Avanços no Melhoramento Genético de Espécies Florestais

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1 IV Workshop em Melhoramento Florestal IPEF Avanços no Melhoramento Genético de Espécies Florestais Edson Seizo Mori FCA / UNESP Campus de Botucatu

2 Introdução e Histórico A cultura dos eucalyptus no Brasil - histórico Até onde deve chegar a produtividade em madeira dos eucalyptus? Qual o caminho a seguir? Tendências? Aumento da Produtividade: Melhoramento Genético Práticas Silviculturais

3 Introdução e Histórico Fazer Melhoramento Genético é Fácil O difícil é ser mais eficiente e reduzir o TEMPO para obtenção de clones ou variedades superiores

4 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?

5 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

6 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 todos os problemas da silvicultura? Sempre voltamos ao nosso velho e clássico Melhoramento Genético

7 Fonte: Garlipp (2007)

8 Uma reflexão Consumo Anual: 156 milhões de m 3 madeira Ex: Considerando pilha de madeira = 4m largura x 3m altura Cada metro linear = 12 m milhões m 3 12 m 3 / m de pilha = 13 mil Km de pilhas de madeira 3 mil Km espécies nativas e 9 a 10 mil Km eucalipto e pinus

9 Histórico dos Reflorestamentos Até 1965 Não existia uma política florestal nacional Área Plantada = 500 mil ha De 1965 a 1987 Novo Código Florestal com Incentivos Fiscais Área Plantada = 6 milhões ha Hoje Alguns Estados estão incentivando os reflorestamentos Área Plantada = 5,67 milhões ha

10 Fonte: Garlipp (2007)

11

12 45 Fonte: Garlipp (2007)

13 Melhoramento Clássico Seleção Massal Seleção Recorrente Simples Seleção Recorrente com: Teste de Progênies de Meios Irmãos Teste de Progênies de Irmãos Completos Teste de progênies Endogâmicas S1, S2, etc (Pomar de Sementes por Mudas) (Pomar de Sementes Clonal)

14 Recentemente na Área Florestal Seleção Recorrente para Capacidade Geral de Combinação Seleção Recorrente para Capacidade Específica de Combinação Seleção Recorrente Recíproca Seleção Recorrente Recíproca utilizando: CGC CEC

15 Eucalyptus grandis Duratex Tectona grandis Floresteca

16 Desenvolvimento de Ferramentas Importantes 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

17 Hibridação

18

19

20 Hibridação

21 Fonte: Assis & Mafia (2007)

22 Endogamia e Produção de Linhagens Fonte: Oda et al. (2007)

23 Clonagem

24 Duratex FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS Pomar de Sementes

25 Estaquia

26 Cultura de tecidos Fonte: Santos et al., 2004

27 Cultura de embriões e de órgãos Fonte: Xavier et al. (2007)

28 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

29 Correlações juvenil-adulto Eucalyptus grandis Correlação entre 2 anos x 5 anos Volume de Madeira Kageyama (1980) Hoje: utiliza-se para os testes clonais seleção precoce aos 4 anos de idade Eucalyptus híbrido

30 Correlaçõe s entre caracteres

31 Estabilidade Fenotípica Material genético mais estável e responsível Clones do mercado tem se apresentado como muito estáveis Alguns responsíveis e outros não

32 Estabilidade de um Material Genético frente a um Gradiente Ambiental X X X Y Y Y Y Y Y W Z Z Z Z Z Z Z

33 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;

34 Genética de Populações Fonte: Grattapaglia (2007)

35 Marcadores Moleculares Puccinia psidii - Sistema modelo Marcadores moleculares RAPD (JUNGHANS et al., 2003) Primer AT9 Marcador AT9/917 Gene de resistência Ppr1

36 Teste de Paternidade Fonte: Grattapaglia (2007)

37 Teste de Paternidade Fonte: Grattapaglia (2007)

38 Fitorreguladores (Hormônios) Suzano - Itapetininga

39 Florescimento Precoce Suzano Florescimento precoce

40 Polinização Controlada Fonte: Assis & Mafia (2007)

41 Pomar de paclobutrazol na VCP

42 Polinização controlada na Eucatex

43 Genômica

44 SNPs Slide 16

45 SNP Fonte: Kirst (2007)

46 Seleção de plantas resistentes Mecanismos de resistência e interação planta-patógeno esporulação uredospórica coloração verde clara Pústulas de uredósporo amarelo Desenvolvimento do fungo em eucalipto (Pinto, 2008)

47 Transgênicos Fonte: Labate, 2002

48 Programa IPEF de Populações FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS Núcleo Teste progenies Empresas IPEF 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 sementes Seleção Pólen Clones Teste Clonal População Núcleo Plantio Comercial População Principal elites (vaso)

49 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

50 Alternativa para CEC Próxima geração de elites G2 E. grandis 15 novos E. urophylla 15 novos 15 Eg x 15 Eu = 225 progênies híbridas Total de cruzamentos = 135 Eg Eu híbridas = 495 cruzam.

51 Alternativa para CGC Próxima geração de elites G2 E. grandis 15 novos E. 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 Eu + 30 híbridas = 300 cruzam.

52 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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