Atlas genômico redefine domesticação da soja

A domesticação da soja ganhou nova interpretação após análise genômica de 8.105 acessos. O estudo identifica a soja de tegumento preto como etapa intermediária entre formas silvestres e cultivares modernas. O trabalho também aponta dois centros independentes de domesticação na China. Os resultados indicam novos caminhos para o melhoramento genético.

A soja silvestre (Glycine soja) deu origem à soja cultivada (Glycine max) por processo gradual. A análise revela trajetória em etapas: formas silvestres, soja preta, depois cultivares de tegumento amarelo. A soja preta apresenta maior proximidade genética com materiais silvestres. O índice de fixação confirma essa relação, com valores menores em comparação às cultivares modernas.

O estudo identifica 135 regiões sob seleção durante a transição de silvestre para soja preta. A etapa seguinte, com formação de variedades locais, envolve 486 regiões selecionadas. Características iniciais incluem tamanho de semente, ciclo e deiscência de vagens. Conteúdo de óleo e proteína também entrou na seleção inicial. Fases posteriores priorizam cor do tegumento, dormência e permeabilidade.

Seleção contínua

Genes como E4 e GmSHAT1-5 mostram seleção contínua ao longo do processo. Esses loci indicam ajuste progressivo de características agronômicas. A análise também revela seleção de genes similares em diferentes países. Cada região utiliza haplótipos distintos. Esse padrão sugere adaptação local.

A origem geográfica da soja cultivada envolve dois centros na China. Um centro localiza-se na planície Huanghuai. Outro centro situa-se no noroeste do país. Cada região abriga linhagens genéticas distintas derivadas da soja preta. A divergência genética entre grupos permanece baixa. Mesmo assim, genes ligados a tamanho de semente, florescimento e tolerância a estresses mostram diferenciação.

Fluxo gênico ocorre entre populações silvestres, soja preta, variedades locais e cultivares modernas. Esse intercâmbio genético indica domesticação paralela seguida de recombinação. O modelo reforça múltiplas origens em vez de evento único.

O estudo também descreve mudanças nas metas de seleção ao longo do melhoramento. Fases iniciais priorizam proteína. Programas modernos passam a priorizar óleo e produtividade. Esse deslocamento reflete demanda de mercado e uso industrial.

Variantes funcionais

Os cientistas apresentam biblioteca com 92 variantes funcionais. Esses marcadores influenciam caracteres como tamanho de semente, resistência a estresses e composição. Exemplos incluem GmCYP78A70, associado ao tamanho, e SoyWRKY15a, ligado à resistência.

A análise aponta efeito colateral da seleção para tegumento amarelo. O processo reduziu haplótipos favoráveis em loci ligados, como Rhg4. Esse gene atua na resistência a nematoide de cisto. A perda genética limita defesa da cultura.

Os resultados indicam potencial para introgressão de alelos da soja preta. Essa estratégia pode recuperar variabilidade perdida. Também pode ampliar resiliência a estresses. O uso integrado de dados genômicos e fenotípicos tende a ampliar ganhos.

Inteligência artificial

O atlas genômico fornece base para uso de inteligência artificial no melhoramento. Modelos podem integrar dados ambientais, genéticos e fenotípicos. A abordagem permite seleção mais precisa para caracteres complexos.

O trabalho também levanta hipótese sobre seleção de características radiculares. A domesticação pode ter influenciado arquitetura de raízes e interação com bactérias fixadoras de nitrogênio.

Outras informações em doi.org/10.1016/j.tplants.2025.11.011