Hodowca soi Caio Canella Vieira buduje most z przeszłości do przyszłości w Rolniczej Stacji Eksperymentalnej w Arkansas.

Vieira planuje użyć zaawansowanych narzędzi genetycznych, aby przyspieszyć rozwój nowych odmian z ulepszeniami, takimi jak potencjał plonowania, zdolność adaptacji w szerokich środowiskach i ogólna odporność na biotyczne i abiotyczne czynniki stresogenne.

W styczniu dołączył do stacji eksperymentalnej i obecnie zajmuje biuro, z którego kiedyś korzystał jego były mentor i doradca, nieżyjący już Pengyin Chen. Jako adiunkt na Wydziale Nauk o Uprawach, Glebie i Środowisku, Vieira będzie również uczyć hodowli roślin w Dale Bumpers College of Agricultural, Food and Life Sciences na U of A.

„Arkansas ma niesamowitą spuściznę w zakresie rozwijania odmian i ma bardzo dobrze znany program” – powiedział Vieira. „Mamy teraz okazję przekształcić ten tradycyjny program w wysoce oparty na danych program maksymalizujący przyrost genetyczny. Jeśli uda się skrócić czas identyfikacji najlepszych linii, prawdopodobnie można poprawić przyrost genetyczny w cyklu hodowlanym”.

Powiedział, że czas, jaki tradycyjnie zajmuje opracowanie nowej odmiany, od siedmiu do ośmiu lat, można skrócić o połowę dzięki nowoczesnym metodom „hodowli predykcyjnej” wykorzystującym markery molekularne całego genomu i zaawansowane statystyki. Informacje genetyczne rośliny są gromadzone na wcześniejszym etapie cyklu hodowlanego, a następnie wykorzystywane do przewidywania interesującej cechy przed rozpoczęciem prób polowych.

„Podstawa genetyczna współczesnej soi jest niezwykle wąska” – powiedział Vieira. „Mamy garstkę genetycznie zróżnicowanych akcesji, które są podstawą genetyki w Stanach Zjednoczonych, ale mamy ponad 20 000, które mogły stanowić podstawę genetyczną”.

W hodowli roślin genetycznie zróżnicowana akcesja to materiał roślinny zebrany w jednym czasie z określonej lokalizacji na całym świecie. Panel genetycznie zróżnicowanych akcesji próbuje uchwycić różnorodność genetyczną dostępną dla danego gatunku do dalszego wykorzystania w hodowli i badaniach genetycznych.

„Podczas udomowienia i intensywnej hodowli utracono dużą różnorodność genetyczną. Mam nadzieję, że uda nam się znaleźć ważne ekonomicznie cechy utracone podczas udomowienia i przywrócić je” – powiedział Vieira.

Aby tak się stało, Vieira łączy intuicję z analizą danych. Współpracuje z ekspertami z innych dziedzin nauki o roślinach, takich jak fizjologia i patologia, a także ze statystykami i genetykami ilościowymi. Współpraca to kluczowy element jego pracy.

„Tylko tyle możesz zrobić samodzielnie, zwłaszcza w przypadku hodowli, w której potrzebujesz wielu danych, które często mają istotne interakcje ze środowiskiem. Im więcej współpracy, tym lepsze będą twoje projekty” – powiedział Vieira.

„Dr Vieira wnosi doświadczenie, wizję i energię do hodowli soi i jestem przekonany, że wzniesie nasz program na nowy poziom” — powiedział Jeff Edwards, szef działu nauk o uprawach, glebie i środowisku. „Hodowla soi jest jednym z naszych największych programów badawczych i mamy szczęście, że udało nam się przyciągnąć kogoś z potencjałem dr Vieiry do naszego nowego pokolenia przywództwa i innowacji naukowych”.

Edwards powiedział, że Vieira jest „świetnym komunikatorem i świetnym słuchaczem”, który jest chętny do interakcji z producentami soi z Arkansas i poznawania ich potrzeb.

„Nie sądzę, aby istniały jakiekolwiek wątpliwości, że jego program zapewni genetykę, która odzwierciedla potrzeby rolnika z Arkansas” – dodał Edwards.

Zgodnie z profilem rolniczym Arkansas z 2022 r., soja jest największą uprawą dochodową w Arkansas, wartą ponad 1,9 miliarda dolarów i zasadzoną na ponad 3 milionach akrów w stanie. Vieira pracował już nad projektami, które rozwiązują wiele problemów, z jakimi borykają się rolnicy uprawiający soję w Arkansas, od odporności na choroby i szkodniki po szeroką adaptację środowiskową i podstawowe czynniki ekonomiczne poprawiające plony i zawartość oleju. Brał również udział w badaniu z Chen, aby zidentyfikować odmiany soi tolerujące herbicyd dikamba, który nie jest celem.

Podczas gdy poprawa potencjału plonowania i dostosowanie do środowiska kierują celami hodowlanymi roślin soi, Vieira powiedział, że istnieją również możliwości poprawy jakości konsumenckiej odmian soi edamame i natto poprzez współpracę z lokalnymi rolnikami i naukowcami z innych działów.

Vieira przyjechał do Stanów Zjednoczonych w 2014 roku po ukończeniu pierwszych dwóch lat studiów licencjackich na Uniwersytecie w São Paulo w Brazylii pod kierunkiem Baldina Pinheiro. Studiował przez rok na University of Minnesota i był stypendystą wizytującym na Purdue University pod kierunkiem Katy Rainey, zanim uzyskał tytuł magistra i doktorat z hodowli roślin, genetyki i genomiki na University of Missouri-Columbia, z Chen i Henry Nguyena jako swoich doradców. Vieira otrzymała stypendium Monsanto Graduate Student Scholarship w 2018 r., otrzymała tytuł National Association of Plant Breeders Borlaug Scholar w 2019 r., a w 2021 r. otrzymała stypendium Corteva DELTA.

Aby dowiedzieć się więcej o badaniach Wydziału Rolnictwa, odwiedź witrynę Arkansas Agricultural Experiment Station: aaes.uada.edu. Śledź na Twitterze @ArkAgResearch. Aby dowiedzieć się więcej o Wydziale Rolnictwa, odwiedź stronę uada.edu. Śledź nas na Twitterze @AgInArk. Aby dowiedzieć się o programach rozszerzeń w Arkansas, skontaktuj się z lokalnym agentem Cooperative Extension Service lub odwiedź stronę www.uaex.uada.edu.

O Wydziale Rolniczym: Misją University of Arkansas System Division of Agriculture jest wzmacnianie rolnictwa, społeczności i rodzin poprzez łączenie zaufanych badań z przyjmowaniem najlepszych praktyk. Za pośrednictwem Rolniczej Stacji Doświadczalnej i Spółdzielczej Służby Rozszerzenia, Wydział Rolnictwa prowadzi badania i prace rozszerzające w ramach narodowego historycznego systemu edukacji dotacyjnej. Wydział Rolnictwa jest jednym z 20 podmiotów w systemie University of Arkansas. Posiada biura we wszystkich 75 hrabstwach w Arkansas i wydziały w pięciu kampusach systemowych. University of Arkansas System Division of Agriculture oferuje wszystkie swoje programy i usługi w zakresie rozwoju i badań bez względu na rasę, kolor skóry, płeć, tożsamość płciową, orientację seksualną, pochodzenie narodowe, religię, wiek, niepełnosprawność, stan cywilny lub stan weterana, informacje genetyczne lub jakikolwiek inny prawnie chroniony status i jest Pracodawcą Akcji Afirmatywnej/Równych Szans.