Mapeamento associativo e identificação de ideótipos para arquitetura do sistema radicular em algodoeiro

A absorcao de agua e nutrientes pelas plantas depende principalmente do sistema radicular. O deficit hidrico e o principal estresse abiotico que afeta o desempenho das culturas. Por ser conduzida principalmente em condicoes de sequeiro, a producao de algodao (Gossypium hirsutum L.) e muito dependente dos padroes de precipitacao pluviometrica. No Cerrado brasileiro, a presenca de veranicos e a ma distribuicao das chuvas impactam negativamente, tanto a fase vegetativa como a fase reprodutiva, reduzindo produtividade e qualidade da fibra.A arquitetura do sistema radicular (RSA) e composta por um conjunto de caracteres morfologicos, que compreendem o crescimento, a forma e a dispersao radicular no solo. O conhecimento da variabilidade genetica associada a caracteres de RSA em algodoeiro representa, portanto, estrategia crucial para o desenvolvimento de genotipos com sistemas radiculares que garantam, a planta, eficiencia na absorcao de agua e nutrientes, e tolerância a periodos de escassez hidrica. Este estudo integra informacao fenotipica e genotipica para compreensao das bases geneticas desses caracteres em um painel de 270 genotipos elite de algodoeiro, oriundo de 32 paises. O sistema radicular das plantas foi caracterizado por meio de plataforma de fenotipagem radicular, baseada em rhizotrons e tecnologia de processamento de imagens, identificada como PhenoRoots. As abordagens de modelo misto (REML/BLUP) e analise multivariada foram adotadas para o tratamento dos dados fenotipicos. Baseado nas informacoes do chip high-density CottonSNP63K Array, contendo 63 mil marcadores moleculares SNP (single nucleotide polymorphism), estudo de associacao genomica ampla (GWAS) tambem foi conduzido utilizando modelos single locus e multi locus. Os genotipos exibiram variacao significativa (pA e B2. Os outros dois mostraram-se associados com area total explorada pelas raizes e area explorada na profundidade 40-75 cm. A combinacao destes marcadores (i11178Gh e i06890Gh) resulta em quatro genotipos (AA, AG, GA e GG), em que 63% dos individuos com genotipo AA possuem morfotipo radicular do tipo A, correspondente a raizes profundas e com ampla area de exploracao; enquanto 76% dos individuos com genotipos GG possuem padroes radiculares superficiais (B1, C1 e C2). As potencialidades dos supostos ideotipos ainda carecem de validacao em campo. Tambem e prudente validar, em populacoes bi parentais, a associacao entre marcadores SNP e os caracteres de RSA. De qualquer modo, tanto os ideotipos como os SNPs aqui identificados em associacao com caracteres radiculares de interesse representam inovacao cientifica potencial para uso em programas de melhoramento do algodoeiro, visando melhor adaptacao da cultura a ambientes marginais.