iv workshop em melhoramento genético florestal – ipef avanços
TRANSCRIPT
IV Workshop em MelhoramentoFlorestal – IPEF
Avanços no MelhoramentoGenético de Espécies Florestais
Edson Seizo MoriFCA / UNESP – Campus de Botucatu
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
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
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
Introdução e HistóricoFazer “Melhoramento Genético” é Fácil
O difícil é ser mais eficiente e reduzir o TEMPO para obtençãode clones ou variedadessuperiores
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
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?
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
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
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
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
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
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)
45
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
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
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
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
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
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
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
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
Correlações entre
caracteres
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
Estabilidade Fenotípica
• Material genético mais estável e responsível
• Clones do mercado tem se apresentadocomo muito estáveis
• Alguns responsíveis e outros não
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
Estabilidade de um Material Genéticofrente a um Gradiente Ambiental
X Y
W Z
ZZZ
ZZZ
YYYY
XX
Y
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
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
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
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
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
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
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
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.
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
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.
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
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.
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICASFACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS