eucalhistoria

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Os Avanços do Melhoramento
FlorestalFlorestal
Antonio Marcos Rosado
CENIBRAntonio.rosado@cenibr
a.com.br
Histórico do eucalipto
Histórico do eucalipto
Histórico do eucalipto no Brasil
Fonte: Bracelpa 2010
Distribuição das espécies no Brasil
Fonte: Bracelpa 2010
Produtividade do Eucalipto no Brasil
Fonte: Bracelpa 2010
Cenário atual – Importância do 
setor florestalsetor florestal
Fonte
Anuário Estatístico da ABRAF
Anuário Estatístico da ABRAF
Em 2010 – Pinus e Eucalyptus = 6.510.693 ha
Anuário Estatístico da ABRAF
Anuário Estatístico da ABRAF
Anuário Estatístico da ABRAF
Área e distribuição de plantios florestais com Eucalyptus no Brasil, 2010
Anuário Estatístico da ABRAF
Anuário Estatístico da ABRAF
Anuário Estatístico da ABRAF
Anuário Estatístico da ABRAF
Anuário Estatístico da ABRAF
MELHORAMENTO GENÉTICO DO 
EUCALIPTO
Melhoramento genético do eucalipto
Definição: “é a arte e a ciência que visam a modificação gênica das plantas para 
torná-las mais úteis ao homem”.
GENÉTICA
ESTATÍSTICA SILVICULTURA
MELHORAMENTO DE PLANTAS
FISIOLOGIA
BOTÂNICA
BIOQUÍMICA
Promover melhoria contínua em materiais genéticos utilizados pela empresa
OBJETIVO
Melhoramento genético do eucalipto
Recursos Genéticos no Melhoramento do Eucalipto
É importante conhecer:
� Origem e classificação botânica
� Sistema de reprodução
� Importância e histórico do melhoramento genético do 
eucalipto no Brasil
� Características das principais espécies
Recursos Genéticos no Melhoramento do Eucalipto
� Origem e classificação botânica
• Talófitas – algas
• Briófitas – musgos
• Pteridófitas – samambaias
• Espermatófitas – vegetais superiores que produzem madeira
• Gimnospermas – ex: pinheiro (semente descoberta,
madeira macia, constituição anatômica mais simples)
• Angiospermas – ex: eucalipto, bambu (semente protegida,
9/10 da flora mundial, predominantemente tropical
• Monocotiledôneas (bambu, palmeira, bananeira)
• Dicotiledôneas (árvores produtoras de madeira)
Recursos Genéticos no Melhoramento do Eucalipto
� Origem e classificação botânica
� Eucalipto
�Divisão Angiospermae, classe Dicotyledonea, 
ordem Myrtales, Familia Myrtaceae e Gênero 
Eucalyptus e Corimbia.
� Gênero Eucalyptus - Cerca de 600 espécies –
Austrália (exceto E. urophylla e E. deglupta –
Indonésia) 
� Gênero Corimbia - cerca de 300 espécies
Mais importantes : E. citriodora, E. maculata, E. 
toreliana
Recursos Genéticos no Melhoramento do Eucalipto
� Sistema de reprodução
Alogamia (autofecundação 10%) – flores hermafroditas e protândricas – polinização 
por insetos – 2n = 22 cromossomos -
Recursos Genéticos no Melhoramento do Eucalipto
� Importância e histórico do melhoramento genético do 
eucalipto no Brasil
� Importância econômica, ambiental e social
� Setor florestal gera mais de 5 milhões de empregos
� Ganhos genéticos 1% ao ano em IMA� Ganhos genéticos 1% ao ano em IMA
� 1960 a 1980 – testes de espécies, procedência e 
progênie – SRintra-populacional
� 1990 – hibridação – SRR – semente para clones
Recursos Genéticos no Melhoramento do Eucalipto
�Características das principais espécies 
H
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IG
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ESPÉCIES
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MB
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I
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I
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MBMBE. camaldulensis
MB
I
MB
B
E. urophylla
E. grandis
H
E
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IG
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D
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IM
.
ESPÉCIES
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B
MB
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R
MBMBE. camaldulensis
MB
I
MB
B
E. urophylla
E. grandis
RRRMBMBMBMBMBIE. robusta
RRRMBMBMBMBMBIE. resinifera
MBMBMBMB??RIRE. globulus
R
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MB
MB
MB
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R
B
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R
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MB
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B
MB
MB
MBMBMBE. camaldulensis
RRE. dunnii
MB
MB
MB
B
E. pellita
E. tereticornis
RRRMBMBMBMBMBIE. robusta
RRRMBMBMBMBMBIE. resinifera
MBMBMBMB??RIRE. globulus
R
R
R
R
I
I
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I
MB
MB
MB
B
R
R
R
B
R
R
R
?
MB
I
I
B
MB
MB
MBMBMBE. camaldulensis
RRE. dunnii
MB
MB
MB
B
E. pellita
E. tereticornis
MB – Muito Bom B – Bom I - Intermediário R - Ruim
Estratégias de melhoramento genético
� Conceitos
� Utilização dos recursos genéticos
� Conservação da base genética
�Avaliação e seleção de genótipos
Estratégias de melhoramento genético
� Conceitos
� Maior ênfase a hibridação interespecifica e clonagem
� Estratégia focada na geração de híbridos superiores
� Boa integração floresta x industria
� Visão de longo prazo – tendências de mercado
� Considerar ocorrência de fatores abióticos e bióticos
Estratégias de melhoramento genético
�Utilização dos recursos genéticos
� Produtividade
� Qualidade
� Diversidade Genética
Estratégias de melhoramento genético
�Avaliação e seleção de genótipos
� Seleção clonal
� Estratégia global de melhoramento
� Populações e estratégias envolvidas
� Seleção Recorrente Recíproca
� Seleção Recorrente Intrapopulacional
� Seleção Recorrente Recíproca Individual
Estratégias de melhoramento genético
�Avaliação e seleção de genótipos
� Seleção precoce
� Delineamento de cruzamento
� Experimentos e métodos de seleção
� Métodos ótimos de seleção
� Tamanho da parcela
� Número de repetições e , ou, de indivíduos por 
teste
Resistência genética a doença
Condução de programa de melhoramento genético
� Objetivo geral e específico
� Metas
� Metodologia de condução do programa
� Polinização controlada
� Instalações de testes de progênies e clonais
� Conservação genética das populações puras
� Avaliação dos materiais genéticos gerados
Condução de programa de melhoramento genético
� Objetivo geral
� Gerar , introduzir e selecionar continuamente material 
genético de eucalipto adaptados às condições 
edafoclimáticas da região de plantio
� proporcionar melhoria contínua de produtividade e 
quanlidade
Condução de programa de melhoramento genético
� Objetivo específico
� Carvão vegetal 
� Madeira para serraria
� Mourões, postes e dormentes
� Madeira para celulose
� Madeiras para todas a finalidades
�Retidão de tronco, conicidade do tronco, desrama 
natural, procentagem de casca, produção 
volumétrica, resistência a fatores bióticos e abióticos
Condução de programa de melhoramento genético
� Metas
A magnitude e expectativa de ganhos genéticos
( disponibilidade e conhecimento de MG, características 
edafoclimáticas da região, estágio e competência do 
programa e recursos humanos e financeiros)
� Metas para melhoria das características de qualidade 
da madeira
� Metas para melhoria de produção volumétrica
Condução de programa de melhoramento genético
� Metodologia de condução do programa
� Formação do pomar de cruzamentos
Condução de programa de melhoramento genético
� Metodologia de condução do programa
�Cruzamentos controlados e instalação de testes de 
progênies
� coleta, beneficiamento, armazenamento e 
utilização de pólen
� coleta, beneficiamento, armazenamento e � coleta, beneficiamento, armazenamento e 
utilização de semente
� seleção, expedição e plantio das mudas nos testes 
de progênies
� registro e processamento dos dados e, ou, 
informações
Condução de programa de melhoramento genético
� Metodologia de condução do programa
�coleta, beneficiamento, armazenamento e utilização de pólen
Abertura do botões em laboratório para retirada das anteras Secagem das anteras por 12 
horas em estufa a 30o C
Peneiramento da anteras para separação do pólen ( peneira de 50 
mesh com copo da base)
Condução de programa de melhoramento genético
� Metodologia de condução do programa
�coleta, beneficiamento, armazenamento e utilização de pólen
Armazenamento do pólen e tubos de ependorf de 1,5 ml
Armazenamento dos 
ependorfs com pólen 
em vasilhas (com 
tampa) contendo sílica 
gel
Armazenamento dos pólen 
nos devidos recipientesem 
freezer a -8oC
Condução de programa de melhoramento genético
� Polinização controlada
� Indução de florescimento
� Método de polinização controlada
Condução de programa de melhoramento genético
� Instalações de testes de progênies e clonais
� Testes de progênies híbridas
� Testes de progênies puras
� Testes clonais
SEPARAÇÃO DAS 
MUDAS NA BANDEIJA
DISTRIBUIÇÃO NAS 
COVAS PLANTIO DAS MUDAS
Condução de programa de melhoramento genético
� Conservação genética das populações puras
� Áreas de produção de sementes (APS) e, ou, de pomares de 
sementes por mudas (PSM)
� Testes de progênies puras em andamento e, ou futuros
Condução de programa de melhoramento genético
�Avaliação dos materiais genéticos gerados
� TPH (CGC, CEC, interação GXA)
� TC
MELHORAMENTO GENÉTICO DO 
EUCALIPTO - Ex. CENIBRA
Melhoramento genético do eucalipto
PRINCIPAIS ATIVIDADES
� INTRODUÇÃO DE MATERIAL GENÉTICO
� SELEÇÃO DE MATEIRAIS ADAPTADOS
� PROGRAMA DE CRUZAMENTOS CONTROLADOS
� EXPERIMENTAÇÃO DE CAMPO E 
CARACTERIZAÇÃO DO MATERIA GENÉTICO
� SELEÇÃO E INDICAÇÃO DE MG COMERCIAIS
Introdução de material genético
FORMA DE AQUISIÇÃO
�COMPRA
�PERMUTA
TIPO DE MATERIAL
�SEMENTE
�PÓLEN
�MUDAS
Seleção de materiais adaptados
AQUISIÇAO
PLANTIO
SELEÇÃOSELEÇÃO
CLONAGEM
PLANTO EM 
POMAR DE 
HIBRIDAÇÃO
Programa de cruzamento controlado
POMAR DE 
HIBRIDAÇÃO 
NO CAMPO
POMAR DE 
HIBRIDAÇÃO 
NO VASO
Programa de cruzamento controlado
FORMAÇÃO DE MATRIZES PARA POMAR
Programa de cruzamentos 
PAICRUZAMENTO 
REALIZADOS NA 
CENIBRA
X
X
X
CAM
X
X
URO X 
GRA
X
X
URO X 
GLO
X
X
GRA X 
GLO
URO X 
PEL
PELGLOUROGRA
XGLO
XXXXXURO
XXXXXGRA
PAICRUZAMENTO 
REALIZADOS NA 
CENIBRA
X
X
X
CAM
X
X
URO X 
GRA
X
X
URO X 
GLO
X
X
GRA X 
GLO
URO X 
PEL
PELGLOUROGRA
XGLO
XXXXXURO
XXXXXGRA
X
X
X
X
X
X
MÃE
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
XXXXXGRA X GLO
XXXXXURO X GLO
XXXXXURO X GRA
XXXXXURO X PEL
XXXXXPEL
XCAM
X
X
X
X
X
X
MÃE
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
XXXXXGRA X GLO
XXXXXURO X GLO
XXXXXURO X GRA
XXXXXURO X PEL
XXXXXPEL
XCAM
E. grandis x E. urophylla
Programa de cruzamento controlado
Escolha do material genético superior
Clone com 3 anos em região com produtividade média de 36 
m³/há/ano
IMA = 45 m/ha.ano
RD = 50%
Db = 500 kg/m³
IMA = 32 m³/ha.ano
RD = 54%
Db = 480 kg/m³
CE = 4,40 m³/tsa CE = 4,25 m³/tsa
APS
(ÁREA DE PRODUÇÃO 
DE SEMENTES)
MATERIAIS 
- PÓLEN – SEMENTES -
MUDAS
PSM 
(ÁREA DE PRODUÇÃO 
DE SEMENTES)
1
2 3
4
1111
Melhoramento Genético - Processo
TESTE
CLONAL
PLANTIO
COMERCIAL
TPP 
(TESTE DE 
PROGENIE PURA)
TESTE CLONAL 
AMPLIADO
TPH 
(TESTE DE 
PROGENIE HÍBRIDA)
5 6
7 8 9
10
1213
15
16 16
10
14
Pomar de
Hibridação
(PH)Espécie_1
(Mãe)
Espécie_2
(Pai)
X
Teste de Progênie
Híbrida (TPH)
150 mães 150 pais
250 progênies
para plantio
• 12.500 indivíduos em BO
• 9.000 indivíduos em SBA
• 9.000 indivíduos na região 
alta (Cocais ou Guanhães ou
Virginópolis ou Nova Era)
0
Teste de Progênie
Pura (TPP)
Pomar de
Hibridação
(PH)Espécie_1
(Mãe)
Espécie_2
(Pai)
X
Teste de Progênie
Híbrida (TPH)
150 mães 150 pais
250 progênies
para plantio
• 12.500 indivíduos em BO
• 9.000 indivíduos em SBA
• 9.000 indivíduos na região 
alta (Cocais ou Guanhães ou
Virginópolis ou Nova Era)
0
Teste de Progênie
Pura (TPP)
Pomar de
Hibridação
(PH)Espécie_1
(Mãe)
Espécie_2
(Pai)
X
Teste de Progênie
Híbrida (TPH)
150 mães 150 pais
250 progênies
para plantio
• 12.500 indivíduos em BO
• 9.000 indivíduos em SBA
• 9.000 indivíduos na região 
alta (Cocais ou Guanhães ou
Virginópolis ou Nova Era)
0
Teste de Progênie
Pura (TPP)
Pomar de
Hibridação
(PH)Espécie_1
(Mãe)
Espécie_2
(Pai)
X
Teste de Progênie
Híbrida (TPH)
150 mães 150 pais
250 progênies
para plantio
• 12.500 indivíduos em BO
• 9.000 indivíduos em SBA
• 9.000 indivíduos na região 
alta (Cocais ou Guanhães ou
Virginópolis ou Nova Era)
0
Teste de Progênie
Pura (TPP)
ETAPAS DO PROCESSO ETAPAS DO PROCESSO –– SELEÇÃO DE CLONESSELEÇÃO DE CLONES
Melhoramento Genético – Processo (SRR)
SELEÇÃO
Teste Clonal
(TC)
SELEÇÃO
Teste Clonal
Ampliado (TCA)
SELEÇÃO
Teste de Clones
Recomendados 
(TCR)
• NIR
• TSA
• BLUP
• NIR
•Q.ÚMIDA
• FLORCEL
•Q.ÚMIDA
• FLORCEL
400 clones 
por ano
30 clones por 
ano
Em 2007: 07 
clones + 6 
testemunhas
4
7
10
11
SELEÇÃO
Teste Clonal
(TC)
SELEÇÃO
Teste Clonal
Ampliado (TCA)
SELEÇÃO
Teste de Clones
Recomendados 
(TCR)
• NIR
• TSA
• BLUP
• NIR
•Q.ÚMIDA
• FLORCEL
•Q.ÚMIDA
• FLORCEL
400 clones 
por ano
30 clones por 
ano
Em 2007: 07 
clones + 6 
testemunhas
4
7
10
11
SELEÇÃO
Teste Clonal
(TC)
SELEÇÃO
Teste Clonal
Ampliado (TCA)
SELEÇÃO
Teste de Clones
Recomendados 
(TCR)
• NIR
• TSA
• BLUP
• NIR
•Q.ÚMIDA
• FLORCEL
•Q.ÚMIDA
• FLORCEL
400 clones 
por ano
30 clones por 
ano
Em 2007: 07 
clones + 6 
testemunhas
4
7
10
11
SELEÇÃO
Teste Clonal
(TC)
SELEÇÃO
Teste Clonal
Ampliado (TCA)
SELEÇÃO
Teste de Clones
Recomendados 
(TCR)
• NIR
• TSA
• BLUP
• NIR
•Q.ÚMIDA
• FLORCEL
•Q.ÚMIDA
• FLORCEL
400 clones 
por ano
30 clones por 
ano
Em 2007: 07 
clones + 6 
testemunhas
4
7
10
11
Seleção para área
comercial
normal
eventual
Melhoramento Genético – Processo (SRR)
SELEÇÃO’ SELEÇÃO
Teste de Progênie
Pura (TPP)
RECOMBINAÇÃO RECOMBINAÇÃO
Teste de Progênie
Pura (TPP)
Pomar de
Hibridação
(PH)
E. urophylla E. grandis
X
Teste de Progênie
Híbrida (TPH)
SELEÇÃO
Teste Clonal
(TC)
SELEÇÃO
Teste Clonal
Ampliado (TCA)
SELEÇÃO
Teste de Clones
Recomendados 
Teste de Progênie
Pura (TPP) Tempo
(anos)
0
SELEÇÃO SELEÇÃO
Recomendados 
(TCR)
Pomar de
Hibridação
(PH)
E. urophylla E. grandis
X
Teste de Progênie
Híbrida (TPH)
SELEÇÃO
Teste Clonal
(TC)
SELEÇÃO
Teste Clonal
Ampliado (TCA)
SELEÇÃO
Teste de Clones
Recomendados 
(TCR)
1
0
21
Melhoramento Genético - Processo
MODALIDES DE EXPERIMENTOS NO CAMPO
�Teste de Progênie Pura (TPP) 
�Teste de Progênie Híbrida (TPH)
�Teste Clonal (TC)
�Teste Clonal Ampliado (TCA)
Experimentação de campo
�Teste Clonal Ampliado (TCA)
�Teste com Clones Recomendados (TCR)
– Delineamento em Blocos ao Acaso;
– 1 plantas/parcela linear; 36 repetições; 4 locais
– Avaliação e medição aos 3 anos.
TPP e TPH
Experimentação de campo
1ª Rep.
2ª Rep.
3ª Rep.
36ª Rep.
Fn
F9
F1 F17 F36F85
21ª Rep.
Cl9
– Delineamento em Blocos ao Acaso;
– 1 plantas/parcela linear; 21 repetições; 4 locais
– Avaliação e medição aos 3 e 6 anos.
TC (Teste Clonal)
Experimentação de campo
Cl1 Cl2 Cl3 Cl4 Cln
1ª Rep.
2ª Rep.
3ª Rep.
ClnCl1 Cl2 Cl4Cl3
1ª Árv.
2ª Árv.
3ª Árv.
4ª Árv.
5ª Árv.
CLONE CLONE CLONE CLONE 3ª 
– Delineamento em Blocos ao Acaso;
– Parcela quadrada de 10 x 10 plantas; 3 repetições; 1 locais
– Avaliação e medição aos 3 e 6 anos.
TCA (Teste Clonal Ampliado)
Experimentação de campo
CLONE 
9
CLONE 
6
CLONE 
10
CLONE 
4
CLONE 
N
CLONE 
N
CLONE 
8
CLONE 
1
CLONE 
2
CLONE 
7
CLONE 
5
CLONE 
3
1ª 
Rep.
2ª 
Rep.
3ª 
Rep.
3
6
9 26
27
29
30
32
33
35
36
37
38
39
1213
TCR (Teste de clones recomendados)
Experimentação de campo
1
2
4
5
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
28
29
31
34
C3748
1213
C3837
C3633
C4186
13261213
1213
1213
1213
C4143
C3733
7 Repetições em7 Repetições em7 Repetições em
-
7 Repetições em
Cambissolo Típico
7 Repetições em
Latossolo Ácrico
7 Repetições em
Cambissolo Típico
8 Repetições em
Cambissolo
7 Repetições em
Cambissolo
Latossólico
7 Repetições em
Latossolo Típico
7 Repetições em
Cambissolo
Latossólico
10 Repetições em
Latossolo
12 Repetições em
qualquer soloTC
ENCOSTABAIXADA
SANTA BÁRBARA
SABINÓPOLIS e 
VIRGINÓPOLIS
COCAIS
BELO ORIENTE e IPABA
REGIÃO
TESTE
7 Repetições em7 Repetições em7 Repetições em
-
7 Repetições em
Cambissolo Típico
7 Repetições em
Latossolo Ácrico
7 Repetições em
Cambissolo Típico8 Repetições em
Cambissolo
7 Repetições em
Cambissolo
Latossólico
7 Repetições em
Latossolo Típico
7 Repetições em
Cambissolo
Latossólico
10 Repetições em
Latossolo
12 Repetições em
qualquer soloTC
ENCOSTABAIXADA
SANTA BÁRBARA
SABINÓPOLIS e 
VIRGINÓPOLIS
COCAIS
BELO ORIENTE e IPABA
REGIÃO
TESTE
Experimentação de campo
Contemplar as variações ambientais
12 Repetições em
Latossolo
12 Repetições em
Cambissolo
12 Repetições em
Latossolo
-
12 Repetições em
Cambissolo Típico
12 Repetições em
Latossolo Ácrico
12 Repetições em
Cambissolo Típico
12 Repetições em
Cambissolo
12 Repetições em
Cambissolo
Latossólico
12 Repetições em
Latossolo Típico
12 Repetições em
Cambissolo
Latossólico
18 Repetições em
Latossolo
20 Repetições em
qualquer soloTPH e TPP
1 Repetição em
Latossolo
1 Repetição em
Cambissolo
1 Repetição em
Latossolo
-
1 Repetição em
Cambissolo Típico
1 Repetição em
Latossolo Ácrico
1 Repetição em
Cambissolo Típico
1 Repetição em
Cambissolo
1 Repetição em
Cambissolo
Latossólico
1 Repetição em
Latossolo Típico
1 Repetição em
Cambissolo
Latossólico
2 Repetições em
Latossolo
2 Repetições em
qualquer soloTCA
7 Repetições em
Latossolo
7 Repetições em
Cambissolo
7 Repetições em
Latossolo
-
12 Repetições em
Latossolo
12 Repetições em
Cambissolo
12 Repetições em
Latossolo
-
12 Repetições em
Cambissolo Típico
12 Repetições em
Latossolo Ácrico
12 Repetições em
Cambissolo Típico
12 Repetições em
Cambissolo
12 Repetições em
Cambissolo
Latossólico
12 Repetições em
Latossolo Típico
12 Repetições em
Cambissolo
Latossólico
18 Repetições em
Latossolo
20 Repetições em
qualquer soloTPH e TPP
1 Repetição em
Latossolo
1 Repetição em
Cambissolo
1 Repetição em
Latossolo
-
1 Repetição em
Cambissolo Típico
1 Repetição em
Latossolo Ácrico
1 Repetição em
Cambissolo Típico
1 Repetição em
Cambissolo
1 Repetição em
Cambissolo
Latossólico
1 Repetição em
Latossolo Típico
1 Repetição em
Cambissolo
Latossólico
2 Repetições em
Latossolo
2 Repetições em
qualquer soloTCA
7 Repetições em
Latossolo
7 Repetições em
Cambissolo
7 Repetições em
Latossolo
-
Experimentação de campo
XX% de casca
X% de brotação
XX% de enraizamento
XXXXResitência a vento
XXXXResitência a pragas e doenças
XXXXVolume de madeira
TCATCTPHTPPCARACTERÍSTICAS
XX% de casca
X% de brotação
XX% de enraizamento
XXXXResitência a vento
XXXXResitência a pragas e doenças
XXXXVolume de madeira
TCATCTPHTPPCARACTERÍSTICAS
Experimentação de campo – Avaliações fenotípicas
XXXXEstrativo (NIR)
XXDensidade Básica (QU)
XXRendimento de Celulose ( QU)
XXAlcali Efetivo (QU)
XXLignina (QU)
XXEstrativo (QU)
XXXXLignina (NIR)
XXXXDensidade Básica ( Pilodym)
XXXXRendimento de Celulose ( NIR)
XXXXAlcali Efetivo (NIR)
XXFator de forma
XXXXEstrativo (NIR)
XXDensidade Básica (QU)
XXRendimento de Celulose ( QU)
XXAlcali Efetivo (QU)
XXLignina (QU)
XXEstrativo (QU)
XXXXLignina (NIR)
XXXXDensidade Básica ( Pilodym)
XXXXRendimento de Celulose ( NIR)
XXXXAlcali Efetivo (NIR)
XXFator de forma
Experimentação de campo – Análise de dados
Seleção
Ferramentas para seleção: 
� SELEGEM e GENES
� FLORCEL
Biotecnologia
Biotecnologia: DNA a Ser Humano
Biotecnologia Aplicada - Atual
Biotecnologia Aplicada
1- Micropropagação in vitro
2- Marcadores Moleculares
3- Transgenia
1- Propagação in vitro
• Aplicações da 
Propagação in vitro na 
área florestal:
– conservação de 
germoplasma in vitro
– multiplicação de clones 
superiores – aceleração do superiores – aceleração do 
programa de 
melhoramento
– limpeza clonal
– base para outras técnicas 
biotecnológicas
1- Propagação in vitro
Fonte: Leandro Silva de Oliveira, 2011
1- Propagação in vitro
Fonte: Penchel, et al., 2007
1- Propagação in vitro
• Exemplo de aplicação na CENIBRA
– Parceria com a UFV
• Materiais com híbridos de Eucalyptus globulus
Fonte: Silvano Rodrigues Borges (UFV) 
2- Marcadores Moleculares
Aplicações de retorno a curto prazo:
-Utilização de marcadores moleculares para:
Identidade clonal.
Obtenção de estimativas de distância genética.
Identificação de genealogias
Proteção de cultivaresProteção de cultivares
Aplicações de retorno a médio e longo prazo:
-Seleção Genômica ampla (SGA)
-Mapeamento e detecção de QTL´s
-Mapeamento associativo. 
-Microarray e identificação de eQTL´s.
Troca de materiais
A e B controle positivos
Utilização de marcadores moleculares para 
identificação de identidade Clonal
2- Marcadores Moleculares
Casa de vegetação
A B C D B E B D F A
1 2 3 4 5 6 7 8 
Análise molecular
1,2,4,6 e 7 A e B
8 A
3 e 5 B
Conclusão
2- Marcadores Moleculares
Teste de Paternidade
Utilização de marcadores moleculares para 
identificação de genealogias.
x
1 2
2- Marcadores Moleculares
x Genitor masculino ? M 57
Conclusão:
P1, P2, P3 e P11 podem ser pais de 
57
57
Utilização de marcadores moleculares para 
obter estimativas de distância genética
Genótipos 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
2 0.75 0 
3 0.79 0.83 0 
Perfis de amplificação SSR em gel de poliacrilamida:
EMBRA 02
Matriz de distâncias genéticas
2- Marcadores Moleculares
4 0.83 0.79 0.71 0 
5 0.83 0.79 0.75 0.75 0 
6 0.92 0.67 0.75 0.63 0.67 0 
7 0.96 0.75 0.71 0.63 0.67 0.67 0 
8 0.83 0.96 0.83 0.63 0.71 0.88 0.79 0 
9 0.73 0.73 0.73 0.77 0.73 0.82 0.68 0.68 0 
10 0.92 0.71 0.71 0.63 0.83 0.67 0.83 0.75 0.68 0 
11 0.83 0.71 0.67 0.75 0.88 0.71 0.63 0.88 0.59 0.75 0 
12 0.88 0.79 0.88 0.71 0.75 0.83 0.75 0.50 0.68 0.67 0.58 0 
13 0.96 0.83 0.75 0.67 0.63 0.79 0.58 0.67 0.55 0.67 0.67 0.58 0 
14 0.92 0.58 0.88 0.75 0.75 0.67 0.75 0.75 0.59 0.67 0.75 0.79 0.63 0 
15 0.88 0.79 0.75 0.58 0.75 0.63 0.71 0.71 0.77 0.38 0.75 0.58 0.58 0.67 0 
16 0.92 0.79 0.79 0.63 0.79 0.71 0.63 0.75 0.68 0.63 0.71 0.75 0.50 0.54 0.58 0 
17 0.88 0.67 0.83 0.71 0.88 0.71 0.67 0.83 0.73 0.63 0.79 0.83 0.79 0.54 0.54 0.54 0 
18 0.91 0.82 0.73 0.91 0.82 0.91 0.77 0.82 0.68 0.68 0.77 0.77 0.50 0.64 0.68 0.68 0.64 0 
19 0.88 0.79 0.79 0.92 0.75 0.83 0.75 0.79 0.73 0.75 0.88 0.75 0.63 0.75 0.63 0.75 0.50 0.50 0 
20 0.86 0.82 0.73 0.91 0.68 0.91 0.73 0.77 0.70 0.68 0.86 0.73 0.73 0.64 0.64 0.77 0.55 0.60 0.36 0 
21 0.82 0.73 0.82 0.95 0.77 0.91 0.91 0.82 0.70 0.82 0.91 0.82 0.68 0.68 0.82 0.82 0.77 0.55 0.55 0.70 0 
22 0.91 0.91 0.82 0.91 0.64 0.86 0.73 0.73 0.75 0.91 0.86 0.82 0.59 0.73 0.86 0.68 0.82 0.75 0.50 0.50 0.64 0 
23 0.83 0.88 0.88 0.92 0.79 0.88 0.79 0.79 0.73 0.92 0.92 0.83 0.63 0.71 0.88 0.71 0.75 0.50 0.50 0.73 0.32 0.55 0 
24 0.79 0.83 0.83 0.88 0.67 0.83 0.75 0.71 0.82 0.83 0.92 0.75 0.54 0.71 0.71 0.75 0.79 0.59 0.63 0.77 0.50 0.59 0.33 0 
25 0.83 0.92 0.79 0.88 1.00 0.92 0.88 0.88 0.82 0.83 0.71 0.88 0.83 0.83 0.88 0.88 0.88 0.77 0.75 0.73 0.59 0.64 0.71 0.75 0 
26 0.96 0.92 0.63 0.83 0.75 0.88 0.71 0.79 0.82 0.83 0.75 0.79 0.67 0.83 0.75 0.67 0.83 0.59 0.71 0.64 0.77 0.64 0.79 0.79 0.58 0 
27 0.91 0.77 0.86 0.77 0.82 0.82 0.68 0.86 0.70 0.86 0.68 0.82 0.77 0.77 0.86 0.64 0.73 0.75 0.68 0.75 0.68 0.64 0.68 0.77 0.59 0.59 0 
28 1.00 0.83 0.79 0.71 0.92 0.88 0.71 0.75 0.77 0.67 0.75 0.79 0.71 0.79 0.79 0.79 0.75 0.77 0.88 0.82 0.82 0.64 0.79 0.75 0.50 0.71 0.73 0 
29 0.88 0.88 0.88 1.00 0.92 0.96 0.83 0.96 0.82 0.88 0.83 0.92 0.88 0.92 0.96 0.83 0.79 0.68 0.71 0.64 0.77 0.77 0.75 0.83 0.63 0.75 0.55 0.71 
 
.................
EMBRA 14
Obtenção das 
estimativas de distância
Utilização de marcadores moleculares para 
obter estimativas de distância genética
Objetivos:
-Definição de grupos heteróticos.
-Recomendação de plantio – Plantaçãodos clones divergentes próximos “barreira 
biótica”.
-Recomendação de cruzamento.
2- Marcadores Moleculares
-Recomendação de cruzamento.
-Avaliação da manutenção da variabilidade no programa.
Proteção de cultivares
2- Marcadores Moleculares
Piramidação de Genes: Monitoramento de genes ou 
alelos específicos
Seleção assistida para múltiplas características, acúmulo de genes 
favoráveis.
2- Marcadores Moleculares
X X XXX X
Resistência a ferrugem Florescimento precoce
Ganho em 
tempo e mão 
de obra.
Desenvolvimento de população de mapeamento
uro gra ug
-Definição: População já pertencente ao programa
de melhoramento ou população desenvolvida a
partir destas com o objetivo de desenvolver mapas
2- Marcadores Moleculares
uro gra ug
uro
gra
ug
partir destas com o objetivo de desenvolver mapas
de ligação e detectar QTL´s.
-Deve ser desenvolvida a partir de genitores
contrastantes de importância para o programa de
melhoramento e constituída de pelo menos 200
indivíduos.
Mapeamento e detecção de QTL´s
Variação Fenotípica
(Característica Quantitativa)
Variação Genotípica
(Marcadores Moleculares)
Análise de QTL
Mapeamento associativo
2- Marcadores Moleculares
(Característica Quantitativa) (Marcadores Moleculares)
2- Marcadores Moleculares
Descoberta de QTL e SAM
OBJETIVO: Encontrar 
marcadores moleculares 
ligados ou associados às 
características de interesse 
para seleção precoce de 
materiais superiores no 
Exemplo de SAM: Resistência a doença
materiais superiores no 
Programa de Melhoramento 
Genético de eucalipto.
Fonte: Modificado de Missiaggi, 2008
Redução de tempo e de mão de obra
2- Marcadores Moleculares
• SGA é a seleção simultânea para centenas ou milhares de marcadores 
cobrindo a maioria do genoma de uma forma que a maioria dos alelos de 
interesse estarão associados com pelo menos um ou mais marcadores de 
maneira que os modelos de predição capturem a maioria da variação 
quantitativa
Seleção Genômica (ou Seleção Genômica Ampla)
Gene/QTL controlando as várias características Marcadores
Grattapaglia, 2009
2- Marcadores Moleculares
Valor Genético Genômico
• Densidade
• DAP
• Rend celulose
Ganho de 3 anos para:
Qualidade de madeira
Resistência à ferrugem
Permite avaliar maior No. de clones em testes
• Siringil
• S/G
2- Marcadores Moleculares
~7 anos
~12 anosCruzamento Comercial
Processo Tradicional
TPH
30.000
TC
400-500CRUZAMENTO
~5 anos
TCA
40-50
COMERCIAL
2- Marcadores Moleculares
Processo SGA
~6 anosCruzamento Comercial
CRUZAMENTO
30 mil indivíduos para 50 mil (??)
• SGA possibilita a eliminação de etapas como TPH e talvez o TC, partindo 
direto para TCA
• Geração de clone comercial de 12 anos (atual) para cerca de 6 anos.
TCA
100
COMERCIAL
2- Marcadores Moleculares
Objetivo:
Geração de um patrimônio de informações e recursos
biológicos para o descobrimento, mapeamento e
determinação de função de genes de importância
econômica em Eucalyptus visando a incorporação de
novas tecnologias nos programas de melhoramento e
produção florestal
2- Marcadores Moleculares
produção florestal
EmpresasEmpresas
JariJari
CelmarCelmar
Universidade Estadual de Santa CruzUniversidade Estadual de Santa Cruz
Instit. De pesquisaInstit. De pesquisa
Instituições participantes
2- Marcadores Moleculares
Universidade Estadual de Santa CruzUniversidade Estadual de Santa Cruz
VeracelVeracel
Bahiasul (Suzano)Bahiasul (Suzano)
AracruzAracruz
Universidade Federal de Viçosa
Universidade Federal de LavrasUniversidade Federal de Lavras
Universidade Estadual de CampinasUniversidade Estadual de Campinas
CenibraCenibra
ZaniniZanini
VotorantimVotorantim
International PaperInternational Paper
LwarcelLwarcel
EMBRAPAEMBRAPA
Universidade Católica de BrasíliaUniversidade Católica de Brasília
Universidade Federal de GoiásUniversidade Federal de Goiás
RigesaRigesa
KlabinKlabin
Universidade Federal do Universidade Federal do 
Rio Grande do SulRio Grande do Sul
JariJari Locais de instalação Locais de instalação 
dos experimentosdos experimentos
Rede de experimentos
2- Marcadores Moleculares
VeracelVeracel
CenibraCenibra
LwarcelLwarcel
AracruzAracruz
� Projeto Genolyptus
• Período: 2002 a 2009 (2011)
• Membros: 22 instituições
• Custo: R$ 10.094.258,44 (62% = governo; 38% = empresas (13)
• Resultados:
2- Marcadores Moleculares
• Resultados:
– Formação de populações de 30 famílias integradas (materiais de 7 
empresas) plantadas em 2003 em 5 regiões do Brasil (MG-CNB, RS-Aracruz, 
SP-Lwarcel, BA-Veracel e PA-Jari).
– Plataformas pré-competitivas de recursos genômicos integrados: 
disponibilização de marcadores SSR, SNPs, Microarray (NimbleGen), DArT e 
mapas genéticos de alta densidade;
– Sequenciamento completo do genoma de E. grandis (BRASUZ1)
3- Transgenia x Tradicional
3- Transgenia x Tradicional
3- Transgenia
3- Transgenia
3- Transgenia
3- Transgenia em arbórea
• China possui a primeira arbórea transgênica 
comercial (Populus nigra, resistente a inseto). 
– Trabalho iniciado em 1989, com a liberação 
comercial concedida em 2001 e efetiva plantação comercial concedida em 2001 e efetiva plantação 
a partir de 2010.
– Em 2010, a China possuía 148 testes de campo, 
sendo 84 de arbóreas (40 espécies).
Fonte: IUFRO 2011
3- Transgenia de eucalipto
• Foco: qualidade da madeira
– Manipulação dos teores de lignina e celulose
• Literatura: 
– vários trabalhos descrevendo geração de calos, tecidos ou 
órgãos geneticamente transformados, porém sem 
comprovação de que plantas completas foram regeneradas
órgãos geneticamente transformados, porém sem 
comprovação de que plantas completas foram regeneradas
• Diferentes grupos de pesquisas do setor privado: 
protocolos bem estabelecidos de transformação e 
regeneração: SEGREDO INDUSTRIAL
3- Transgenia em arbórea
• ArborGen: potencialidade dos transgênicos
– Eucalipto (22 clones diferentes transgênicos);
• 15 testes de campo no Brasil desde 2004. Para 2011-
2012 há solicitação de mais 10 testes. Locais: São Paulo, 
Sul da Bahia e Tocantins.
• Foco: qualidade da madeira e estresse ao frio.
• Resultado obtido para Lignina S/G médio: 3,7 
(transgênico) x 2,2 (controle)
Fonte: IUFRO 2011
3- Transgenia de eucalipto
ArborGen, 2009
3- Transgenia de eucalipto
ArborGen, 2009
3- Transgenia
3- Transgenia
• LEGISLAÇÃO BRASILEIRA PARA OGM
• Plantios Experimentais
Liberação Planejada no meio ambiente de eucalipto 
geneticamente modificado
CTNBio – Comissão Técnica Nacional de Biossegurança
1- Cercada por Plantio Comercial de Eucalyptus 2- Área Experimental fora de 
Plantios Comerciais de Eucalyptus
Zona de Monitoramento
OGM 100 m ....
.
900 m
Zona de Monitoramento
OGM 100 m
Bordadura (15 m)
......900 m
33-- Transgenia Transgenia -- QUALIDADE / TECNOLOGIAQUALIDADE / TECNOLOGIA
• FSC (Forest Stewardship Council)
– Princípios - O FSC identifica os seguintes princípios de 
gestão florestal responsável:
• Obediência às Leis e aos Princípios do FSC;
• Direitos e Responsabilidades de Posse e Uso;
• Direitos dos Povos Indígenas;
• Relações Comunitárias e Direitos dos Trabalhadores;• Relações Comunitárias e Direitos dos Trabalhadores;
• Benefícios da Floresta;
• Impacto Ambiental;
• Plano de Gestão;
• Monitoramento e Avaliação;
• Manutenção de Florestas de Alto Valor de Conservação; e
• Plantações de Árvores.
Em 2011 (Conferência Internacional FSC) 
- Empresas com FSC poderão fazer testes experimentais com OGM 
sem comprometer a certificação FSC da empresa.
HISTÓRICO CENIBRA – MATERIAL 
GENETICO COMERCIAL
GGF-PEvolução (semente e clone)
REGIÃO BAIXA
80
100
120
0
20
40
60
80
1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
ANO
(%) CLONE
SEMENTE
GGF-PEvolução (semente e clone)
REGIÃO ALTA
80
100
120
0
20
40
60
80
1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
ANO
(%)
CLONE
SEMENTE
RECOMENDAÇÃO ANUAL DE RECOMENDAÇÃO ANUAL DE 
CLONES CLONES 
NOVO CLONENOVO CLONEAJUSTE DE %AJUSTE DE %
Recomendação de clones
AUMENTO DE PRODUTIVIDADE
Melhoramento Genético - Recomendação
MG 3MG 3MG 3Acima de 600 m
MG 2MG 2MG 2De 300 a 600 m
MG 2MG 2MG 1Até 300 m
TOPOENCOSTABAIXADAALTITUDE
MG 3MG 3MG 3Acima de 600 m
MG 2MG 2MG 2De 300 a 600 m
MG 2MG 2MG 1Até 300 m
TOPOENCOSTABAIXADAALTITUDE
RECOMENDAÇÃO 2009RECOMENDAÇÃO 2009
UNIDADE DE MANEJO DO MATERIAL GENÉTICO (MG)UNIDADE DE MANEJO DO MATERIAL GENÉTICO (MG)
MG 3MG 3MG 3Acima de 600 m MG 3MG 3MG 3Acima de 600 m
MG 1 MG 2 MG 3 MG 4 MG 5 MG 6 MG 7 MG 8
Baixada
Macedônia 
Pingo D’água
Baixada
Macedônia 
Pingo D’água
Baixada
Macedônia 
Pingo D’água
Cocais
Piçarrão 
Itabira
Alfié
Pompéu
Sta. Barbara
Cocais
Piçarrão 
Itabira
Alfié
Pompéu
Virginópolis
Sabinópolis
Virginópolis
Sabinópolis
Sta. Barabara
Cambissolo 
fundo de vale
Latossolo Cambissolo Latossolo Cambissolo Latossolo Cambissolo Cambissolo
RECOMENDAÇÃO 2010RECOMENDAÇÃO 2010
Melhoramento Genético - Recomendação
RECOMENDAÇÃO DE CLONES PARA 2010 - ÁREAS PRÓPRIAS
MG1 MG2 MG3 MG4 MG5 MG6 MG7 MG8
% % % % % % % %
386 386C94 Externa 20 20 15 20 10
965 965C98 Externa 10 10
1166 109C99 Externa 15 15
IDENTIFICAÇÃO DO CLONE UNIDADE DE RECOMENDAÇÃO - MATERIAL GENÉTICO
OrigemAtual (SGFL)Anterior
RECOMENDAÇÃO 2010 RECOMENDAÇÃO 2010 -- PRÓPRIOPRÓPRIO
1166 109C99 Externa 15 15
1213 213C99 Externa 5 5
1245 581C99 Externa 10 5 5 5 5
1274 274C99 Externa 10 10 5
1326 326C00 Externa 5 5
2719 719C83 Externa 20
C3633 633C00 CNB 20 20 20 10 10 10 10
C3748 748C00 CNB 10 5 10 10
C3837 837C00 CNB 10 40 20 30 20 30 25 25
C4143 502C01 CNB 40 25 30 20 15
C4186 545C01 CNB 10 30 20 10 10 10 15
100 100 100 100 100 100 100 100TOTAL 
MELHORAMENTO GENÉTICO 
DESAFIOS - CENIBRA
Melhoramento Genético - Desafios
Doenças
Melhoramento Genético - Desafios
Efeitos danosos 
do ambiente
Melhoramento Genético - Desafios
Favorecer 
operações 
florestais
MELHORAMENTO GENÉTICO PARA 
VENTO
Avaliação de Danos por Vento
IDENTIFICAÇÃO DE CLONES MAIS RESISTENTES
Teste de Resistência a Vento aos 2 anos (Reg. Baixa)
50
60
70
80
90
100
F
o
rç
a 
p
ar
a 
P
er
d
a 
d
e 
D
o
m
in
ân
ci
a 
(k
g
f)
Avaliação de Danos por Vento
0
10
20
30
40
Clone
F
o
rç
a 
p
ar
a 
P
er
d
a 
d
e 
D
o
m
in
ân
ci
a 
(k
g
f)
Força
Referência (Clone 57)
Obrigado!