O milho é a cultura alimentar mais importante na África Subsaariana e na América Latina, e é uma das principais culturas asiáticas. Até 2050, espera-se que a demanda por milho no mundo em desenvolvimento duplo, enquanto se espera que os rendimentos diminuam devido às mudanças climáticas, impulsionadas principalmente por estresse por seca.

Em um estudo recentemente publicado em in silico Plants, Dr. Carlos Messina, Research Fellow da Corteva Agriscience, e seus colegas são os primeiros a desenvolver um modelo de síntese quantitativa da fisiologia reprodutiva do milho, que capta as fases durante as quais o rendimento do milho é mais sensível à seca.

Segundo o Dr. Messina, “Este trabalho só foi possível graças a uma forte parceria entre a Indústria e a Academia. Foi a diversidade de pensamento e a integração do conhecimento em reprodução, genética, fisiologia e fenotipagem avançada baseada em campo que levou aos conceitos que permitiram prever o comportamento emergente, como a relação dinâmica entre crescimento, particionamento, intervalo antese-silking e conjunto de grãos ”

Os autores avaliaram o modelo por meio de simulação e experimentação sob padrões controlados de déficit hídrico. Verificou-se que ele simula com precisão a dinâmica de iniciação, alongamento, fertilização e crescimento do grão do cabelo, e foi capaz de gerar fenótipos emergentes bem conhecidos, como a relação entre crescimento da planta, intervalo antese-espinhamento, número de grãos e rendimento, bem como como fenótipos de espiga sob seca.

Os resultados apresentados neste artigo demonstram que é possível prever relações funcionais e respostas fenotípicas como propriedades emergentes do sistema vegetal com base na interação dos processos fisiológicos formalizados no conjunto de equações subjacentes e integrados em modelos de crescimento de culturas.

De acordo com o professor Mark Cooper, presidente da Melhoria de Culturas Baseada em Previsão da Universidade de Queensland, “Além de fornecer capacidade de modelagem aprimorada para estudar o desenvolvimento reprodutivo e a determinação do rendimento do milho, isso abre novas e empolgantes oportunidades de seleção genômica para potencial de rendimento e resiliência reprodutiva para acelerar o ganho genético por meio da reprodução”.

Essa estrutura dinâmica quantitativa é um avanço significativo em relação aos métodos descritivos anteriores e pode ser usada para orientar o desenvolvimento da tolerância à seca no milho.

O software e o modelo utilizados nesta pesquisa estão disponíveis gratuitamente.