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Polinização controlada e polinização natural Prof.Danilo Flademir Alves de Oliveira UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE UNIDADE ACADÊMICA ESPECIALIZADA EM CIÊNCIAS AGRÁRIAS CURSO DE ENGENHARIA FLORESTAL DISCIPLINA: EFL0324 – MELHORAMENTO FLORESTAL Polinização controlada e polinização natural Polinização controlada - Permite a escolha dos progenitores e a realização de cruzamentos específicos; - Maximiza ganhos e disponibiliza genótipos superiores em menor tempo; - Fundamental para a geração de famílias de diferentes graus de parentesco necessárias ao estudo de: *características de interesse; * constituição genética das populações; *controle de qualidade dos indivíduos gerados ou obtidos Polinização controlada e polinização natural Polinização controlada (manual) em eucaliptos - Eventos reprodutivos em Eucalyptus • No Brasil, a primeira floração do Eucalyptus grandis ocorre entre dois e quatro anos; • No Eucalyptus urophylla ocorre entre dois e três anos; • Em Eucalyptus globulus, Eucalyptus saligna e Eucalyptus nitens ocorre entre sete e dez anos. Polinização controlada e polinização natural Polinização controlada (manual) em eucaliptos - Eventos reprodutivos em Eucalyptus • Eucalyptus spp.: da formação do botão à frutificação: Amadurecimento emasculação coleta polinização d ± 4 a 6 dias d ± 30 dias botão antese flor fruto Polinização controlada e polinização natural Polinização controlada - Eucalyptus spp.: coleta, armazenamento e beneficiamento do grão de pólen. • A coleta do pólen pode ser feita através de dois métodos: * Método direto: as flores coletadas estão no estágio de antese e são colhidas diretamente dos ramos no campo; * Método indireto: os ramos são colhidos no campo e levados para laboratório e mantidos com suas estruturas basais em água. Polinização controlada e polinização natural Polinização controlada - Eucalyptus spp.: coleta, armazenamento e beneficiamento do grão de pólen. Método direto Método indireto Corte das anteras: coleta de pólen no laboratório Polinização controlada e polinização natural Polinização controlada (artificial) - Procedimentos coleta dos botões sacos de papel secagem em estufa (30°C) ou dessecador por 4 a 8 horas corte das anteras em laboratório secagem em dessecador por 40 horas peneiramento (malha 0,6 mm) grãos de pólen (pó) Armazenamento a -16°C a – 18°C em frascos criogênicos com vedação de borracha pólen Polinização controlada e polinização natural Polinização controlada do Eucalyptus spp. • Protandria; • One Stop Pollination (OSP); • Protoginia artificialmente induzida (PAI). Polinização controlada e polinização natural Polinização controlada do Eucalyptus spp. • Protandria; - Pólen viável antes da receptividade do estigma; - Técnica mais tradicional utilizada em eucaliptos; - Ocorre através da seleção de ramos > emasculação (eliminação das anteras da flor) > isolamento dos botões florais para evitar a contaminação; - Quando o estigma estiver receptivo, realiza-se a polinização com o grão de pólen do material masculino desejado, com o auxílio de um pincel. Polinização controlada e polinização natural Polinização controlada do Eucalyptus spp. • Protandria; - Principal desvantagem: são necessárias aproximadamente três visitas em cada flor a ser fecundada, para obtenção do sucesso da técnica. Polinização controlada e polinização natural Polinização controlada do Eucalyptus spp. • One stop pollination (OSP); - Polinização parada única ou de uma só vez; - Baseada no corte transversal ou longitudinal do estilete, para induzir a receptividade imediata da flor (fase da antese), reduzindo o número de visitas no campo para a realização dos cruzamentos. a) Corte do opérculo com auxílio de uma tesoura; b) corte longitudinal do estilete Polinização controlada e polinização natural Polinização controlada do Eucalyptus spp. • One stop pollination (OSP); - O isolamento (revestimento) individual é feito com um pequeno tubo de silicone revestindo o estilete; - O desenvolvimento da técnica OSP trouxe benefícios como a melhoria operacional dos trabalhos de polinização controlada, sem a necessidade de isolamento das flores e redução da visita ao campo (uma visita). c) polinização; d) estilete de Eucalyptus globulus revestido por um pequeno tubo de silicone. Polinização controlada e polinização natural Polinização controlada do Eucalyptus spp. • Protoginia artificialmente induzida (PAI); - Baseia-se na indução da receptividade da flor antes de sua abertura e de que o pólen esteja maduro; - Consiste em cortar o topo do opérculo do botão floral, no estágio de pré-antese (flor ainda fechada), cortando-se o terço superior do estilete e realizado a polinização imediatamente após a indução. a) Maioria dos botões florais em estágio de pré-antese. a b c d b) Retirada dos botões abertos e detalhe do opérculo fechado. c) Corte do opérculo com auxílio de uma tesoura. d) Polinização com a flor ainda fechada. Polinização controlada e polinização natural Polinização controlada do Eucalyptus spp. • Protoginia artificialmente induzida (PAI); - Tem como vantagens a eliminação da emasculação e isolamento do estilete, de forma que viabiliza a obtenção de maiores quantidades de sementes em cruzamentos controlados de Eucalyptus; - Com o uso desta técnica, a produtividade operacional aumentou de 35 flores por homem/hora, no método tradicional, para 400 flores por homem/hora; - Atualmente é técnica mais utilizada na realização de cruzamentos controlados em Eucalyptus no Brasil e em outros países. e) Abertura da flor já polinizada. f) Frutos maduros. e f Polinização controlada e polinização natural Indução do florescimento do Eucalyptus spp. - Fundamental para recombinar, mais cedo, os genótipos selecionados; - Paclobutrazol: fungicida retardante do crescimento da planta; - Esta substância age inibidndo a síntese de giberelina (hormônio vegetal), reduzindo o crescimento e aumentando o desenvolvimento das raízes e induzindo, por último, o florescimento precoce. Polinização controlada e polinização natural Indução do florescimento do Eucalyptus spp. Mudas de eucalipto Clones de florescimento precoce Polinização controlada e polinização natural Indução do florescimento do Eucalyptus spp. - O produto é diluído em água e aplicado ao redor do caule, próximo ao solo/substrato; - 0,25 g de paclobutrazol/planta; - Ganhos genéticos; - Redução do tempo; - Recombinação é antecipada. Polinização controlada e polinização natural Indução do florescimento - Pomares de polinização - Pomares indoor: melhor controle de irrigação, nutricional, fitossanitário e menor risco de contaminação; - Pomares outdoor: menor custo, porém com menor controle ambiental e maiores dificuldades operacionais. Pomar de polinização indoor Pomar de polinização outdoor Polinização controlada e polinização natural Polinização controlada - Para executar a hibridação, indica-se a enxertia, facilitando os cruzamentos, uma vez que reduz o porte da planta e antecipa o florescimento. Planta enxertada com floração induzida e polinização Polinização controlada e polinização natural Polinização natural. • Polinização abiótica; • Polinização biótica; • Adaptação de insetos; • Atrativos das angiospermas; • Pseudocópula. Polinização controlada e polinização natural Polinização natural. • Polinização abiótica; - Anemofilia: polinização pelo vento; - Espécies das famílias Poaceae e Cyperaceae; Na samambaia, os soros (pontos escuros)são agrupamentos de esporângios (estrutura formadora dos esporos), que podem germinar no solo originando um protalo. Estróbilo masculino e feminino de Araucária – polinização pelo vento. Polinização controlada e polinização natural Polinização natural • Polinização abiótica; - Hidrofilia: polinização pela água; - Espécies monocotiledôneas; Vallisneria spiralis (planta de aquário) . Myriophyllum aquaticum (pinheirinho d´água) Polinização controlada e polinização natural Polinização natural. • Polinização biótica; Quiropterofilia . Entomofilia Ornitofilia Malacofilia Polinização controlada e polinização natural Polinização natural. • Polinização biótica - A polinização é um exemplo de COEVOLUÇÃO entre os agentes polinizadores e a planta; - Através da seleção natural, as relações com os polinizadores foram favorecidas. Polinização controlada e polinização natural Polinização natural. - Angraecum sesquipedale (tubo nectarífero com 30 cm) Xanthopan morganii (mariposa) Polinização controlada e polinização natural Polinização natural. - Adaptações dos insetos Peças bucais Lambedor, mastigador, probóscide Visão capaz de identificar o ultravioleta Apêndices modificados Pelos nas patas e no abdômen Polinização controlada e polinização natural Polinização natural - Atrativos das angiospermas Grãos de pólen Verticilos florais Guias de néctar Néctar Polinização controlada e polinização natural Polinização natural. - Pseudocopula * Muito comum no gênero Orphys das orquídeas O. apifera O. tenthredinifera O. vernixia O. bombyliflora O. lutea Polinização controlada e polinização natural Polinização natural. - Exemplo de mutualismo entre planta e inseto: interação entre o Ficus (Moreceae) e as vespas. • Gênero Ficus (figueiras); • Inflorescência do tipo sicônio; • Apresenta flores masculinas e femininas; - Vespas da família Agonidae: • Tamanho pequeno; • Polinizadoras especializadas da família Moraceae; • Dimorfismo sexual. Fêmea Macho Polinização controlada e polinização natural Polinização controlada e polinização natural Entrada da fêmea no sicônio através do ostíolo O sicônio contém flores masculinas e femininas A fêmea deposita os ovos no sicônio e poliniza as outras flores Ovários que contém a larva da vespa Agonidae. As flores polinizadas que não possuem a larva formam sementes. Os machos são os primeiros a eclodirem, fertilizando as fêmeas ainda no sicônio Flores masculinas Sem sair do sicônio, o macho escava túneis no fruto e morre As fêmeas saem fecundadas e com pólen A fêmea voa para outra figueira para ovopositar e morre posteriormente Polinização controlada e polinização natural Polinização natural. - Links complementares: • Vespas do figo com pólen coletado deixando o sicônio da espécie Ficus luschnathiana (Moraceae): https://www.youtube.com/watch?v=RDYAPrlqN90 • Polinização de flores de diferentes espécies: https://www.youtube.com/watch?v=MQiszdkOwuU Exercício 04 1. Faça um resumo da “Polinização Controlada em Árvores Florestais” com base na apostila de Melhoramento Florestal do Arno Brune. 2. Discorra sobre a coleta, beneficiamento, armazenamento e utilização do grão de pólen de eucalipto. 3. Descreva os métodos de indução do florescimento do eucalipto. 4. Pesquise e diferencie: anemofilia de anemocoria; hidrofilia de hidrocoria; ornitofilia de ornitocoria. 5. Descreva como ocorre a polinização em figueiras. Polinização controlada e polinização natural
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