|
Programa de Pós Graduação em Genética
e Melhoramento Seminário de Tese MESA REDONDA Avanços no Melhoramento de Plantas: Eucalyptus Introdução e Avaliação de procedências O eucalipto apresenta várias particularidades que permite tomá-lo como referencial para mostrar como os avanços do melhoramento de plantas têm ocorrido ao longo dos anos, bem como a sua utilidade no nosso dia a dia. Também foi deve ser referenciado por sua recente história no Brasil, associada aos grandes avanços genéticos (BRACELPA, 2005). O Eucalyptus é originário da Austrália e chegou ao Brasil em 1904 . Foi a partir da década de 60 que obteve sua expressividade econômica devido aos incentivos fiscais fornecidos pelo governo. Como resultado houve o surgimento de cooperativas como o IPEF e a SIF, e também as atuais empresas, tais como a Aracruz e a Cenibra. Porém, foi apenas na década de 70 que se iniciaram as pesquisas com a principal preocupação de se observar o desempenho de procedências trazidas da Austrália para sanar problemas da cultura no Brasil, como produção, resistência a doenças e a geadas. A partir da década de 80, com o final dos subsídios federais, novo horizonte se formou no Brasil, onde a palavra chave era, então, “eficiência”, exigindo muito dos pesquisadores, em especial, dos que atuavam na área de biometria. Com a disponibilidade de recursos computacionais e software amigável, como o surgimento do windows 95, houve possibilidade de que as análises de dados pudessem ser feita de forma a aumentar a eficiência do processo produtivo e nortear as decisões a serem tomadas pelos pesquisadores. A hibridação e clonagem Após a fase de introdução, percebeu-se que a sintetização de híbridos inter e intraespecíficos no gênero Eucalyptus assumia destacada importância dentro dos programas de melhoramento genético deste gênero, uma vez que as características de interesse, em níveis favoráveis, encontrava-se em diferentes espécies, as quais são particularmente adaptadas a determinadas condições climáticas peculiares. Portanto, a possibilidade de associação dessas características, bem como a manifestação de heterose verificada nos cruzamentos entre vários pares de espécies somente podiam ser obtidas via hibridação. A partir de 1990 programas intensivos de hibridação foram implementados, e a partir de 2000 inciaram-se os programas de seleção recorrente recíproca (SRR) para o melhoramnto do híbrido entre espécies divergentes. A SRR visa o melhoramento da média do cruzamento entre duas ou mais populações (ou indivíduos) divergentes. O melhoramento baseado em cruzamento interpopulacioal (ou interespecífico) implica em melhorar, simultaneamente, a média do valor genético aditivo interpopulacional das duas populações bem como a heterose do cruzamento entra as mesmas. A heterose é função direta da divergência genética entre as populações e do grau de dominância do caráter sob melhoramento. Neste contexto, a clonagem, característica peculiar de muitas espécies florestais, é essencial para fixação das combinações genotípicas desejáveis e do vigor híbrido, para obtenção de homogeneidade dos produtos florestais e para a maximização da intensidade de seleção. Em 1974 iniciou-se, no Brasil, o desenvolvimento de métodos de propagação vegetativa a partir de estacas de brotações de cepas de eucaliptos, com a primeira plantação clonal estabelecida em 1979 no Estado do espírito Santos. A propagação clonal tem como meta principal a reprodução de indivíduos geneticamente idênticos, de material vegetativo procedentes de uma planta selecionada. No caso dos Eucalyptus spp., a Silvicultura Intensiva Clonal adquire alta importância, pois propicia: redução na idade de exploração; maior produção de madeira de melhor qualidade, no menor lapso de tempo e por unidade de área; racionalização das atividades operacionais e redução nos custos de exploração e transporte. A metodologia para a produção de mudas clonais de Eucalyptus via estaquia, basicamente é a mesma desde o início da propagação massal, no Brasil. Segundo Campinhos (1987), as árvores são propagadas e plantadas em áreas denominadas de áreas de teste clonal, para determinar a adaptabilidade e a superioridade desejável em diferentes sítios, e para se conhecer a melhor interação entre genótipo e ambiente. As matrizes selecionadas são propagadas vegetativamente, via estaquia, e plantadas em áreas de multiplicação clonal (atuais jardins clonais). Melhoramento baseado em teste de progênie Apesar do interesse pelos clones híbridos, os programas de melhoramento florestal, a exemplo do que ocorreu no milho, ainda dão considerável ênfase ao melhoramento visando garantir a variabilidade e a disponibilidade de material genético superior para extração de futuros híbridos. Existem diversas modalidades de seleção, cujas diferenças, segundo Paterniani e Miranda Filho (1987), estão no nível de controle parental, na existência ou não de controle de progênies e no controle ambiental. No caso da seleção massal, a forma mais simples de selecionar, a qual consiste na escolha dos indivíduos de melhor fenótipo, para proporcionarem sementes para a próxima geração, podendo ser ainda denominada de seleção individual. Seleção com teste de progênie, conforme Allard (1971), refere-se à avaliação do genótipo dos progenitores com base no fenótipo de seus descendentes. Após a avaliação das progênies, identificam-se os progenitores desejáveis para intercruzar e produzir a geração seguinte. Tem a vantagem de as plantas mães permanecerem na população enquanto o teste de progênie se realiza. Seleção entre e dentro de famílias é uma modalidade de seleção que consiste em identificar as melhores famílias e, dentro dessas, os melhores indivíduos em um teste de progênies. Pode-se perceber, portanto, que as plantas-mães selecionadas inicialmente não participaram no processo de recombinação após a seleção, mas, sim, seus descendentes, geralmente aqueles que estão sendo testados. Uma das críticas que se faz à seleção entre e dentro de famílias é o fato de indivíduos superiores de famílias intermediárias ou indivíduos intermediários de famílias superiores não serem considerados na seleção. Assim, surge como alternativa a seleção com base no desempenho individual associado ao desempenho da família, na qual o indivíduo não é avaliado em dois estágios, mas em apenas um, não sendo o desempenho individual o único considerado. Melhoramento baseado no valor genético
individual Sendo uma espécie vegetal perene e cada indivíduo contribuindo significativamente para a produção total, a seleção baseada no valor individual torna-se de grande importância. Assim, além dos testes de progênies, a seleção com base no valor do indivíduo merece também destaque nesta espécie. Entretanto, como cada indivíduo é fortemente influenciado pelo ambiente, técnicas biométricas que são capazes de predizer o valor genético do indivíduo, como o BLUP, tornaram-se de uso indispensável entre melhoristas da área florestal. O BLUP é o procedimento que maximiza a acurácia seletiva e, portanto, é superior a qualquer outro índice de seleção combinada. O BLUP permite também o uso simultâneo e várias fontes de informação tais quais aquelas advindas de vários experimentos instalados em um ou vários locais. Para aplicação dos BLUP são necessárias estimativas de componentes de variância e de parâmetros genéticos. Procedimento ótimo de estimação desses componentes de variância é o de máxima verossimilhança residual ou restrita (REML). A era dos marcadores moleculares no melhoramento
florestal Os marcadores moleculares têm sido amplamente utilizados no melhoramento genético em diversas espécies vegetais com diferentes objetivos como certificação de cruzamentos, seleção de genitores, seleção assistida para características de interesse. Em eucalipto, as primeiras análises moleculares foram realizadas com marcadores isoenzimáticos e possibilitaram obter estimativas de variabilidade entre genótipos (Frip et al., 1987). Com o surgimento dos marcadores em nível de DNA, a partir dos anos 70, estes foram sendo incorporados aos trabalhos e nos dias atuais são ferramentas importantes para o melhoramento de eucalipto. Os marcadores moleculares têm sido empregados na construção de mapas genéticos (Grattapaglia et al., 1994; Marques et al, 1998; Brondani et al., 1998) mapeamento de QTLs (Grattapaglia et al., 1995; Rocha, 2004), estudos de variabilidade genética e certificação de cruzamentos (Gaiotto et al., 1997), identificação de genes de resistência a doenças (Junghans et al., 2003). Com a crescente demanda pela madeira de Eucalyptus um grande projeto de análise genômica foi criado, o Genolyptus. Este projeto é desenvolvido em parceria por intuições públicas e privadas e tem como objetivo maior conhecer o genoma de Eucalyptus e utilizar as informações no melhoramento genético das espécies deste gênero. Referências Allard, R. W. Princípios do melhoramento genético de plantas. São Paulo; Edgard Blucher, 1971. 381p. ARACRUZ CELULOSE. www.aracruz.com.br, acessado em 27/11/2006 BRACELPA.
Associação Brasileira de Papel e cellulose. www.bracelpa.com.br, acessado em
27/11/2006 BRONDANI, R.P.V.; BRONDANI, C.; TARCHINI, R.; GRATTAPAGLIA, D. Development, characterization and mapping of microsatellite markers in Eucalyptus grandis and E. urophylla. Theor. Appl. Genet., v. 97, p. 816-827, 1998. Falconer, D.S. Introdução à genética quantitativa. Editora – UFV. Viçosa - MG, 1987, 279p. FRIPP, Y.J.; GAIOTTO, F.A.; BRAMUCCI,M.; GRATTAPAGLIA, D. Estimation of outcrossing
rate in a breeding population of Eucalyptus
urophylla with dominant RAPD and AFLP markers. Theor. Appl. Genet., v. 95, p. 842-849,
1997. GRATTAPAGLIA, D.; BERTOLUCCI,
F.L., SEDEROFF, R. Genetic mapping of quantitative trait loci controlling
vegetative propagation in Eucalyptus grandis and E. urophylla using a pseudo-testcross strategy and RAPD
markers. Theor. Appl. Genet., v. 90, p. 933-947, 1995. GRATTAPAGLIA,
D.; SEDEROFF, R. Genetic linkage maps of Eucalyptus
grandis and E.
urophylla using a pseudo-testcross mapping
strategy and RAPD markers. Theor. Appl. Genet., v. 137, p. 1121-1137, 1994. JUNGHANS, D.T.; ALFENAS, A.C.; BROMMONSCHENKEL, S.H.; ODA, S.; MELLO, E.J.; GRATTAPAGLIA, D. Resistance to rust (Puccinia psidii Winter) in Eucalyptus: mode of inheritance and mapping of a major gene with RAPD markers. Theor. Appl. Genet., v. 108, p. 175-180, 2003. ROCHA, R.B. Mapeamento de QTL’s para características de qualidade da madeira e de crescimento em híbridos (Eucalyptus grandis x E. urophylla). 2004. 77p. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2004. |
