INTERAÇÃO DE GENÓTIPOS COM AMBIENTES

O valor fenotípico de um indivíduo, quando avaliado em um ambiente, é o resultado da ação do efeito genotípico sob influência do meio ao qual é submetido. No entanto, ao avaliar o mesmo individuo em vários ambientes, surge, frequentemente, um componente adicional que influencia o seu valor fenotípico, que é denominado interação entre os efeitos genotípicos e os ambientes (GxE). Essa interação quantifica o comportamento diferenciado dos genótipos diante das variações ambientais (Cruz & Carneiro, 2003).

A interação GxE é um importante e desafiante fenômeno para melhoristas e agrônomos que atuam nos testes comparativos e na recomendação de cultivares. Quanto maior a diversidade genética entre os genótipos e entre os ambientes, de maior importância será a interação GxE (Chaves, 2001; Borém, 2013). Ela pode ser do tipo simples ou complexa, sendo que a do tipo simples é aquela proporcionada pela diferença de variabilidade entre genótipos nos ambientes. A do tipo complexa é proporcionada pela falta de correlação entre as médias de um mesmo genótipo nos diferentes ambientes, havendo inconsistência na superioridade de genótipos com a variação ambiental (Vencovsky & Barriga, 1992).

Considerações a respeito da interação GxE são essenciais para a eficiência do processo de melhoramento. Isso porque a maioria dos caracteres de importância, nas diferentes espécies, são caracteres quantitativos. Esses caracteres apresentam distribuição contínua, possuem herança poligênica e sofrem grande influência das variações ambientais (Chaves, 2001).

O teor de ferro (TFe) e o teor de zinco (TZn) são caracteres controlados por vários genes (Beebe et al., 2000; Cichy et al., 2009; Blair et al., 2009, 2010; Buratto, 2012) e, portanto, estudos relacionados a interação são necessários para que futuras cultivares biofortificadas tenham desempenho estável. Na literatura, raros são os estudos dessa natureza. Cichy et al. (2009) avaliando linhagens recombinantes de uma população segregante de feijoeiro-comum em Dárien na Colômbia em dois anos (2000 e 2005) não detectaram efeito significativo da interação genótipos com anos para TFe e TZn.

Ensaios conduzidos em Lavras (MG) durante três safras diferentes, avaliando dez linhagens de feijoeiro-comum com elevados TFe e TZn no grão e dez com baixos teores, puderam observar que os TFe e TZn são afetados pelo ambiente de cultivo (Silva et al., 2012b). Segundo os mesmos autores, a interação linhagens com safras ocorre, porém, a sua interferência na identificação dos grupos com alto e baixo teor dos nutrientes não é grande. Observou-se que, na média das três safras, as linhagens classificadas como de alto TFe e alto TZn, apresentaram quantidade de ferro 11,0% e de zinco 6,8% acima das de baixo teor.

Com o objetivo de determinar a influencia do ambiente na concentração de ferro e zinco em genótipos de feijoeiro-comum, Nchimbi-Msolla & Tryphone, (2010), conduziram o mesmo experimento em dois locais da Tanzânia (Morogoro e Madiira- Arusha) no ano de 2006 e 2007, respectivos aos locais. Os resultados mostraram que o efeito de ambiente atua de forma decisiva na composição de ferro e zinco, tanto nas folhas como nos grãos dos genótipos de feijoeiro-comum. Por outro lado não houve significância do componente de interação genótipos locais.

Em avaliação com 72 genótipos de feijoeiro-comum pouco adaptados ao Brasil, em ambientes com e sem estresse hídrico (Porangatu-GO; Santo Antônio de Goiás- GO; Ponta Grossa-PR), Bassinello et al. (2010), observaram significância para efeito de ambientes bem como para o efeito de interação. Foi observado grande potencial desses genótipos com altas concentrações de ferro e zinco. Também foi destacada a necessidade de pesquisa em outras fontes genéticas de feijão com melhores características agronômicas, boa qualidade do mercado e altos níveis de minerais, o que justifica a prospecção em linhagens elite do programa de melhoramento.

Com o objetivo de investigar o efeito da interação entre as linhagens de feijoeiro-comum com a disponibilidade de água no solo e com locais/anos, no conteúdo de ferro e zinco no grão, foram avaliadas 53 linhagens na safra de inverno em três locais/anos (Santo Antônio de Goiás-GO/2007; Porangatu-GO/2006; e Porangatu-GO/2007) com disponibilidade ideal e com déficit hídrico. Foi detectada interação entre linhagens e ambientes, e entre linhagens e disponibilidade de agua no solo para ferro e zinco. Entretanto, algumas linhagens exibiram altos teores de ferro e zinco em ambas as condições (Pereira et al., 2014).

A avaliação de 19 cultivares de feijão, em dois municípios do Estado do Rio Grande do Sul (RS), possibilitou a constatação de efeito significativo de interação

cultivares com locais para o teor de Zn (Ribeiro et al., 2008). Interação genótipos com locais foi verificada para o teor de ferro para 25 genótipos cultivados em três locais no Estado do Paraná (Araújo et al., 2003). Todos os trabalhos relatados foram conduzidos em poucos ambientes e poucas safras de cultivo. Como o feijoeiro é plantado em quase todo território brasileiro é necessária à avaliação em mais ambientes.

O acúmulo de ferro nos grãos de feijão é afetado também pela acidez do solo, pois quando os grãos foram obtidos em solos ácidos (pH 6,0) apresentaram 25% a mais de ferro do que os grãos de solos alcalinos (pH 7,3) (Moraghan et al., 2002), além disso, em condições ideais de fósforo no solo o acúmulo de ferro no grão foi favorecido (Cichy et al., 2009). Já o teor de zinco nos grãos de feijão também foi alterado pelo pH do solo, pela concentração de zinco (Cichy et al., 2005), e pelos níveis de fósforo no solo (Cichy et al., 2009).

Fatores genéticos, ambientais e da interação genótipos com ambientes afetam o acumulo de minerais, em grãos de feijão. Portanto, precisam ser avaliados em ambientes contrastantes e representativos pelo programa de melhoramento, de modo que o efeito da interação seja capitalizado para que as informações obtidas não estejam inflacionadas. Assim, a identificação de germoplasma com estabilidade para os caracteres agronômicos e de qualidade nutricional do feijão é de grande importância para a geração de futuras cultivares biofortificadas (Ribeiro, 2010).