O desenvolvimento de cultivares com desempenho superior é o principal objetivo dos programas de melhoramento de plantas. No entanto, o sucesso da seleção de genótipos depende diretamente da variabilidade genética disponível e da herdabilidade das características selecionadas, que são fortemente influenciadas pelo ambiente. Além disso, outros desafios complicam o processo de seleção, como a dificuldade de avaliar certas características ou a necessidade de avaliá-las apenas em fases mais avançadas do ciclo da planta. Como a maioria das características importantes tem herança quantitativa, ou seja, baixa herdabilidade, a seleção indireta torna-se uma ferramenta essencial para os programas de melhoramento.
Modelos capazes de monitorar e prever mudanças no cenário econômico, climático e até simular o crescimento, desenvolvimento e produtividade das culturas são ferramentas valiosas. Eles ajudam na tomada de decisões e aumentam a eficiência e a eficácia dos programas de melhoramento. O projeto GESSAR, por exemplo, visa fenotipar características relacionadas ao defeito do centro-branco em arroz (características físicas, físico-químicas e culinárias) e analisar o transcriptoma de germoplasma japônico (linhagens/cultivares). Além disso, o projeto propõe o desenvolvimento de um modelo para identificar padrões meteorológicos que influenciam a ocorrência desse defeito.
O projeto foi organizado em quatro Planos de Ação (PA), além de um Plano de Ação Gerencial. O PA2 inclui uma rede de ensaios de campo, já integrada à rede de parceiros do programa de melhoramento de arroz da Embrapa. Esses ensaios fornecerão dados essenciais para os demais PAs. Neste plano, estão previstos experimentos em regiões produtoras de arroz de terras altas, onde serão coletados dados meteorológicos para o desenvolvimento de um modelo de previsão da ocorrência de centro-branco (PA5).
As amostras de grãos coletadas nos ensaios de campo serão analisadas quanto às características físicas, físico-químicas e culinárias relacionadas ao centro-branco (PA3). No PA4, serão selecionadas quatro linhagens/cultivares com contrastes na incidência de centro-branco (duas resistentes e duas suscetíveis). Essas linhagens serão submetidas a ensaios em casa de vegetação e câmara de crescimento, onde serão simuladas altas temperaturas para induzir o defeito. Além disso, serão desenvolvidos marcadores do tipo SNP a partir de regiões genômicas expressas, que poderão ser usados para identificar genótipos resistentes ao centro-branco.
O PA5 compilará e organizará os dados gerados nos PAs 2 e 3, focados na fenotipagem. Esses dados serão usados para criar modelos preditivos e identificar padrões meteorológicos que afetam a ocorrência do centro-branco. Além disso, servirão como uma fonte rica de informações para estudos sobre características quantitativas e interações genótipo-ambiente. A integração de dados fenotípicos históricos e recentes com informações moleculares, aliada ao uso de ferramentas estatísticas modernas, permitirá gerar novos conhecimentos aplicáveis aos programas de melhoramento.
Por fim, o projeto também prevê a utilização de bases de dados de projetos anteriores, resgatando e recuperando informações para análises retrospectivas. Essa abordagem amplia o potencial de exploração de dados e contribui para o avanço do melhoramento genético de plantas.