Pesquisa revela fatores genéticos importantes nas características da vagem do feijão-vagem
Descrição gráfica das características das vagens medidas, sua distribuição fenotípica média de 2 anos e componente genético estimado para 374 cultivares do painel de associação do feijão-vagem (Phaseolus vulgaris) cultivado em Urbana, IL, EUA, em 2022 e 2023. Topo painel esquerdo:comprimento do pod. Painel superior direito:largura do pod. Painel inferior esquerdo:Altura do pod. Painel inferior direito:proporção de pods. (A, C, G e I) Descrições gráficas da característica medida. (B, D, H e J) Gráficos circulares que representam a percentagem de variância fenotípica explicada pelo modelo linear misto, incluindo todos os marcadores de polimorfismo de nucleótido único. (E, F, K e L) Histogramas da distribuição dos valores das características. Crédito:J. Amer. Soc. Horto. Ciências. (2023). DOI:10.21273/JASHS05318-23 O feijão-vagem, a forma vegetal do feijão comum (Phaseolus vulgaris), é cultivado por seus frutos tenros e imaturos. Eles possuem uma grande variedade de formatos e tamanhos de vagens. A morfologia da vagem, incluindo forma, espessura, comprimento e cor, desempenha um papel crucial na determinação da adequação para mercados frescos ou processamento.
O pod ideal depende do segmento de mercado alvo. Em geral, as vagens verde-escuras, cilíndricas, retas e que amadurecem em peneira de tamanho uniforme são preferidas para o setor de conservas e embalagens, que preza pela uniformidade e padronização. Por outro lado, o setor do mercado de frescos, que atende consumidores que preferem produtos frescos, prefere variedade de cores e formatos.
Para os produtores de culturas hortícolas, a variação mínima nas características principais é crítica porque os produtos que não cumprem padrões específicos podem ser rejeitados pelos consumidores ou processadores (USDA 1959, 1990). A uniformidade na maturidade dos grãos para processamento maximiza a proporção do produto colhido que atende aos padrões corretos do segmento de mercado alvo e permite a classificação precisa do lote através do tamanho da peneira. Cultivares com maiores variações de formato e tamanho de vagem na época da colheita podem resultar em maiores taxas de rejeição de vagens e menor qualidade dos lotes.
Um estudo recente conduzido pelo Serviço de Pesquisa Agrícola do USDA identificou loci candidatos que influenciam significativamente o controle genético das características morfológicas das vagens em feijão-vagem. A equipe de pesquisa conduziu um estudo abrangente de associação genômica (GWAS) para identificar localizações genéticas específicas associadas a características dos frutos, como comprimento, largura e espessura dos frutos.
O trabalho está publicado na revista J. Amer. Soc. Horto. Ciências. .
O GWAS revelou múltiplas regiões genômicas associadas a cada característica de vagem, identificando um total de 20 loci de características quantitativas (QTLs) para comprimento de vagem, 9 para largura de vagem, 14 para altura de vagem e 10 para relação largura/altura de vagem. Notavelmente, essas descobertas corroboram QTLs relatados anteriormente para características de vagens e sementes e destacam o complexo controle genético das características de vagens de feijão-vagem.
O estudo sugere que algumas regiões genômicas exercem uma forte influência nas características das vagens, com contribuições adicionais de múltiplas regiões de efeito menor. A validação de genes candidatos identificados em regiões associadas promete aprofundar a nossa compreensão do desenvolvimento de vagens de leguminosas.
As descobertas deste estudo têm implicações significativas para os programas de melhoramento do feijão-vagem. Ao aproveitar o poder da genética molecular, os criadores podem agora selecionar de forma mais eficaz as características desejadas das vagens, acelerando o desenvolvimento de variedades melhoradas de feijão-vagem com melhor desempenho agronómico e apelo ao consumidor.
Segundo os autores, esta pesquisa faz parte de um esforço colaborativo para contribuir para o conhecimento sobre características economicamente importantes do feijão-vagem, uma cultura especial que normalmente não recebe destaque. Eles começaram a usar o painel para investigar a tolerância a herbicidas. Poucos produtos (herbicidas) são registados na cultura porque os fabricantes de herbicidas têm informações limitadas sobre a tolerância da cultura.
O painel foi útil porque a diversidade de cultivares permitiu aos investigadores lançar uma ampla rede sobre a tolerância aos herbicidas de germoplasma, mas também devido à grande diversidade de formatos de vagens presentes, eles foram capazes de aproveitá-la para explorar outras características importantes de rendimento e qualidade dos vegetais. A morfologia das vagens impacta diretamente os usos comerciais do produto, portanto, a compreensão de sua base genética pode facilitar o melhoramento de cultivares melhoradas.
