Há uma necessidade de acelerar a reprodução para atender à crescente demanda por alimentos. A compreensão aprimorada dos modelos de características gene-para-fenótipo (G2P) e a modelagem eficaz da cultura podem desempenhar um papel importante na aceleração da reprodução e, assim, ajudar a atingir esse objetivo.
Os programas de melhoramento concentram-se em alvos de características múltiplas para melhoramento genético. Essas características podem ser qualquer coisa, desde resistência a doenças, rendimento melhorado sob seca, até qualidade de grãos. Os programas de melhoramento aplicam métodos de seleção para ciclos múltiplos para produzir uma sequência contínua de novas cultivares com melhoria progressiva do desempenho das características.
Uma revisão do professor Mark Cooper da Universidade de Queensland e colegas propõe uma estrutura que liga modelos mecanísticos de culturas (CGM) com modelos estatísticos de gene para fenótipo (CGM-G2P) para melhorar a compreensão da arquitetura genética de características complexas, como o rendimento de grãos das culturas, e para melhorar as aplicações de previsão para melhoramento.
A equação do criador fornece uma estrutura de modelagem, fundamentada na teoria da genética quantitativa, para prever a resposta à seleção para um programa de melhoramento. “Estamos considerando o desenvolvimento da equação do melhorista que incorpore um CGM adequado para capturar nossa compreensão da arquitetura genética de características complexas, como o rendimento de grãos das culturas, e melhorar a previsão da resposta à seleção. O CGM fornece uma estrutura matemática robusta, fundamentada por décadas de pesquisa em ecofisiologia, para explicar interações complexas não aditivas devido a interações característica por característica e interações característica por ambiente que, de outra forma, são difíceis de prever com nossos modelos G2P mais clássicos da genética quantitativa”, diz Cooper.
Segundo os autores, este trabalho tem implicações importantes para o melhoramento das plantas. “O uso do CGM-G2P pode melhorar significativamente nossa capacidade de prever as ligações entre as informações genotípicas e a expressão do fenótipo em diversos ambientes, acelerando assim a criação, o que é cada vez mais importante à medida que tentamos atingir as metas de melhoria de rendimento diante das mudanças climáticas”, diz Cooper . “Demonstramos a prova de conceito da metodologia para acelerar a criação de híbridos de milho tolerantes à seca para o cinturão do milho dos EUA. Agora estamos explorando uma gama mais ampla de aplicações para culturas e geografias adicionais.”
Uma observação aos educadores: este artigo é um excelente recurso educacional. Ele fornece uma descrição detalhada da equação do criador juntamente com a teoria genética quantitativa por trás da equação, uma cartilha genética e definições de termos comuns seus usos para melhoramento de plantas e genética quantitativa.
