Os resultados da pesquisa devem ajudar os melhoristas de trigo a aumentar a produtividade e acelerar o desenvolvimento de variedades.

   Cientistas da Universidade de Idaho descobriram uma mutação genética natural no trigo associada a um aumento de produtividade de 5% a 10%.

   Pesquisadores da Faculdade de Ciências Agrícolas e da Vida da Universidade de Idaho, liderados pelo melhorista de trigo Jianli Chen, do Centro de Pesquisa e Extensão de Aberdeen, analisaram germoplasma, ou seja, coleções de material genético, incluindo um painel de variedades de trigo de primavera desenvolvidas por melhoristas no Noroeste do Pacífico, em busca da mutação associada ao florescimento da planta e ao aumento da produtividade. Eles confirmaram a mutação em diversas linhagens de alto rendimento, incluindo a UI Gold, uma variedade de trigo de primavera branco duro lançada pelo programa de Chen em 2022, e várias novas linhagens experimentais.

   “Como encontramos essa mutação genética e desenvolvemos marcadores moleculares, podemos selecionar linhagens para ela”, disse Chen. “Acredito que esse marcador será implementado em muitos programas de melhoramento genético.”

   A mutação é uma deleção de nucleotídeo, o que significa que um pequeno fragmento de DNA está ausente. Os pesquisadores descobriram que a deleção estava associada a um florescimento mais tardio e a um maior número de espiguetas — os aglomerados de flores que se desenvolvem em grãos ao longo da espiga de trigo. Essas características podem contribuir para uma maior produtividade. Chen e sua equipe isolaram um lócus. ou seja, uma posição específica em um cromossomo onde um gene ou marcador genético está localizado, associado à deleção benéfica.

   Uma verba de US$ 15 milhões, concedida pelo Instituto Nacional de Alimentação e Agricultura do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA-NIFA), com duração de cinco anos, financiou a pesquisa. Liderado pela Universidade da Califórnia, Davis, o projeto reuniu pesquisadores de 22 instituições de todo o país. O programa de Chen recebeu autorização para gastos de US$ 537.644 e se baseou no progresso alcançado durante duas colaborações anteriores financiadas pelo USDA-NIFA.

   O programa de Chen utiliza a seleção genômica, um método de melhoramento genético que usa milhares ou milhões de marcadores de DNA distribuídos por todo o material genético de uma planta para prever quais linhagens de trigo têm maior probabilidade de apresentar características desejáveis.

   Como parte da verba mais recente do USDA-NIFA, Chen e sua equipe também validaram um método mais rápido e menos dispendioso para selecionar linhagens de trigo com base no rendimento e nas características associadas a ele.

   “Em vez de esperar vários anos para medir o rendimento de grãos em ensaios de campo, os melhoristas de trigo podem usar um modelo de seleção genômica para prever quais linhagens têm maior probabilidade de apresentar alto rendimento”, disse Chen.

   A abordagem tradicional para a seleção genômica relacionada à produtividade compara linhagens de trigo com uma plataforma de 90.000 polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs). Um SNP é uma variação em uma única posição na sequência de DNA entre indivíduos.

   “Uma vez encontradas associações de SNPs com características, fica mais fácil encontrar os genes”, disse Chen.

   Chen e sua equipe confirmaram que uma plataforma com apenas 4.000 SNPs foi tão eficaz quanto a plataforma maior na previsão de produtividade e características relacionadas. A abordagem simplificada economizou US$ 60 por amostra em custos de teste para o programa de Chen.

   Chen planeja testar a plataforma de 4.000 SNPs para outras características, como tolerância à seca e qualidade de panificação.