Fenotipagem para resistência à mancha bacteriana em tomateiro (Solanum lycopersicum L.)

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Souza, Jéssica Eliana Nogueira de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Análise de imagens; Image analysis; Melhoramento genético; Plant breeding; Precisão; Precision; Seleção visual; Visual selection
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-03012023-155103/

O tomateiro é uma cultura bastante afetada por fatores bióticos e abióticos, devido ao seu processo evolutivo de domesticação que gerou grande afunilamento de sua base genética. Dentre os fatores bióticos, a resistência a doenças é foco de muitas pesquisas, sendo a mancha bacteriana, causada por bactérias do gênero Xanthomonas, uma das doenças de maior importância para a espécie. No Brasil, as condições climáticas favorecem o desenvolvimento dessa doença, uma vez que elevadas temperaturas e umidade relativa contribuem para o estabelecimento da mancha bacteriana nos campos de produtores, ocasionando muitas perdas econômicas e em qualidade do produto. Essa relavância se deve ao fato de não haver métodos de controle eficazes e a inexistência de cultivares resistentes no mercado, dificultando o controle desta doença. Nos programas de melhoramento, o processo de avaliação e estimação dos sintomas nas folhas ocorre de maneira visual, através do uso de escalas de notas ou diagramáticas, com intuito de distuinguir e selecionar genótipos promissores. Entretanto, essa forma mensuração possui vieses que levam a uma baixa precisão dessas estimativas de área de lesão. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi analisar diferentes estratégias de avaliação da incidência da mancha bacteriana em tomateiro e estruturar uma metodologia de fenotipagem mais precisa para suportar estudos genômicos e fenômicos a fim de encontrar uma cultivar com bom nível de resistência. Para isso, três avaliadores aplicaram três escalas visuais, sendo também realizada avaliação de imagens usando duas abordagens para estimar o nível de doença nos três acessos de tomateiro estudados, e assim realizar correlações e inferências sobre o comportamento e efeitos inseridos neste modelo. Em um segundo momento, em um ensaio maior, aplicamos a metodologia de análise de imagens para estimar componentes genéticos e entender o comportamento real dos genótipos em relação à doença e identificar aqueles com melhor desempenho. No primeiro estudo pudemos perceber que a avaliação visual é eficiente para realizar seleção massal e distinguir grupos característicos em populações grandes ou fases iniciais de um programa de melhoramento. Essa meotodologia apresenta vieses que reduzem sua precisão, como efeito de avaliadores, subjetividade, incapacidade de o olho humano quantificar área lesionada de maneira acurada. Quando utilizamos da análise de imagens, podemos perceber que a etapa inicial de obtenção das imagens se faz extremamente importante uma vez que, obter imagens com boa qualidade, condições homogêneas de ambiente, deve gerar menos ruídos durante o processamento das mesmas. Devido a este fato, uma filtragem se fez necessária para eliminar dados superestimados. Assim, verificamos que a análise de imagens para fenotipagem da mancha bacteriana no tomateiro é uma alternativa viável, que pode ser implementada sem investimentos altos e que traz maior precisão às estimativas para suportar tomadas de decisões mais assertivas.