Desenvolvimento de uma plataforma para fenotipagem e identificação de mutantes de raiz de soja.

A fenotipagem de raízes é um processo essencial em diversos estudos além do melhoramento genético, no entanto, trata-se de uma atividade desafiadora, sobretudo pela localização subterrânea do sistema radicular. Esta disposição do órgão dificulta o acompanhamento do crescimento radicular, o que impacta os estudos de expressão fenotípica, ecologia da rizosfera, uso de água pelas plantas e diversas outras áreas que normalmente aplicam uma coleta de dados vagarosas e destrutivas, criando um processo ineficiente e precarizado. O desenvolvimento de tecnologias que simplifiquem esse processo e o tornem mais acessível têm ganhado destaque entre pesquisadores interessados em estudos de raízes, como características na expressão fenotípica deste órgão. Diante disso, este trabalho propôs o desenvolvimento de uma nova metodologia de cultivo de plantas que facilite a fenotipagem de raízes auxiliando em estudos que objetivam acompanhar o desenvolvimento e arquitetura radicular. Para tanto foi utilizada a cultivar modelo de soja (Glycine max) Minimax como material para o desenvolvimento desta metodologia. A proposta, inspirado por um sistema de crescimento de raízes planificadas por um saco de papel umedecido, baseou-se em uma mesa de crescimento em sistema hidropônico contendo um fluxo superficial de solução nutritiva em concentrações reduzidas o qual seria absorvido pelas raízes que se desenvolvem em um único plano bidimensional. Esta metodologia de crescimento alcançou os objetivos de reduzir os efeitos de sobreposição de raízes, permitiu a visualização radicular completa de forma não destrutiva e possibilitou uma alta escalabilidade do processo de avaliação individual. Para a aplicação desta nova abordagem de fenotipagem radicular, prevê-se a germinação de sementes em areia por uma semana, seguida da limpeza das raízes e transplante das plântulas para a mesa de crescimento, onde as raízes serão avaliadas durante uma semana. Após esse período, as plantas serão transferidas para vasos com substrato, mantendo-se até o final do ciclo. Para validação da metodologia, foi conduzido um experimento com a segunda geração de uma população de sementes de soja tratadas com o mutagênico químico metanossulfonato de etila (EMS), visando a avaliação individual de cada arquitetura radicular a fim de se coletar dados e realizar uma triagem efetiva de possíveis plantas com mutações locais em genes relacionados ao padrão de arquitetura radicular. Com a coleta de dados individuais realizadas, foram delimitados intervalos de confiança utilizando dados da população controle – composta de plantas não tratadas com o EMS – para basear a triagem de possíveis organismos mutantes, que serão futuramente estudados. Espera-se que com a validação desta metodologia seja possível oferecer uma alternativa de sistema de cultivo voltada ao estudo geral de raízes, podendo acompanhar seu desenvolvimento espacial em diversos momentos do ciclo de vida de uma planta e podendo gerar dados valiosos para programas de pesquisa na área de biologia vegetal e melhoramento genético.