosos, estes ensaios são também afetados por condições de clima e solo heterogéneas e difíceis de controlar. Deste modo, o planeamento cuidadoso do projeto experimental de campo e as metodologias de colheita de dados em campo são cruciais para obter resultados confiáveis. Figura 1. Medição das características morfológicas das folhas de videira com recurso à imagem RGB (A) e a sistemas de análise de imagem "open acess" (ImageJ) (B) (Neves, 2020) Figura 2. Exemplo da variação da temperatura da sebe em função do nível de rega para a casta Aragonez (sin. "Tempranillo") em condições de campo. Imagem feita com câmara térmica de baixa resolução (120 x 120 pixels, 7-14 µm, Emissividade = 0,96) O fenótipo é a parte visível do genótipo. É definido como o resul-tado do genótipo, do ambiente e da interação entre eles (G × E) e é dinâmico, complexo e compreende múltiplos traços quanti-tativos e qualitativos que dificultam o seu estudo. A fenotipagem engloba o conjunto de metodologias e protocolos usados para medir com precisão fenótipos de crescimento, arquitetura, com-posição e função das plantas, e visa fornecer dados para melhorar a gestão dos recursos de biodiversidade, promover a adaptação das culturas ao ambiente, bem como identificar características superiores de, por exemplo, rendimento, qualidade, ou tolerân-cia a stresses bióticos e abióticos. Uma fenotipagem eficiente deve considerar dois aspetos muito importantes: 1) a disponibilidade de ferramentas adequadas para medir as características-alvo e 2) o planeamento das medições. Quanto ao primeiro aspeto, a seleção de plantas necessita de métodos simples, rápidos e fáceis de usar em larga escala (para medição de centenas e mesmo milhares de indivíduos), adaptados às principais características agronómicas, fisiológicas e tecnológi-cas. O segundo aspeto prende-se com as ações tomadas antes e depois da fenotipagem, ou seja, as regras a seguir para garantir que os dados obtidos sejam adequados para efeitos de seleção. Sendo a videira uma espécie perene, com copa e arquitetura com-plexas, a fenotipagem de campo apresenta dificuldades, que o uso de sistemas de imagem com capacidade de identificar situações de stresse tem vindo progressivamente a colmatar. Um exemplo é a análise de imagem por RGB, usada para estimar rendimento, área foliar e vigor (Figura 1), havendo já métodos disponíveis capazes de distinguir uvas com base na forma, o que permite quantificar uvas de castas brancas tão eficientemente como tintas. Já a imagem Figura 3. Exemplo do trabalho de fenotipagem desenvolvido para a caracterização de clones em condições de campo: medição de características relacionadas com a regulação estomática e transpiração e com a capacidade fotossintética através fluorescência da clorofila usando um porómetro-fluorímetro (LI 600, Li-Cor, EUA) A B