iv workshop em melhoramento genético florestal – ipef avanços

IV Workshop em MelhoramentoFlorestal – IPEF

Avanços no MelhoramentoGenético de Espécies Florestais

Edson Seizo MoriFCA / UNESP – Campus de Botucatu

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Introdução e Histórico

• A cultura dos eucalyptus no Brasil - histórico

• Até onde deve chegar a produtividade emmadeira dos eucalyptus ?

• Qual o caminho a seguir ? Tendências ?

• Aumento da Produtividade:• Melhoramento Genético• Práticas Silviculturais

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Introdução e HistóricoFazer “Melhoramento Genético” é Fácil

O difícil é ser mais eficiente e reduzir o TEMPO para obtençãode clones ou variedadessuperiores

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Introdução e Histórico• Uso de técnicas mais avançadas?

• Retorno a técnicas mais conservadoras?

• Utilizando as novas tecnologias e as experiências obtidas

• O que é o que deu certo?

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Introdução e Histórico• Gerar novas tecnologias ?

• Ou utilizá-las melhor, no dia a dia ?

• O que tem gerado o desenvolvimento econômico?

• Diferenças de ações de países desenvolvidos: Ex: Estados Unidos x Japão

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Introdução e Histórico• Como foi a nossa história na Silvicultura?

passo a passo, dia a dia

• E no melhoramento genético?

• E as novas tecnologias que iriam resolver todosos problemas da silvicultura?

• Sempre voltamos ao nosso “velho” e “clássico”Melhoramento Genético

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Fonte: Garlipp (2007)

Uma reflexão

• Consumo Anual: 156 milhões de m3 madeira

• Ex: Considerando pilha de madeira = 4m largura x 3m altura

• Cada metro linear = 12 m3

• 156 milhões m3 ÷ 12 m3 / m de pilha =

13 mil Km de pilhas de madeira

• 3 mil Km espécies nativas e 9 a 10 mil Km eucalipto e pinus

Histórico dos Reflorestamentos

• Até 1965Não existia uma política florestal nacional

Área Plantada = 500 mil ha• De 1965 a 1987

Novo Código Florestal – com Incentivos FiscaisÁrea Plantada = 6 milhões ha

• HojeAlguns Estados estão incentivando osreflorestamentos

Área Plantada = 5,67 milhões ha

Fonte: Garlipp (2007)

Fonte: Garlipp (2007)

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Melhoramento ClássicoFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

Seleção MassalSeleção Recorrente Simples

Seleção Recorrente com:Teste de Progênies de Meios IrmãosTeste de Progênies de Irmãos CompletosTeste de progênies Endogâmicas S1, S2, etc

(Pomar de Sementes por Mudas)(Pomar de Sementes Clonal)

Recentemente na Área FlorestalFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

Seleção Recorrente para Capacidade Geral de Combinação

Seleção Recorrente para Capacidade Específica de Combinação

Seleção Recorrente RecíprocaSeleção Recorrente Recíproca utilizando:

CGCCEC

Eucalyptus grandis Duratex

Tectona grandis Floresteca

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Desenvolvimento de FerramentasImportantes

• Indução a mutação – radiação• Indução a mutação – químicos• Hibridação• Linhagens• Clonagem – enxertia• Clonagem – estaquia• Clonagem – cultura de tecidos• Cultura de Haplóides• Organogênese• Embriogênese• Parâmetros Genéticos Caracteres Quantitativos• Estabilidade Fenotípica• Correlações juvenil x adulto• Genética de Populações – Estimativas de Parâmetros Genéticos• Marcadores Moleculares (caracterização, testes de paternidade, etc)• Fitorreguladores• Polinização controlada• Genômica• Proteômica• Transgênicos

HibridaçãoFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

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HibridaçãoFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

Fonte: Assis &Mafia (2007)

Endogamia e Produção de Linhagens

Fonte: Oda et al. (2007)

Clonagem

Pomar de SementesFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

Duratex

EstaquiaFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

Cultura de tecidosFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

Fonte: Santos et al., 2004

Cultura de embriões e de órgãosFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

Fonte: Xavier et al. (2007)

Genética Quantitativa• Os caracteres florestais importantes são

quantitativos• Foi a grande contribuição para acelerar os

programas de melhoramento genético• Melhor decisão para qual procedimento

usar; qual carater selecionar primeiro• Predições de ganhos

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Correlações juvenil-adulto

• Eucalyptus grandis• Correlação entre 2 anos x 5 anos

Volume de MadeiraKageyama (1980)

Hoje: utiliza-se para os testes clonaisseleção precoce aos 4 anos de idade

Eucalyptus híbrido

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Correlações entre

caracteres

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Estabilidade Fenotípica

• Material genético mais estável e responsível

• Clones do mercado tem se apresentadocomo muito estáveis

• Alguns responsíveis e outros não

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Estabilidade de um Material Genéticofrente a um Gradiente Ambiental

X Y

W Z

ZZZ

ZZZ

YYYY

XX

Y

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Importância das Estratégias dos Programas de Melhoramento

• Facilitar planejamento;• Organizar os testes existentes;• Eliminar avaliações desnecessárias;• Evitar riscos desnecessários;• Planejar as atividades a curto e longo

prazos;

Genética de PopulaçõesFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

Fonte: Grattapaglia (2007)

PucciniaPuccinia psidiipsidii -- Sistema modeloSistema modeloMarcadores moleculares RAPD (JUNGHANS et al., 2003)

Primer AT9

Marcador AT9/917

Gene de resistência Ppr1

Marcadores MolecularesFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

Teste de PaternidadeFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

Fonte: Grattapaglia (2007)

Teste de Paternidade

Fonte: Grattapaglia (2007)

Fitorreguladores (Hormônios)FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

Suzano - Itapetininga

Florescimento Precoce

Suzano – Florescimento precoce

Polinização Controlada

Fonte: Assis & Mafia (2007)

Pomar de paclobutrazol na VCP

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Polinização controlada na Eucatex

GenômicaFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

Slide 16

SNPsSNPs

SNP

Fonte: Kirst (2007)

SeleSeleçção de plantas ão de plantas resistentesresistentes

coloração verde clara

Pústulas de uredósporoamarelo

esporulação uredospórica

Mecanismos de resistência e interação planta-patógeno

Desenvolvimento do fungo em eucalipto (Pinto, 2008)

TransgênicosFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

Fonte: Labate, 2002

Programa IPEF de PopulaçõesNúcleo

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T.Prog1 T.Prog2 T.Prog3

T.Prog4 T.Prog5 T.Prog6

T.Prog7 T.Prog8 T.Prog9

T.Prog10 T.Prog11 T.Prog12

T.Prog13 T.Prog14 T.Prog15

ClonesSeleção

sementes Teste Pólen Clonal

PopulaçãoNúcleo

Plantio Comercial

População Principal

10 - 20 elites (vaso)

Teste progenies Empresas IPEF

Cruzamentos Controlados• 15 elites - geração1 – E. grandis

dialelo completo e autofecundações(105 cruzam + 15 autofec = 120 progênies)

120 prog + 15 elites com mix de pólen das selecionadas do teste progênies Empresas IPEF

= 135 total de cruzamentos

• O mesmo esquema para o E. urophylla

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Alternativa para CEC• Próxima geração de elites G2

E. grandis – 15 novosE. urophylla – 15 novos

• 15 Eg x 15 Eu = 225 progênies híbridas• Total de cruzamentos =

135 Eg + 135 Eu + 225 híbridas = 495 cruzam.

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Alternativa para CGC• Próxima geração de elites G2

E. grandis – 15 novosE. urophylla – 15 novos

• 15 Eg x Eu (Mix de pólen) = 15 cruzam.• 15 Eu x Eg (Mix de pólen) = 15 cruzam.

Total = 30 cruzam.• Total geral de cruzamentos =

135 Eg + 135 Eu + 30 híbridas = 300 cruzam.

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Considerações Finais• Muitas ferramentas e tecnologias

ocorreram na última metade de século.• Precisamos utilizá-las nos programas de

melhoramento.• Quantas mais tecnologia usarmos, menor

será o tempo para o melhoramento do produto final e melhor será sua qualidade.

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