Uma cultivar que lidera o ranking de produtividade em uma região pode ficar no meio da tabela em outra, ou na mesma região em outra safra. Essa mudança de desempenho é a expressão da interação genótipo × ambiente (G×E): genótipos diferentes respondem de forma diferente às mesmas variações de clima, solo e manejo.
A produtividade observada no campo resulta do potencial genético da cultivar, das condições do ambiente e da forma como esses dois fatores interagem ao longo do ciclo. Para o melhoramento, a G×E define quantos e quais ambientes precisam ser testados antes de uma recomendação. Para quem escolhe a cultivar, define o quanto um resultado de ensaio pode ser extrapolado para a própria área.
O que é interação genótipo × ambiente (G×E)?
A interação genótipo × ambiente (G×E) ocorre quando genótipos diferentes não respondem da mesma forma à variação ambiental, ou seja, quando a diferença entre duas cultivares muda conforme o local, a safra, a época de semeadura ou o manejo. Havendo G×E, o desempenho médio de uma cultivar não basta para prever seu desempenho em um ambiente específico (ALLARD; BRADSHAW, 1964).
O valor fenotípico observado em um ensaio pode ser decomposto assim (Figura 1):
Fenótipo (F) = Genótipo (G) + Ambiente (E) + Interação genótipo × ambiente (G×E) + erro experimental (ε)
O genótipo é a constituição genética da cultivar e determina seu potencial para expressar características como produtividade, ciclo, arquitetura de planta, qualidade de grãos, tolerância ao déficit hídrico, resistência a doenças e eficiência no uso de nutrientes. Ter genética favorável não garante que esse potencial seja expresso: o desempenho depende das condições em que a planta se desenvolve (ELIAS et al., 2016).
O ambiente, no melhoramento, é o conjunto de condições a que o genótipo está submetido durante o ciclo, e não apenas a localização geográfica. Allard e Bradshaw (1964) separam essas condições em dois grupos:
- Variações previsíveis: características permanentes do local ou controladas pelo produtor, como tipo e fertilidade do solo, fotoperíodo (latitude), regime térmico associado à altitude, época de semeadura e práticas de manejo (adubação, densidade, irrigação).
- Variações imprevisíveis: condições que mudam de uma safra para outra, como volume e distribuição de chuvas, temperaturas extremas, veranicos e ocorrência de pragas e doenças.
Por causa das variações imprevisíveis, um mesmo local representa ambientes diferentes em anos distintos. É por isso que a G×E se manifesta tanto entre regiões (genótipo × local) quanto entre safras (genótipo × ano).
Quais são os tipos de interação genótipo × ambiente?
A interação G×E é classificada em simples e complexa. Na simples, a diferença entre os genótipos muda de magnitude entre ambientes, mas a classificação se mantém. Na complexa, a classificação se inverte: a melhor cultivar em um ambiente deixa de ser a melhor em outro. Na literatura internacional, elas correspondem às interações sem cruzamento (non-crossover) e com cruzamento (crossover).
Na decomposição proposta por Cruz e Castoldi (1991), a parte simples da interação decorre da diferença de variabilidade entre os genótipos nos ambientes. A parte complexa decorre da baixa correlação entre o desempenho dos genótipos de um ambiente para outro, e é ela que dificulta a recomendação (Figura 2).
Interação simples
Na interação simples, um genótipo superior continua superior em todos os ambientes avaliados; o que muda é a distância entre ele e os demais. Para a recomendação, o efeito é limitado: a mesma cultivar segue sendo a melhor escolha em toda a região testada.
Interação complexa
Na interação complexa, os genótipos trocam de posição entre ambientes: um material se destaca em uma condição, e outro em condição diferente. Esse tipo de interação torna a recomendação dependente da região, da época e do sistema de produção, e é o que justifica ensaios regionalizados e o posicionamento de cultivares.
Adaptabilidade e estabilidade: qual a relação com a interação G×E?
Adaptabilidade e estabilidade descrevem como uma cultivar responde à variação ambiental quando há interação G×E. Adaptabilidade é a capacidade de responder às melhorias do ambiente, isto é, de aproveitar as condições favoráveis. Estabilidade é a previsibilidade desse comportamento: o quanto o desempenho da cultivar segue o padrão esperado diante das variações do ambiente.
No modelo de Eberhart e Russell (1966), um dos mais usados, as duas propriedades são estimadas por regressão do desempenho da cultivar contra o índice ambiental, que expressa o quanto cada ambiente é mais ou menos favorável que a média geral dos ensaios (Figura 3):
- Coeficiente de regressão (b) próximo de 1: adaptabilidade ampla, com resposta proporcional à melhoria do ambiente;
- b maior que 1: cultivar responsiva, adaptada a ambientes favoráveis;
- b menor que 1: cultivar menos responsiva, mais adaptada a ambientes desfavoráveis;
- Desvios da regressão próximos de zero: comportamento previsível (alta estabilidade).
Nesse modelo, a cultivar ideal reúne média alta, b próximo de 1 e desvios pequenos.
Becker e Léon (1988) distinguem dois conceitos de estabilidade. A estabilidade estática (biológica) é a de um genótipo que mantém o mesmo desempenho em qualquer ambiente; para produtividade, ela costuma vir acompanhada de baixa resposta a ambientes favoráveis. A estabilidade dinâmica (agronômica) é a de um genótipo que acompanha a média dos ambientes sem desvios imprevisíveis. Na recomendação de cultivares, o conceito usado é o dinâmico.
Uma cultivar pode, então, ter adaptação ampla, com bom desempenho em diferentes ambientes, ou adaptação específica, quando se destaca principalmente em determinadas condições (CECCARELLI, 1989).
Avaliar adaptabilidade e estabilidade ajuda a identificar as cultivares com comportamento mais adequado para cada região e sistema de produção (EBERHART; RUSSELL, 1966; CECCARELLI, 1989).
Como os programas de melhoramento avaliam a interação G×E?
A interação G×E é avaliada em ensaios multiambientes: os mesmos genótipos são testados em vários locais, anos agrícolas e épocas de semeadura, e os dados são analisados por métodos estatísticos que quantificam a interação e indicam quais genótipos são estáveis, quais respondem a ambientes favoráveis e quais têm adaptação específica (ELIAS et al., 2016; POUR-ABOUGHADAREH et al., 2022).
Os métodos mais usados nos programas de melhoramento genético cumprem funções complementares:
- Análise de variância conjunta: testa se a interação G×E é significativa;
- Regressão (ex.: Eberhart e Russell): estima adaptabilidade e estabilidade de cada genótipo;
- Modelos mistos: estimam valores genotípicos em ensaios desbalanceados, com diferentes genótipos em cada local ou ano;
- AMMI e GGE biplot: representam graficamente a interação, identificam quais genótipos se destacam em quais ambientes e agrupam locais semelhantes em mega-ambientes (YAN et al., 2000; GAUCH, 2006).
Uma consequência prática dessas análises é a estratificação ambiental: ambientes em que os genótipos se classificam de forma parecida podem ser agrupados, e a recomendação passa a ser feita por região homogênea, e não para o país inteiro.
Por que os ensaios de Valor de Cultivo e Uso (VCU) são importantes?
Os ensaios de Valor de Cultivo e Uso (VCU) são a etapa em que a interação G×E é medida antes do registro. Para as espécies com requisitos mínimos definidos pelo Ministério da Agricultura e Pecuária, a cultivar só é inscrita no Registro Nacional de Cultivares (RNC) depois de avaliada em ensaios conduzidos nas regiões em que será indicada (BRASIL, 2003; BRASIL, 2026).
O VCU considera o conjunto de características agronômicas da cultivar e suas propriedades de uso, e os ensaios devem ser planejados para permitir a avaliação adequada do comportamento dos materiais (BRASIL, 2026).
A soja é o exemplo mais claro de como a G×E estrutura esse processo no Brasil. Os ensaios de VCU e a indicação de cultivares de soja são regionalizados em 5 macrorregiões sojícolas e 20 regiões edafoclimáticas (REC), delimitadas por características de clima e solo. Uma cultivar é testada e indicada por REC, não para o país todo (KASTER; FARIAS, 2012).
Como posicionar cultivares considerando a interação G×E?
Posicionar uma cultivar é definir onde, quando e em qual sistema de produção ela deve ser semeada para expressar seu potencial. O posicionamento cruza os resultados de ensaios regionais com as características da área e com o Zoneamento Agrícola de Risco Climático (ZARC), que indica as janelas de semeadura de menor risco climático por município.
Os critérios mais usados são:
- região de cultivo e clima;
- época de semeadura e ciclo da cultivar;
- altitude e características do solo;
- disponibilidade de água;
- histórico de doenças da área;
- sistema de produção.
O ZARC complementa essas informações ao indicar, para cada cultura e município, os períodos de semeadura de menor risco climático, considerando o tipo de solo e o ciclo da cultivar. Ao reunir informações sobre a cultivar, o ambiente e a época de cultivo, o técnico consegue direcionar cada material às condições mais favoráveis à expressão do seu potencial genético.
Em regiões sujeitas a maior variação entre safras, cultivares com estabilidade dinâmica tendem a ser escolhas mais seguras. Materiais de adaptação específica, por sua vez, rendem mais quando semeados nas condições a que estão adaptados, e perdem mais fora delas.
Qual a importância da interação G×E para o produtor?
Para o produtor, a interação G×E significa que o resultado de uma cultivar em outra região, ou em uma única safra, não garante o mesmo desempenho na sua área. Resultados de vários locais e anos, obtidos em condições próximas às da propriedade, são a base mais segura para escolher e posicionar materiais.
Na prática, considerar a interação G×E ajuda a:
- escolher cultivares indicadas para a região e para a época de semeadura;
- posicionar materiais diferentes em talhões com solo, histórico ou janela de semeadura distintos;
- interpretar resultados de ensaios e dias de campo, dando mais peso a médias de vários locais e safras do que a um resultado isolado;
- reduzir risco, combinando cultivares com diferentes padrões de adaptação em vez de concentrar a área em um único material.
A escolha da cultivar é, portanto, uma decisão do planejamento de safra que envolve genética, ambiente e manejo.
Perguntas frequentes sobre interação genótipo × ambiente
O que é interação genótipo x ambiente?
É a resposta diferente de genótipos às mesmas variações de ambiente. Quando há interação G×E, a diferença de desempenho entre cultivares muda conforme o local, a safra ou o manejo, e a média geral de uma cultivar não prevê seu desempenho em um ambiente específico.
Qual a diferença entre interação simples e complexa?
Na interação simples, a diferença entre os genótipos muda de tamanho entre ambientes, mas a classificação se mantém. Na interação complexa, a classificação se inverte: a cultivar mais produtiva em um ambiente deixa de ser a mais produtiva em outro.
Qual a diferença entre adaptabilidade e estabilidade?
Adaptabilidade é a capacidade da cultivar de responder às melhorias do ambiente. Estabilidade é a previsibilidade desse comportamento diante das variações ambientais. Uma cultivar pode ser muito responsiva e pouco previsível, ou o contrário.
Por que uma cultivar produz bem em uma região e mal em outra?
Porque o desempenho resulta do genótipo, do ambiente e da interação entre eles. Fotoperíodo, temperatura, solo, chuvas e doenças variam entre regiões, e cada cultivar responde de forma diferente a essas condições.
O que é o ensaio de VCU?
O ensaio de Valor de Cultivo e Uso (VCU) avalia o desempenho agronômico e as propriedades de uso de uma nova cultivar em diferentes ambientes. Para as espécies com requisitos mínimos definidos pelo MAPA, é etapa obrigatória para a inscrição no Registro Nacional de Cultivares.
Conclusão
A interação genótipo × ambiente explica por que uma mesma cultivar apresenta desempenhos diferentes entre regiões, safras e condições de cultivo. Por isso, a produtividade em um único ambiente não deve definir, sozinha, a escolha de um material.
A análise conjunta de adaptabilidade, estabilidade, resultados de ensaios regionais e características da área permite posicionar as cultivares de forma mais adequada, reduzindo riscos e favorecendo a expressão do seu potencial produtivo.
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Referências
ALLARD, R. W.; BRADSHAW, A. D. Implications of genotype-environmental interactions in applied plant breeding. Crop Science, v. 4, n. 5, p. 503-508, 1964. DOI: https://doi.org/10.2135/cropsci1964.0011183X000400050021x
BECKER, H. C.; LÉON, J. Stability analysis in plant breeding. Plant Breeding, v. 101, p. 1-23, 1988. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1439-0523.1988.tb00261.x
BRASIL. Lei nº 10.711, de 5 de agosto de 2003. Dispõe sobre o Sistema Nacional de Sementes e Mudas e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 6 ago. 2003.
BRASIL. Ministério da Agricultura e Pecuária. Valor de Cultivo e Uso – VCU. Brasília, DF, 2026. Disponível em: https://www.gov.br/agricultura/pt-br/assuntos/insumos-agropecuarios/insumos-agricolas/sementes-e-mudas/registro-nacional-de-cultivares/valor-de-cultivo-e-uso-2013-vcu. Acesso em: 20 set. 2026.
CECCARELLI, S. Wide adaptation: how wide? Euphytica, v. 40, p. 197-205, 1989. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00024512
CRUZ, C. D.; CASTOLDI, F. L. Decomposição da interação genótipos x ambientes em partes simples e complexa. Revista Ceres, v. 38, p. n. 219, p. 422-430, 1991.
EBERHART, S. A.; RUSSELL, W. A. Stability parameters for comparing varieties. Crop Science, v. 6, n. 1, p. 36-40, 1966. DOI: https://doi.org/10.2135/cropsci1966.0011183X000600010011x
ELIAS, A. A.; ROBBINS, K. R.; DOERGE, R. W.; TUINSTRA, M. R. Half a century of studying genotype × environment interactions in plant breeding experiments. Crop Science, v. 56, n. 5, p. 2090-2105, 2016. DOI: https://doi.org/10.2135/cropsci2015.01.0061
GAUCH, H. G. Jr. Statistical analysis of yield trials by AMMI and GGE. Crop Science, v. 46, n. 4, p. 1488-1500, 2006. DOI: https://doi.org/10.2135/cropsci2005.07-0193
JANUSCH, I.; KROPATSCH, W. G.; BUSCH, W. Topological image analysis and (normalised) representations for plant phenotyping. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SYMBOLIC AND NUMERIC ALGORITHMS FOR SCIENTIFIC COMPUTING (SYNASC), 16., 2014, Timisoara. Proceedings […]. [S. l.]: IEEE, 2014. p. 579-586. DOI: 10.1109/SYNASC.2014.83.
KASTER, M.; FARIAS, J. R. B. Regionalização dos testes de Valor de Cultivo e Uso e da indicação de cultivares de soja: terceira aproximação. Londrina: Embrapa Soja, 2012. 69 p. (Documentos, 330).
LYON, A.; TRACY, W.; COLLEY, M.; CULBERT, P.; MAZOUREK, M.; MYERS, J.; ZYSTRO, J.; SILVA, E. M. Adaptability analysis in a participatory variety trial of organic vegetable crops. Renewable Agriculture and Food Systems, v. 35, n. 3, p. 296–312, 2020. DOI: 10.1017/S1742170518000583. Portal de Pesquisa WUR
POUR-ABOUGHADAREH, A.; KHALILI, M.; POCZAI, P.; OLIVOTO, T. Stability indices to deciphering the genotype-by-environment interaction (GEI) effect: an applicable review for use in plant breeding programs. Plants, v. 11, n. 3, art. 414, 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/plants11030414
SCHNEIDER, H. M.; LYNCH, J. P. Should root plasticity be a crop breeding target? Frontiers in Plant Science, v. 11, art. 546, 2020. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00546
YAN, W.; HUNT, L. A.; SHENG, Q.; SZLAVNICS, Z. Cultivar evaluation and mega-environment investigation based on the GGE biplot. Crop Science, v. 40, n. 3, p. 597-605, 2000. DOI: https://doi.org/10.2135/cropsci2000.403597x
Sobre a autora:
Ana Rita Nunes Lemes
Pesquisadora
- Mestra e Doutora em Genética e Melhoramento de Plantas (UNESP/Jaboticabal)
- Engenheira Agrônoma (UNESP/Jaboticabal)
Como citar este artigo
LEMES, A. R. N. Interação genótipo × ambiente (G×E): por que uma cultivar produz bem em uma região e mal em outra? Blog Agroadvance. Publicado em: 15 Out. 2026. Disponível em: https://agroadvance.com.br/blog-interacao-genotipo-ambiente/. Data de acesso: 15 out. 2026.
