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Shovelomics em Feijoeiro

Apresenta o processo de fenotipagem de raízes da coroa do sistema radicular do feijoeiro.

Passo 1: Identifique a Amostra

Escolha amostras representativas.

Digging crownDigging larger plant crown

Passo 2: Escave a Amostra

Isso pode ser mais difícil do que parece. Você certamente não quer cavar muito perto do caule pois assim não teria raiz suficiente para avaliar. Mas você, também, não pode cavar um buraco muito grande, pois o torrão com as raízes poderá esfacelar causando o rompimento das raízes e sua perda. Tudo isso depende da textura do solo, mas temos observado que aproximadamente 25 cm ao redor do caule geralmente proporciona uma amostra de tamanho suficiente, que permite uma boa avaliação das raízes, e não é tão grande ao ponto de causar o esfacelamento do torrão.

Cave cuidadosamente ao redor da planta, ou plantas, que você selecionou e, então, deslize a pá abaixo do bulbo radicular e o levante com a ajuda da outra mão. Coloque o torrão com as raízes em um carrinho de mão para transportar até à área de lavagem, ou coloque diretamente em um recipiente para lavagem.

Soaking the crownWashing and scoring root crowns

Passo 3: Mergulhe em água, lave e enxague a amostra

Solos, especialmente aqueles com alto teor de argila, não são facilmente removidos das raízes e, considerando que as raízes do feijoeiro são muito frágeis, essa operação deve ser realizada com extremo cuidado. Nós preenchemos tubos de 30L com água e sabão e então deixamos o torrão descansar por pelo menos 10 minutos. Às vezes é necessário um tempo de imersão maior para algumas amostras. Após esse período, você pode balançar cuidadosamente o torrão e separar a terra das raízes. Pode-se perder uma porção de raízes finas, mas nós não encontramos outro jeito melhor que evitasse tal perda.

Após ter lavado, mergulhe a amostra em água limpa e sem sabão. Permita que permaneça no recipiente até que estejam prontas para ser avaliadas, pois as raízes do feijoeiro secam rapidamente e então assumem qualquer que seja o ângulo que secaram. Deixando no recipiente fará com que o sistema radicular permaneça tão hidratado e inalterado quanto possível.  

Picture boardPicture board - good nodules

Passo 4: Fotografe a amostra

Mesmo que as fotos não sejam tão boas quanto olhar para as próprias amostras e, ainda que esse tipo de fotos não seja apropriado para análise computacional (veja método de seccionamento de raiz de milho), elas ainda são úteis para comparações menos precisas e para refrescar sua memória. Elas também auxiliarão relembrar cada experimento, qual o ano de condução e quais as notas atribuídas às raízes.

Nós fizemos um “quadro de fotos” a partir de um quadro de cortar azul e desenhamos nele com um marcador permanente de coloração preta. Isso auxilia destacar melhor os ângulos, tamanho, ramificação e nodulação do que em um quadro branco. Nós desenhamos escalas no quadro para facilitar avaliações de várias características.

Crown phenotyping

Passo 5: Pontue a amostra

Os parâmetros que você pontuou, como os pontuou e o quão quantitativo quer ser depende totalmente de você. É melhor ser o mais quantitativo possível, mas quanto mais parâmetros você realmente avalia, mais tempo será gasto para cada amostra. Se necessita avaliar 100 amostras por dia, 1 minuto a mais aumenta muito tempo.

Algumas das características que nós avaliamos inclui: ângulo das raízes basais; diâmetro, comprimento e número das raízes basais; ramificações laterais das raízes basais; diâmetro, comprimento e número das raízes adventícias; densidade de ramificação das raízes adventícias; diâmetro, comprimento e densidade de ramificação da raiz pivotante; tamanho, número e distribuição de nódulos funcionais. Nós também classificamos doenças (1-9).

Nós tentamos encontrar um equilíbrio entre medições quantitativas e avaliações mais subjetivas (qualitativas). Por exemplo, para estimar comprimento de raízes basais e raízes adventícias usando método intensivo, nós medimos seu diâmetro 1cm a partir do caule, com paquímetro. Para número de raízes adventícias, nós contamos o número de raízes; e para estimar densidade de ramificação nós contamos raízes em um segmento representativo de 2 cm. Para uma determinação rápida, nós apenas consideramos, visualmente, todos os parâmetros mencionados acima e atribuímos a eles uma nota de 1 a 9 (1 excelente e 9 muito ruim). Nós também adaptamos nosso protocolo ao tipo e tamanho do experimento. Para um estudo mecanicista ou fisiológico nós fazemos as determinações quantitativas mais detalhadas. Para um grande estudo fenotípico, em que estamos apenas tentando ver que tipo de raízes diferenciam genótipos, nós utilizamos o método menos intensivo e menos demorado.

Nós fizemos “quadros de pontuação” similar ao “quadro de fotos”, mas com a escala (1 bom – 9 ruim), pontos para tamanho de nódulos que correspondem ao diâmetro em milímetros (1-5), e com marcas em centímetros em volta dos bordos para facilitar a contagem da densidade de ramificações.

Deep RootsShallow roots