Sistema radicular orienta seleção de trigo tolerante ao estresse

Características do sistema radicular podem orientar a seleção precoce de cultivares brasileiras de trigo com maior capacidade de estabelecimento sob calor e déficit hídrico. Estudo de pesquisadores da Universidade Federal de Pelotas avaliou 28 materiais comerciais e identificou alta contribuição genética para o comprimento e a massa seca das raízes. Os resultados também apontaram cultivares promissoras para novos testes em casa de vegetação e campo (DOI 10.3390/seeds5040042).

Os cientistas trabalharam com plântulas de Triticum aestivum em condições controladas. O ensaio comparou um tratamento sem estresse, mantido a 25 graus Celsius, com duas condições adversas. O estresse térmico ocorreu a 35 graus Celsius. A simulação de seca utilizou polietilenoglicol 6000, na concentração de 40%, com potencial osmótico de menos 1,76 megapascal.

Cada tratamento permaneceu ativo durante sete dias. A equipe mediu comprimento da parte aérea, comprimento das raízes, massa seca da parte aérea e massa seca radicular. O experimento adotou três repetições independentes. Cada unidade experimental reuniu dez plântulas em um rolo de papel Germitest.

Estresse osmótico

O estresse osmótico provocou efeitos mais amplos. A restrição hídrica simulada alterou o comprimento da parte aérea, o comprimento radicular e a massa seca das raízes. O calor afetou apenas o comprimento das raízes. Nenhum dos dois tratamentos produziu diferença significativa na massa seca da parte aérea.

Sob calor, o desempenho relativo do comprimento radicular variou de 46,59% a 82,04% em comparação com o tratamento sem estresse. Essa amplitude permitiu separar as respostas dos genótipos. O teste de agrupamento colocou 19 cultivares no grupo de maior desempenho radicular e nove no grupo inferior.

Os índices de tolerância destacaram TBIO Capaz, TBIO Ponteiro, TBIO Talismã, TBIO Astro e TBIO Audaz para manutenção do crescimento radicular sob 35 graus Celsius. Os resultados consideraram o índice de tolerância ao estresse e a média geométrica de produtividade aplicada às características das plântulas.

Resposta ao estresse

A resposta ao estresse osmótico apresentou maior complexidade. O comprimento radicular relativo variou de 41,71% na ORS Turbo a 71,28% na ORS Absoluto. O comprimento da parte aérea oscilou de 49,94% na TBIO Motriz a 64,96% na ORS Feroz.

A massa seca radicular aumentou em todas as cultivares sob estresse osmótico. Os valores relativos ficaram entre 117,14% e 193,17%. Esse comportamento pode refletir maior formação de raízes laterais ou ajustes celulares. O resultado não representa, por si só, maior profundidade do sistema radicular.

Os índices aplicados ao comprimento das raízes sob estresse osmótico destacaram TBIO Capaz, TBIO Talismã, TBIO Ponteiro, ORS Falcão, TBIO Audaz e TBIO Astro. Para o comprimento da parte aérea, os maiores valores apareceram em ORS Completo, TBIO Talismã, ORS Gladiador, ORS Absoluto e ORS Guardião.

Avaliação da massa seca

Na avaliação da massa seca das raízes, ORS Falcão, ORS 1403, TBIO Talismã, TBIO Valente e ORS 2301 apresentaram os maiores índices de tolerância e estabilidade. A combinação entre análise de componentes principais e índices de tolerância selecionou ORS Gladiador para comprimento da parte aérea sob estresse osmótico. A ORS 1403 apareceu nas duas abordagens para manutenção da massa radicular.

Os parâmetros genéticos reforçaram o potencial das características radiculares para programas de melhoramento. A herdabilidade em sentido amplo alcançou 0,71 para comprimento radicular sob calor. Sob estresse osmótico, o comprimento das raízes e a massa seca radicular registraram herdabilidade próxima de 0,70. O comprimento da parte aérea apresentou valor próximo de 0,51.

Os coeficientes de variação genética do comprimento e da massa seca das raízes superaram 10% sob estresse osmótico. Segundo os pesquisadores, esses resultados mostram participação expressiva do genótipo na variação observada. As características podem apoiar a triagem inicial de materiais destinados a ambientes sujeitos ao calor e à limitação de água.

Análise multivariada

A análise multivariada explicou 80% da variação fenotípica nos dois primeiros componentes. Os agrupamentos revelaram estratégias distintas. Algumas cultivares mantiveram maior alongamento radicular. Outras direcionaram mais biomassa para as raízes.

Expansão do trigo

O trabalho apresenta aplicação potencial na expansão do trigo para regiões com temperaturas elevadas e períodos prolongados de seca, como áreas do Cerrado. A seleção na fase de plântula permite eliminar materiais sensíveis antes de avaliações mais longas. Também oferece informações para a escolha de genitores em programas de cruzamento.

Os resultados não permitem recomendar cultivares para cultivo comercial com base apenas no ensaio. O estudo utilizou condições controladas e calibrou os níveis de estresse com uma única cultivar, a ORS Feroz. Solo, microbiota, disponibilidade de nutrientes e distribuição de água podem modificar a arquitetura radicular. Os materiais selecionados ainda precisam passar por validação em casa de vegetação e campo.

O estudo foi realizado por Antônio de Azevedo Perleberg, Julio Cesar Paes Jacome de Araújo Filho, Thaís Monteiro Miranda, Taís Amanda Mundt, Antonio Costa de Oliveira, Luciano Carlos da Maia, Camila Pegoraro e Vívian Ebeling Viana.