programa de pós-graduação em genética e melhoramento de ... · genÉtica e melhoramento de...
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LGN 5799 - SEMINÁRIOS EMGENÉTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS
Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas
Departamento de GenéticaAvenida Pádua Dias, 11 - Caixa Postal 83, CEP: 13400-970 - Piracicaba - São Paulo - Brasil
Telefone: (0xx19) 3429-4250 / 4125 / 4126 - Fax: (0xx19) 3433-6706 - http://www.genetica.esalq.usp.br/semina.php
HISTHISTÓÓRICO DO MELHORAMENTO GENRICO DO MELHORAMENTO GENÉÉTICO DE EUCALIPTO NO BRASILTICO DE EUCALIPTO NO BRASIL
Agnaldo Donizete Ferreira de CarvalhoAgnaldo Donizete Ferreira de CarvalhoOrientador: Prof. Dr. Isaias OlOrientador: Prof. Dr. Isaias Olíívio Geraldivio Geraldi
ConteConteúúdodo
IntroduIntroduççãoão
ClassificaClassificaçção Botânicaão Botânica
Importância Econômica, social e ambiental Importância Econômica, social e ambiental
Melhoramento de eucalipto no BrasilMelhoramento de eucalipto no Brasil
PerPerPerPerPerPerPerPerííííííííodo anterior a 1960odo anterior a 1960odo anterior a 1960odo anterior a 1960odo anterior a 1960odo anterior a 1960odo anterior a 1960odo anterior a 1960
PerPerííodo de 1960 a 1975odo de 1960 a 1975
PerPerííodo de 1990 a 2006odo de 1990 a 2006
PerPerííodo de 1976 a 1990odo de 1976 a 1990
Reino :Plantae
Divisão:Magnoliophyta
Classe :Magnoliopsida
Ordem:Myrtales
Família:Myrtaceae
Gênero:Eucalyptus
Espécies: mais de 700,
Austrália, Nova Guiné e Indonésia
IntroduIntroduççãoão
ClassificaClassificaçção ão BotânicaBotânica
E. E. grandisgrandis E. E. tereticornistereticornisE. E. robustarobusta
E. E. globulusglobulus E. E. camadulensiscamadulensis
IntroduIntroduççãoão
ClassificaClassificaçção ão BotânicaBotânica
E. E. dunniidunnii
Grande dependência madeireira das Grande dependência madeireira das plantaplantaçções florestaisões florestais
DevastaDevastaçção ão ≈≈ 1,4 milhões de ha *ano1,4 milhões de ha *ano--11
ProduProduçção, industrializaão, industrializaçção e comercializaão e comercializaçção ão ≈≈ US$ 28 bi (2004)US$ 28 bi (2004)
IntroduIntroduççãoão
Importância Econômica, social e ambiental do eucalipto
Aproximadamente 4,5% do PIB Brasileiro, 8% Aproximadamente 4,5% do PIB Brasileiro, 8% do agronegdo agronegóóciocio
Importância Econômica, social e ambiental Importância Econômica, social e ambiental do eucaliptodo eucalipto
4 milhões de empregos diretos e indiretos4 milhões de empregos diretos e indiretos
IntroduIntroduççãoão
Evolução do Consumo Geral de Madeira de Reflorestamento e Florestas Plantadas (Consumo em 1.000 m³)
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997
Floresta Natural
Floresta Plantada
Total
IntroduIntroduççãoão
Importância Econômica, social e ambiental Importância Econômica, social e ambiental do eucaliptodo eucalipto
IntroduIntroduççãoão
Brasil: Reflorestamentos existentes - 2005
60%
35%
5%
Eucalipto
Pinus
Outros*
Fonte: SBSFonte: SBS
*ac*acáácia, arauccia, araucáária, ria, tecateca, , populospopulos e seringueirae seringueira
Importância Econômica, social e ambiental Importância Econômica, social e ambiental do eucaliptodo eucalipto
IntroduIntroduççãoão
Brasil : consumo de Madeira em 2004Brasil : consumo de Madeira em 2004
Importância Econômica, social e ambiental Importância Econômica, social e ambiental do eucaliptodo eucalipto
IntroduIntroduççãoão
Países com os maiores plantios de eucalipto (milhões ha)
1
Importância Econômica, social e ambiental do eucaliptoImportância Econômica, social e ambiental do eucalipto
Índia; 8
Brasil; 3
Demais; 6.8
Fonte: FAO, 2000Fonte: FAO, 2000
DistribuiDistribuiçção das florestas plantadas com eucaliptoão das florestas plantadas com eucalipto
Fonte: ABRAF e STPC, 2005Fonte: ABRAF e STPC, 2005
IntroduIntroduççãoão
Importância Econômica, social e ambiental do eucaliptoImportância Econômica, social e ambiental do eucalipto
Brasil: Evolução da Produtividade Florestal
0
20
40
60
80
1970 1980 1990 1997 2006
Ano
m3
/ha
/an
o
Fonte: SBS e IPEF
IntroduIntroduççãoão
Importância Econômica, social e ambiental do eucaliptoImportância Econômica, social e ambiental do eucalipto
Área original
Introdução
Importância Econômica, social e ambiental do eucaliptoImportância Econômica, social e ambiental do eucalipto
Situação atual
Introdução
Importância Econômica, social e ambiental do eucaliptoImportância Econômica, social e ambiental do eucalipto
Introdução
Importância Econômica, social e ambiental do eucaliptoImportância Econômica, social e ambiental do eucalipto
PerPerííodo anterior a 1960odo anterior a 1960
Primeiras Primeiras áárvores plantadas no Jardim rvores plantadas no Jardim BotânicoBotânico--RJ, 1825. (RJ, 1825. (E. robustaE. robusta e e E. E. tereticornistereticornis))
Primeiro plantio comercial em 1868 Primeiro plantio comercial em 1868 no RS por Assis Brasilno RS por Assis Brasil
(1857-1938)
Primeiros estudos tPrimeiros estudos téécnicos e cientcnicos e cientííficos ficos realizados por Edmundo Navarro de Andrade realizados por Edmundo Navarro de Andrade
Antecedendo Navarro, 53 espAntecedendo Navarro, 53 espéécies bem adaptadascies bem adaptadas
PerPerííodo anterior a 1960odo anterior a 1960
(1881-1941)
Interesse em espInteresse em espéécies excies exóóticas, ticas, PinusPinus e e EucalyptusEucalyptus
PerPerííodo anterior a 1960odo anterior a 1960
Ex Ex -- Cia. Paulista de Estadas de Ferro: ProduCia. Paulista de Estadas de Ferro: Produçção ão e comercializae comercializaçção de sementes a partir de 1916 ão de sementes a partir de 1916
19161916--1960 comercializados 40 1960 comercializados 40 tonton sementessementes
EucalyptusEucalyptus grandisgrandis e e E. E. salignasaligna (60%)(60%)
E. E. UrophyllaUrophylla e e CorymbiaCorymbia citriodoracitriodora (24%)(24%)
E. E. tereticornistereticornis, , E. E. paniculatapaniculata, E. robusta, E. , E. robusta, E.
camadulensiscamadulensis, E. , E. MaculataMaculata e E. e E. MicrocorysMicrocorys (14%)(14%)
Outras 28 espOutras 28 espéécies correspondendo a 2% do totalcies correspondendo a 2% do total
Período anterior a 1960
Alta heterogeneidade entre plantas nas Alta heterogeneidade entre plantas nas caractercaracteríísticas botânicas e sticas botânicas e silviculturaissilviculturais
Sistema de produSistema de produçção de sementes favorecia ão de sementes favorecia hibridahibridaçções espontâneasões espontâneas
Rendimento mRendimento méédio de 17 a 20 dio de 17 a 20 mm33/ha/ano/ha/ano
Em 1941 Navarro de Andrade Em 1941 Navarro de Andrade convida Dr. Carlos Arnaldo convida Dr. Carlos Arnaldo KrugKrug(IAC) para elabora(IAC) para elaboraçção de programaão de programade melhoramento gende melhoramento genééticotico
PerPerííodo anterior a 1960odo anterior a 1960
Objetivos:Objetivos:
� Melhoria das uniformidade das plantaMelhoria das uniformidade das plantaççõesões
�� Reduzir nReduzir núúmero de falhas e plantas dominadasmero de falhas e plantas dominadas
�� Melhorar a forma do tronco, altura e diâmetroMelhorar a forma do tronco, altura e diâmetro
�� melhorar a capacidade de brotamelhorar a capacidade de brotaççãoão
�� Aumentar a produtividadeAumentar a produtividade
Potencialidade entre hPotencialidade entre hííbridos de bridos de E. E. grandisgrandis X X E. E.
urophyllaurophylla e e E. E. grandisgrandis X X E. E. tereticornistereticornis
Efeitos depressivos da em Efeitos depressivos da em E. E. grandisgrandis e e E. E.
urophyllaurophylla
PerPerííodo anterior a 1960odo anterior a 1960
De 1940 a 1950 De 1940 a 1950
��SeleSeleçção nas ão nas ááreas de produreas de produçção de sementesão de sementes
��SSííntese de hntese de hííbridos bridos InterespecInterespecííficosficos
��SeleSeleçção de hão de hííbridos espontâneosbridos espontâneos
��IntroduIntroduçção de novas espão de novas espéécies/procedências cies/procedências e de he de hííbridos selecionados em outros paises bridos selecionados em outros paises ((““ColeColeçção Novaão Nova”” em Rio Claro)em Rio Claro)
PerPerííodo anterior a 1960odo anterior a 1960
Trabalhos deram origem a Trabalhos deram origem a “á“árvores rvores plusplus””, , primeiros PCSprimeiros PCS
Primeiras industrias de papel e celulose Primeiras industrias de papel e celulose usando 100% de eucaliptousando 100% de eucalipto
AtAtéé 1960: Aduba1960: Adubaçção limitada, plantios fechados, ão limitada, plantios fechados, 17 a 20 17 a 20 mm33/ha/ano/ha/ano, , áárea total de 700.000 harea total de 700.000 ha
Período de 1960 a 1975
Em 1967 a ARACRUZ inicia seu programa Em 1967 a ARACRUZ inicia seu programa de plantio no ESde plantio no ES
EspEspéécies plantadas cies plantadas �������� suscetibilidade suscetibilidade ao cancro (29 ao cancro (29 mm33/ha/ano/ha/ano))
Cryphonectria cubensis Burner (Hodges).
Período de 1960 a 1975
DesativaDesativaçção das pesquisas na ão das pesquisas na exex--CiaCia Paulista de Paulista de Estradas de Ferro, dando continuidade o IFEstradas de Ferro, dando continuidade o IF--SPSP
EM 1968 EM 1968 DURATEX S. A. DURATEX S. A. CHAMPION Papel e Celulose Ltda. CHAMPION Papel e Celulose Ltda. CIA. SUZANO de Papel e Celulose CIA. SUZANO de Papel e Celulose MADEIRIT S. A. MADEIRIT S. A. RIGESA RIGESA
Em 1969 a CHAMPION e DURATEXEm 1969 a CHAMPION e DURATEXTrouxeram para o BrasilTrouxeram para o Brasil
IntroduIntroduçção de novas espão de novas espéécies/procedênciascies/procedênciasLindsay Dixon Pryor (1915-1998)
Período de 1960 a 1975
1970 plantio de 1970 plantio de E. grandis, E. grandis, procedência Coff`s procedência Coff`s HarborHarbor (50 50 mm33/ha/ano/ha/ano))
IntensificaIntensificaçção dos estudos de novas procedênciasão dos estudos de novas procedências
CriaCriaçção de rede de testes de espão de rede de testes de espéécies/procedênciascies/procedências
Importados mais de 50 Importados mais de 50 tonton entre 1967 a 1975entre 1967 a 1975
Período de 1960 a 1975
Estabelecimento das bases para a produEstabelecimento das bases para a produçção do ão do hhííbrido brido E. E. UrograndisUrograndis
Interesse nos estudos sobre reproduInteresse nos estudos sobre reproduçção assexuadaão assexuada
Em 1974 verificouEm 1974 verificou--se nas plantase nas plantaçções no ES que:ões no ES que:
��PopulaPopulaçções altamente ões altamente hibridhibridóógenasgenas
��Havia resistência individual, casca tipo Havia resistência individual, casca tipo ““gumgum””
resistentesresistentes
��E. E. urophyllaurophylla associaassociaçção entre resistência ão entre resistência e padrões agronômicose padrões agronômicos
Esquema de produEsquema de produçção do hão do hííbrido entre brido entre E. E. grandisgrandis e E. e E.
urophyllaurophylla
50 m
Período de 1960 a 1975
Entre 1969 a 1975, perEntre 1969 a 1975, perííodo considerado como marcoodo considerado como marco
inicial das pesquisas aplicadas inicial das pesquisas aplicadas
Principais preocupaPrincipais preocupaçções: Melhoramento Genões: Melhoramento Genéético tico
e novas e novas ááreas ecolreas ecolóógicas para plantio com eucaliptogicas para plantio com eucalipto
Havia recursos da LIFAR para Mel. GenHavia recursos da LIFAR para Mel. Genéético e tico e
manejo florestalmanejo florestal
Período de 1960 a 1975
Entidades que trabalham com melhoramento Entidades que trabalham com melhoramento gengenéético intensificam suas atividades, visando tico intensificam suas atividades, visando atender a demanda por sementesatender a demanda por sementes
Principais atividades:Principais atividades:
SeleSeleçção de populaão de populaçções para instalaões para instalaçção de novas ão de novas
ááreas de coleta e produreas de coleta e produçção de sementesão de sementes
Área de produção de sementes
X X
Período de 1960 a 1975
SeleSeleçção intensiva de ão intensiva de áárvores para teste de progênies rvores para teste de progênies
Período de 1960 a 1975
InstalaInstalaçção de pomares Clonais para Produão de pomares Clonais para Produçção de Sementesão de Sementes
Período de 1976 a 1990
Meados de 1975, geadas com grandes perdas, Meados de 1975, geadas com grandes perdas, importaimportaçção ão E. E. dunniidunnii
EspEspéécie não Florescia nas condicie não Florescia nas condiçções brasileirasões brasileiras
No entanto, variaNo entanto, variaçção entre ão entre áárvores para rvores para tolerância a geadatolerância a geada
““Zoneamento EcolZoneamento Ecolóógico Esquemgico Esquemáático para o tico para o ReflorestamentoReflorestamento””
40 esp40 espéécies são consideradas aptas e cies são consideradas aptas e produtivas para plantiosprodutivas para plantios
Período de 1976 a 1990
1977 criado Comissão de Controle de Sementes 1977 criado Comissão de Controle de Sementes pelo IBDF (IBAMA)pelo IBDF (IBAMA)
Objetivos:Objetivos:
��Controlar a importaControlar a importaçção de sementesão de sementes
��Promover a produPromover a produçção de sementes atravão de sementes atravééssde certificade certificaçção de ão de ááreas de coletareas de coleta
��Incentivar o uso de sementes certificadasIncentivar o uso de sementes certificadas
Período de 1976 a 1990
1976 novas viagens para Austr1976 novas viagens para Austráália e Indonlia e Indonéésiasia
��ampliar base genampliar base genééticatica
��populapopulaçções ões ��������base mais representativa base mais representativa
1976 estabelecimento das bases para reprodu1976 estabelecimento das bases para reproduçção ão vegetativavegetativa
AtAtéé 1979 setor de papel e celulose1979 setor de papel e celulose��������E. E. GrandisGrandis
Objetivo principal Objetivo principal ��������áárvores hrvores hííbridasbridas
1979 primeira planta1979 primeira plantaçção clonal pela ão clonal pela AracruzAracruz no ESno ES
Período de 1976 a 1990
Produção de estacas enraizadas por empresa em 1987
Empresa Milhões de estacas Aracruz 16,8
Belgo-Mineira 21,0 Champion 10,0
Cia. Vale do Rio Doce 20,0 Jarí 10,0
Duratex 15,0 Klabin 10,0
Fonte: Ferreira, 1997
Período de 1976 a 1990
Fim dos subsFim dos subsíídios e eficiência dios e eficiência éé palavrapalavra--chavechave
A pesquisa florestal ligada ao melhoramento A pesquisa florestal ligada ao melhoramento
passa por reestruturapassa por reestruturaççãoão
RetraRetraçção na ão na áárea de carvão vegetalrea de carvão vegetal
Setor de papel e celulose a Silvicultura Intensiva Setor de papel e celulose a Silvicultura Intensiva
clonal tornaclonal torna--se prioridadese prioridade
Período de 1976 a 1990
Prioridade no melhoramento passa ser a Prioridade no melhoramento passa ser a áárvorervore
Pesquisas a nPesquisas a níível de espvel de espéécies/procedências, cies/procedências,
pomares de sementes, polinizapomares de sementes, polinizaçção controlada, ão controlada,
hibridahibridaçção e testes de progênies são ão e testes de progênies são
desativadas ou desaceleradas desativadas ou desaceleradas
PerPerííodo em que a estaquia concentra todas as odo em que a estaquia concentra todas as
atenatenççõesões
Período de 1991 a 2006
InIníício da dcio da déécada de 90 no setor de lenha ecada de 90 no setor de lenha e
carvão vegetal carvão vegetal
Mesmo assim estimouMesmo assim estimou--se um aumento de se um aumento de consumo de 3% ao anoconsumo de 3% ao ano
DesestDesestíímulomulo do melhoramento florestal do melhoramento florestal junto junto ààss sidersiderúúrgicasrgicas
Hoje plantio comercial atende Hoje plantio comercial atende ≈≈ 50% das 50% das
necessidadesnecessidades
Período de 1991 a 2006
InIníício da dcio da déécada de 90 no setor de Papel e cada de 90 no setor de Papel e CeluloseCelulose
Investimentos, Investimentos, ≈≈ US$ 1,5 bilhões x anoUS$ 1,5 bilhões x ano--11
PrePreçços da celulose atraenteos da celulose atraente
Setor em franca expansão, aumentos Setor em franca expansão, aumentos significativos no consumo tanto no mercado significativos no consumo tanto no mercado interno como externointerno como externo
Período de 1991 a 2006
Consumo Consumo ““per capitaper capita”” de papel de papel éé ⅔⅔ da mda méédia dia mundialmundial
EliminaEliminaçção dos plantios mais antigos e ão dos plantios mais antigos e substituisubstituiçção por clonesão por clones
SubstituiSubstituiçção da macroão da macro--propagapropagaçção pela ão pela micromicro--propagapropagaççãoão
Período de 1991 a 2006
Empresas retornam aos trabalhos de melhoramento Empresas retornam aos trabalhos de melhoramento de populade populaççõesões
CritCritéérios na escolha do nrios na escolha do núúmero mmero míínimo de clones nimo de clones nas vastas nas vastas ááreas de plantioreas de plantio
SubstituiSubstituiçção do ão do E. E. grandisgrandis , por h, por hííbridos bridos UrograndisUrograndis
Programas especProgramas especííficos sul e sudeste:ficos sul e sudeste:
��Aumento da capacidade de rebrota para Aumento da capacidade de rebrota para E. E. grandisgrandis
��Tolerância a geadaTolerância a geada E. E. grandisgrandis ee E. E. salignasaligna
��ReduReduçção do teor de lignina da madeiraão do teor de lignina da madeira
Período de 1991 a 2006
Melhoramento do cruzamento ou hMelhoramento do cruzamento ou hííbrido entre brido entre indivindivííduos de diferentes populaduos de diferentes populaçções (SRR)ões (SRR)
Programas avanProgramas avanççados de melhoramento seleados de melhoramento seleçção ão recorrente recrecorrente recííproca individual (SRRI)proca individual (SRRI)
Período de 1991 a 2006
Alta capacidade especAlta capacidade especíífica de combinafica de combinaçção ão
Alta mAlta méédia do cruzamentodia do cruzamento
GeraGeraçção de duas populaão de duas populaçções Sões S11
Melhoradas em funMelhoradas em funçção uma da outraão uma da outra
X ÁÁrvorervoreselecionadaselecionada
E. E. urophyllaurophylla
ÁÁrvorervoreselecionadaselecionada
E. E. grandisgrandis
HHííbrido brido E. E. urograndisurograndis
Progênies SProgênies S11E. E. urophyllaurophylla
Progênies SProgênies S11
E. E. grandisgrandis
Período de 1991 a 2006
Principais fatores que ditam o sucesso de um Principais fatores que ditam o sucesso de um
programa de melhoramentoprograma de melhoramento
(i)(i) estratestratéégia adequada de melhoramento gia adequada de melhoramento
(ii)(ii)eficiência no processo seletivo eficiência no processo seletivo
(iii)(iii)curtas geracurtas geraçções de melhoramentoões de melhoramento
Abordagem Abordagem óótima e padrão tima e padrão éé o procedimento o procedimento
REML/BLUPREML/BLUP
Regressão aleatRegressão aleatóória e funria e funçções de covariância naões de covariância na
ananáálise de medidas repetidaslise de medidas repetidas
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