Tolerância ao calor em batata: do fenótipo ao genótipo

Abstract

RESUMO Tolerância a calor em batata: do fenótipo ao genótipoA batata (Solanum tuberosum L.) é uma das pincipais fontes de alimento para a humanidade. Um dos desafios do cultivo da batata é o estresse ao calor, o qual afeta negativamente o rendimento e a qualidade dos tubérculos. No contexto atual de crescimento populacional e mudanças climáticas, é de extrema importância desenvolver genótipos tolerantes ao estresse por temperaturas elevadas. Procurando desenvolver cultivares mais resilientes ao estresse por calor, o Centro Internacional de la Papa iniciou o melhoramento de uma população que recebeu o nome de Lowland Tropic Virus Resistant. Esta população foi a base para formação de um painel de acessos, qual utilizamos neste estudo, integrando dados fenotípicos e moleculares, para compreender melhor a resposta, em nível fenotípico e genotípico, da cultura da batata ao estresse por calor. Com base da avaliação das condições de clima ao longo do ciclo em cada experimento, foi possível classificar os ambientes, de modo que os mesmos proporcionaram condições de temperatura ideal para o desenvolvimento da batata (Majes), com estresse no período de tuberização (La Molina), ou com estresse durante todo o ciclo (San Ramón), todos no Peru. O primeiro capítulo um investiga o efeito do estresse térmico em 394 clones de batata, de modo que cada clone foi classificado em responsivo, tolerante e sensível ao estresse por calor, sendo avaliados também o impacto na seleção de clones de cada grupo. Assim, foi demonstrado que havia um número pequeno de clones responsivos e tolerantes ao estresse por calor, sendo a performance geral relativamene baixa quando comparada com os clones sensíveis aos calor, dificultando a identificação de clones de performance elevada em condições de estresse por temperaturas mais elevadas, com provável perda de ganho com a seleção. Foi observada uma relação positiva entre senescência e responsividade para alguns caracteres relacionados à produtividade, demonstrando que essa é uma característica importante quando visamos tolerância ao estresse ao calor. No segundo capítulo, a base genética da tolerância ao estresse térmico foi investigada em um painel de 655 clones de batata. Por meio de análises genômicas, foram identificados múltiplos genes envolvidos na tolerância ao calor, sendo o gene CDF1 especialmente destacado por melhorar o desempenho sob estresse térmico durante a fase de tuberização. Além disso, foram encontradas regiões genéticas sobrepostas a estudos anteriores de proteínas de choque térmico, sugerindo seu potencial na resposta ao estresse. Apesar desses genes estarem relatados em outros estudos, os efeitos destes quando avaliados em campo são menores, demonstrando a complexidade de utilizar seleção assistida por marcadores. Por fim, a utilização de um grande painel de genótipos combinado com avaliação de campo permitiu um melhor entendimento da resposta ao estresse por calor em batata, e uma nova perspectiva para o melhoramento visando a tolerância ao calor. Essas descobertas devem contribu...