A criação de características de plantas desejáveis sempre foi difícil. As características são alvos móveis controlados por uma rede de genes, que respondem à variação ambiental e às práticas de manejo.
Chenu e coautores propor uma abordagem integrada para maximizar a seleção de características no melhoramento. Usando a eficiência da transpiração (TE) como exemplo de uma característica complexa de interesse, os autores ilustram como uma abordagem integrada pode orientar a modelagem, fenotipagem e seleção em um programa de melhoramento. Sua abordagem tem três componentes principais:
- Use a modelagem preditiva para determinar o valor das características, que podem variar muito em diferentes ambientes e práticas de gerenciamento. A modelagem permite que os pesquisadores caracterizem extensivamente a população-alvo atual e projetada de ambientes em grandes escalas.
- Dissecar características complexas (por exemplo, resistência à seca) em características de componentes subjacentes (por exemplo, TE) que são mais estáveis ambientalmente e mais estreitamente ligadas à expressão gênica do que a própria característica complexa. Experimentos detalhados de características de componentes podem ser usados para desenvolver módulos dentro de um modelo de cultura para obter a funcionalidade biológica necessária para prever o desempenho da cultura. Insights obtidos tanto experimentalmente quanto de estudos de simulação com o modelo aprimorado podem orientar a escolha de características alvo relevantes para fins de fenotipagem.
- Populações de mapeamento de fenótipos usando plataformas de alto rendimento para vincular o fenótipo ao genótipo. A fenotipagem de populações de mapeamento permite que plataformas de alto rendimento sejam o elo entre o genótipo e o fenótipo. Uma plataforma de modelagem pode então ser usada para vincular a modelagem de culturas e os modelos de previsão de todo o genoma.
Os autores acreditam que a integração de percepções de diversas disciplinas pode aumentar a eficiência do uso de recursos dos programas de melhoramento para melhorar os ganhos de rendimento em populações-alvo de ambientes.
