Devemos às plantas nosso oxigênio, nossa comida, nossos remédios, nossos móveis e roupas e o gozo de nosso ambiente natural. Como consequência, os cientistas de plantas há muito se empenham em entender o crescimento das plantas em relação aos seus determinantes genéticos e fisiológicos e como resultado de interações com fatores ambientais, como luz, temperatura, água e nutrientes. Modelos conceituais têm sido propostos desde o século XIX para resumir e desafiar os limites do nosso conhecimento. Nos últimos 19 anos, tais modelos testemunharam os avanços nas relações entre teoria, experiência e simulação computacional. Modelos de planta funcional-estrutural (FSPMs) integram os mais recentes desenvolvimentos em modelagem de crescimento de plantas e permitem aos cientistas explorar a intrincada relação entre a estrutura modular do corpo da planta (ou arquitetura) e os processos que fundamentam seu crescimento e desenvolvimento no espaço e no tempo.

Este campo de pesquisa altamente interdisciplinar viu o escopo de suas aplicações potenciais aumentar dramaticamente nos últimos anos. De fato, adaptar os sistemas de produção vegetal às mudanças globais, preservando a diversidade vegetal na natureza ou selecionar características-chave para a criação de culturas e árvores eficientes em um mundo mais escasso são tópicos oportunos que requerem um grau de conhecimento sobre como as plantas percebem, integram e respondem ao seu ambiente. Para que possamos entender melhor como as plantas com um fundo genético específico crescem e se desenvolvem em condições ambientais espacialmente e temporalmente heterogêneas, os modelos FSPM visam dar conta do ciclo de feedback entre as percepções locais e o funcionamento dos órgãos da planta (folhas, raízes…), planta capacidades de regulação em função de seu genoma e respostas de organismos inteiros considerando a troca de recursos e sinalização entre as partes da planta.

Além do simples entendimento, tais modelos FSP também encontram um lugar de escolha em aplicativos assistidos por modelos desenvolvidos para analisar a relação genótipo-fenótipo. O fenótipo de uma planta (isto é, sua aparência e comportamento) de fato resulta da interação de seus genes (isto é, o código genético, G) com o ambiente local (fatores abióticos e bióticos, E). Enquanto metodologias de alto rendimento estão agora rotineiramente disponíveis para qualificar a ação dos genes, as técnicas de fenotipagem de plantas estão se atualizando para decifrar as interações GxE. Métodos não invasivos baseados em imagens e modelos tornaram-se mais comuns para caracterizar fenótipos. Os modelos FSP, portanto, abordam uma ampla gama de questões em ciência vegetal, ecologia e melhoramento. No entanto, ainda é necessária muita pesquisa sobre o design de tais modelos e as questões metodológicas associadas.

A Sexta Conferência Internacional sobre Modelagem, Simulação, Visualização e Aplicações Funcionais-Estruturais do Crescimento de Plantas (PMA 2018), que será realizada em Hefei, China, de 4 a 8 de novembro de 2018, concentra-se explicitamente nestes diferentes aspectos: pesquisa de ponta em ciências vegetais, na qual os modelos FSP são utilizados para abordar questões relacionadas ao crescimento, desenvolvimento, competição e melhoramento de plantas, bem como pesquisa em ciência da computação, focada em capturar a complexidade dos mecanismos que impulsionam os processos nos níveis celular, de órgão, de planta, de campo e de comunidade.

Annals of Botany lançará uma edição especial sobre modelagem funcional-estrutural de crescimento de plantas em 2020, após a conferência PMA 2018. Os editores convidados serão Gaëtan Louarn e Youhong Song. Esta é também uma chamada aberta para submissão de artigos adicionais relacionados à modelagem FSP e fenotipagem de plantas assistida por modelo, que também podem ser considerados para inclusão na Edição Especial, seguindo o processo usual de revisão por pares. Todos os tipos de artigos (artigos de pesquisa primária, revisões, pontos de vista, pesquisas em contexto) são bem-vindos. Se você tem um manuscrito que gostaria de ser considerado para inclusão na Edição Especial sobre Modelagem Funcional-Estrutural de Crescimento de Plantas, envie um esboço (título, autores e 250–500 palavras) de seu artigo para office@annbot.com. Todas as submissões de edições especiais devem ser recebidas via Portal de envio da AoB antes 19 de Julho de 2019 a fim de serem considerados para inclusão na Edição Especial. O prazo para envio do esboço é 28 de Junho de 2019.

A edição especial de 2020 da Annals of Botany sobre Modelagem e Aplicações de Crescimento de Plantas se baseará em questões anteriores na área;

Modelagem Funcional-Estrutural de Crescimento Vegetal (Vol. 121, nº 5, abril de 2018)

Robustez do Desenvolvimento e Diversidade de Espécies (Vol. 117, nº 5, abril de 2016)

Modelagem Funcional-Estrutural da Planta (Vol. 114, nº 4, setembro de 2014)

Crescimento de plantas e modelagem arquitetônica e suas aplicações (Vol 107, nº 5, abril de 2011)

Modelagem Funcional-Estrutural da Planta (Vol 108, nº 6, outubro de 2011)