IV Workshop em Melhoramento Florestal IPEF Avanços no Melhoramento Genético de Espécies Florestais Edson Seizo Mori FCA / UNESP Campus de Botucatu
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
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
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?
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
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
Fonte: Garlipp (2007)
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 3 156 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
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
Fonte: Garlipp (2007)
45 Fonte: Garlipp (2007)
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)
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
Eucalyptus grandis Duratex Tectona grandis Floresteca
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
Hibridação
Hibridação
Fonte: Assis & Mafia (2007)
Endogamia e Produção de Linhagens Fonte: Oda et al. (2007)
Clonagem
Duratex FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS Pomar de Sementes
Estaquia
Cultura de tecidos Fonte: Santos et al., 2004
Cultura de embriões e de órgãos 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
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
Correlaçõe s entre caracteres
Estabilidade Fenotípica Material genético mais estável e responsível Clones do mercado tem se apresentado como muito estáveis Alguns responsíveis e outros não
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
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 Populações Fonte: Grattapaglia (2007)
Marcadores Moleculares Puccinia psidii - Sistema modelo Marcadores moleculares RAPD (JUNGHANS et al., 2003) Primer AT9 Marcador AT9/917 Gene de resistência Ppr1
Teste de Paternidade Fonte: Grattapaglia (2007)
Teste de Paternidade Fonte: Grattapaglia (2007)
Fitorreguladores (Hormônios) Suzano - Itapetininga
Florescimento Precoce Suzano Florescimento precoce
Polinização Controlada Fonte: Assis & Mafia (2007)
Pomar de paclobutrazol na VCP
Polinização controlada na Eucatex
Genômica
SNPs Slide 16
SNP Fonte: Kirst (2007)
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)
Transgênicos Fonte: Labate, 2002
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 10-20 elites (vaso)
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
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 + 135 Eu + 225 híbridas = 495 cruzam.
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 + 135 Eu + 30 híbridas = 300 cruzam.
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.