Perspectivas e obtenção de variabilidade genética na soja: classificação genética, botânica, morfológica e fisiológica da soja

A soja (Glycine max L.) é oriunda do continente asiático, da região correspondente à China (CAMARA, 2011). Sua domesticação ocorreu durante o século XI a.C., constituindo nesta região seu centro de origem primário, com a maior variabilidade genética da cultura. Após eventos evolutivos, o ancestral Glycine soja deu origem à espécie Glycine max L. Esta espécie foi espalhada através da migração nômade ao leste da China, região conhecida como a antiga Manchúria, e considerada hoje o centro de origem secundário. Por volta de 1880, houve, na América do Norte, o surgimento e a recomendação do cultivo da soja como planta forrageira e produtora de grãos. No Brasil, foi introduzida por Gustavo Dutra, no estado da Bahia em 1882. Em 1914, foi alvo das pesquisas do professor norte-americano E. C. Craig, que desenvolveu atividades na Escola Superior de Agronomia da Universidade Técnica do Rio Grande do Sul (OLTRAMARI, 2003), hoje denominada Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Sua expansão foi crescente até meados de 1930, quando pesquisas evidenciaram que a rápida expansão desta oleaginosa foi decorrente da facilidade de seu cultivo, da possibilidade de colheita mecanizada, de seu valor alimentar e de seu rápido crescimento (BLACK, 2000).

Classificação genética, botânica, morfológica e fisiológica da soja

A soja Glycine max L. caracteriza-se por ser uma espécie pertencente à classe Magnoliopsida, da família Fabaceae, subfamília Faboideae, tendo como provável ancestral a espécie Glycine ussuriensis (COSTA, 1996). Oriunda da China, grande parte de sua variabilidade genética está conservada em bancos de Germoplasma ao redor do mundo. No Brasil, são encontrados aproximadamente 4.000 genótipos, os quais vêm sendo conservados pela Embrapa Soja em Londrina, no estado do Paraná (ALMEIDA; KIIHL; ABDELNOOR, 1997). Este germoplasma é destinado a conservar a variabilidade genética da espécie, que é utilizada em programas de melhoramento genético de plantas (BESPALHOK; GUERRA; OLIVEIRA, 2007ab). Pesquisas evidenciaram que a soja é uma espécie alopoliploide, com sua base genética 2n40. Esta espécie revela alta variabilidade, mas seu fenótipo é intimamente influenciado pelas características do ambiente em que as plantas são cultivadas (STRAUB; PFEIL; DOYLE, 2006). Seu sistema radicular é pivotante, mas desenvolve raízes secundárias em grandes quantidades; evidencia a simbiose com Bradyrhizobium, fixadoras de nitrogênio, exteriorizando nódulos em suas raízes. Por ser uma leguminosa, permite obter vantagens ao solo, melhora as propriedades físicas, químicas e biológicas e adapta-se bem à rotação de culturas com gramíneas (ZILLI et al., 2008).

O porte das plantas da soja caracteriza-se como herbáceo, ereto, e seu caule é denominado de haste; sua estrutura varia de acordo com as condições do ambiente de cultivo e do genótipo; sua estatura pode variar de 0,60 a 1,50 metros e apresentar muitas ramificações. As folhas são pecioladas, com disposição alternada e folíolos; suas dimensões variam de 0,5 a 12,5 centímetros; sua coloração modifica-se de acordo com o estádio fenológico da planta, tendem a amarelar na senescência, posteriormente, sobre abscisão, e os legumes ficam fisiologicamente maduros (RITCHIE, 1998).

A soja é uma espécie autógama: suas flores são fertilizadas por meio da autofecundação, sendo que o pólen (gameta masculino) fertiliza o óvulo (gameta feminino) da mesma flor. Assim, a flor da soja é caracterizada como flor perfeita, bispórica ou hermafrodita (BESPALHOK et al., 2014). A cor das flores varia entre branca, azul e violeta, de acordo com o genótipo utilizado. Os frutos são denominados legumes pubescentes, suas dimensões variam de 2 a 7 centímetros, com a formação de 1 a 4 sementes por legume. A cor da pubescência dos legumes é decorrente do estádio fenológico da planta. As sementes da soja apresentam cor amarelada, preta ou marrom, e podem ser lisas, ovais, globosas ou elípticas (MISSÃO, 2008).

As variações fenotípicas observadas nas plantas da soja são provenientes da constituição genética do genótipo, dos fatores intrínsecos ao ambiente e da interação genótipos x ambientes de cultivo (STRAUB; PFEIL; DOYLE, 2006). A soja apresenta variação quanto à duração de seu ciclo. Devido a isso, os genótipos brasileiros evidenciam-se pelos ciclos que variam de 100 a 160 dias, e podem ser classificados como precoces, semiprecoces, médios, semitardios e tardios. Esta variação é decorrente do fotoperíodo, da temperatura do ar e das diferentes condições edafoclimáticas dos ambientes de cultivo. Estes fatores são determinantes ao início da floração, à duração do período reprodutivo, ao ciclo de maturação e à produtividade de grãos. (MUNDSTOCK; THOMAS, 2005).

A soja é caracterizada como uma planta de dias curtos, ou seja, deve ter um período de exposição à radiação fotossinteticamente ativa – o período denominado como crítico, quando períodos noturnos superiores aos diurnos favorecem o florescimento da soja. Entretanto, a resposta ao fotoperíodo da soja é quantitativa e não absoluta, já que a floração ocorrerá mesmo em condições não ideais. A indução floral propicia a transformação dos meristemas vegetativos em reprodutivos, a diferenciação de gemas em primórdios florais, e é determinante para a produtividade da soja (FLOSS, 2004).

A temperatura da aresta está intimamente relacionada com os estádios fenológicos da soja, com a germinação das sementes, o crescimento e o desenvolvimento, a floração, a formação de legumes, a taxa respiratória e fotossintética, e a absorção de água e nutrientes (SMIDERLE, 2009). A soja é uma planta com sistema fisiológico C3, que requer uma temperatura média de 20 a 30 ºC. Sua temperatura base é de 10 ºC, ou seja, temperaturas superiores e dentro dos limites estabelecidos possibilitam o crescimento e o desenvolvimento da cultura. As temperaturas do ar são determinantes para a classificação dos genótipos quanto aos seus ciclos, que são precoces, semiprecoces, médios, semitardios e tardios. Deste modo, a floração precoce da soja é decorrente de temperaturas do ar mais altas, o que culmina na redução da estatura da planta (SMIDERLE, 2009).

Um fator determinante na produtividade da soja é o hábito de crescimento do genótipo, podendo este ser determinado, indeterminado e semideterminado, com base nas características do meristema apical e da inflorescência da haste principal. O hábito de crescimento determinado é caracterizado pelo crescimento da planta até o florescimento. Nesse processo a planta cresce pouco em estatura e não ramifica, o genótipo desenvolve flores e, posteriormente, há legumes do ápice à base da planta simultaneamente (FLOSS, 2004). O hábito de crescimento indeterminado das plantas nas inflorescências terminais revela um desenvolvimento e alongamento por maior espaço de tempo e, após o florescimento, ainda evidenciam certo incremento de estatura, sendo as folhas localizadas no ápice menores que as basais. Em contrapartida, os genótipos classificados como de hábito de crescimento semideterminado apresentam atributos de ambos os hábitos, e revelam seus caracteres ligados ao ciclo de maturação e à resposta ao fotoperíodo intermediário (MUNDSTOCK; THOMAS, 2005).

Referências

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