Estudo do Código Genético em Citros Aumenta a Produtividade

Uma equipe de pesquisadores investigou 71 acessos e variedades de citros usando mais de 56.000 polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) e 37 parâmetros de reflectância foliar para estudar características relacionadas à fotossíntese. Eles identificaram quatro grupos distintos de características inter-relacionadas e encontraram 125 loci genômicos e 189 genes associados a essas características. Esta pesquisa fornece insights valiosos sobre os mecanismos genéticos e fisiológicos da fotossíntese, potencialmente levando a melhorias no melhoramento e manejo de pomares para aumentar a produção de frutas e a saúde das árvores.

O ganho de carbono fotossintético é crucial para o desempenho das plantas tanto em sistemas naturais quanto agrícolas. Identificar genes que mediam a fotossíntese é vital para entender a regulação do carbono nas folhas e sua alocação para flores e frutos, impactando a fisiologia geral da planta e a produção de frutas. Pesquisas atuais destacam a importância do conteúdo de clorofila e da fluorescência na medição do desempenho fotossintético. No entanto, compreender a influência inter-relacionada da genética e da fisiologia das plantas na fotossíntese continua sendo um desafio.

Um estudo (DOI: 10.48130/frures-0024-0013) publicado na Fruit Research em 23 de maio de 2024, visa ligar características fotossintéticas com dados genéticos em citros para identificar loci e genes relacionados, aprimorando assim a eficiência e o rendimento das culturas.

Neste estudo, uma análise de correlação par a par foi conduzida em 37 características relacionadas à fotossíntese, revelando quatro grupos distintos de características inter-relacionadas. O Grupo 1 inclui características como eficiência fotoquímica (FvP/FmP), espessura da folha, absorção em vários comprimentos de onda e leituras SPAD. O Grupo 2 inclui valores de deslocamento eletrocrômico e rendimento quântico do Fotossistema II (Phi2). O Grupo 3 abrange características relacionadas à captura de luz vermelha, azul e verde pelo sensor PAR e ao apagamento não fotossintético (NPQt). O Grupo 4 contém leituras SPAD em comprimentos de onda mais curtos e fluorescência mínima.

A análise mostrou correlações como uma correlação negativa entre SPAD 850 e Phi2, qL e qP, e uma correlação positiva significativa entre NPQt e PhiNPQ. A Análise de Componentes Principais (PCA) em dados genômicos e de características relacionadas à fotossíntese de 71 acessos de citros distinguiu quatro grupos com alguma sobreposição. Um estudo de associação genômica identificou 125 loci genômicos associados a 11 características relacionadas à fotossíntese, revelando correlações positivas ou negativas entre os grupos de características. A anotação biológica dos SNPs significativos identificou 189 genes, alguns ligados a processos como glicólise e funções mitocondriais.

Segundo o principal pesquisador do estudo, Zhenyu Jia, “Esta complexa teia de informações genômicas e correlações de características convida a mais pesquisas para decifrar o complexo quebra-cabeça da regulação e funcionalidade da fotossíntese, revelando a intrincada interação da genética na formação dessas características essenciais.”

Em resumo, este estudo analisou características relacionadas à fotossíntese em 71 acessos e variedades de citros usando mais de 56.000 SNPs e 37 parâmetros de reflectância foliar. As descobertas aprimoram nossa compreensão dos fatores genéticos e fisiológicos na fotossíntese, facilitando o avanço de variedades de árvores frutíferas mais resilientes e produtivas por meio de estratégias de melhoramento direcionadas e melhor manejo de pomares.