Genotypic Variation and Biofortification with Selenium in Brazilian Wheat Cultivars

Selenium is essential to human and animal health, as it regulates glutathione peroxidase activity. Although not considered essential to plants, it may be beneficial to plant growth and development at low concentrations. This study evaluated the effect of selenate application on Se biofortification, macro- and micronutrient content, and the expression of genes involved in Se uptake and assimilation in 12 Brazilian wheat ( L.) cultivars. This nutrient-solution experiment was performed in a greenhouse and consisted of a complete 12 × 2 factorial randomized design, with 12 wheat cultivars in the absence or presence of Se in solution (13 μmol), with three replicates. The presence of Se in solution did not affect growth and yield of wheat cultivars. Selenium content and accumulation in the grain varied significantly among the different cultivars. The presence of Se affected macronutrient content more than micronutrient content, and selenate application increased S content in the shoots of eight cultivars and in the grains of five cultivars. Examination of gene expression did not allow identification of responses within the two groups of cultivars-with high or low Se contents-after selenate application. Our findings are relevant to the design of Se biofortification strategies for wheat in tropical and subtropical agroecosystems.

BIOFORTIFICAÇÃO AGRONÔMICA COM SELÊNIO NO BRASIL COMO ESTRATÉGIA PARA AUMENTAR A QUALIDADE DOS PRODUTOS AGRÍCOLAS

Há fortes evidências de deficiência de selênio (Se) em solos, forragens e produtos agrícolas do Brasil. A faixa de deficiência de Se em solos varia de 100 a 600 µg kg-1, no entanto, os valores máximos encontrados, na maioria dos casos, em solos agricultáveis foram aproximadamente 210 µg kg-1. A variação genotípica das culturas para acumular Se nas partes comestíveis depende do seu teor no solo e a escolha da variedade ou cultivar com maior capacidade de absorção e acúmulo de Se pode contribuir para melhorar a qualidade dos alimentos. O Brasil possui fortes evidências de deficiência de Se na população, no entanto, nenhuma pesquisa abrangente ao nível do país sobre o assunto está disponível. Além disso, a biofortificação com Se em produtos agrícolas não faz parte do Programa HarvestPlus do Brasil. É necessário mais pesquisas relacionadas ao teor de Se no solo em diferentes estados brasileiros. Em áreas onde a biodisponibilidade de Se é baixa, uma alternativa eficiente é a suplementação de Se por meio de fertilizantes para aplicação via solo ou foliar, o que corrige os baixos níveis de Se nas pastagens, animais e humanos, como o ocorreu com sucesso na Finlândia, Nova Zelândia e Austrália.