GENETIC PARAMETERS OF Eucalyptus spp. CLONES IN NORTHEASTERN BRAZIL

Brazil is the largest charcoal producers in the world, with the main centers of charcoal consumption located in the states of Minas Gerais, Mato Grosso do Sul, Espírito Santo, Maranhão, and Pará. Planting of Eucalyptus in the northern and northeastern states of Brazil is relatively new and is limited the lack of genetic materials adapted to the region’s high temperatures and severe, prolonged periods of drought. The objective of this study was to assess the genetic parameters and variability and determine the genotype x environment interaction for drought tolerance in Eucalyptus clonal tests established in two environments in the municipality of Grajaú, Maranhão State, Brazil. The tests were planted in January 2011 in clayey and sandy soils in a randomized complete block design with 130 clones, one plant per plot, and 20 replicates. The studied clones showed high genetic variability for drought tolerance, with coefficients of relative variance () consistently greater than 0.8 for DBH and volume. This indicates high levels of genetic control and less influence of environmental factors on the phenotype, which allows for selection and obtaining gains through breeding. Heritability estimates were high for growth traits, with average clone heritabilities () greater than 0.85, as well as acuracies () above 0.9 for DBH and volume in clone selection. There was a simple interaction between genotype x environment for the clones under the two different soil conditions

MELHORAMENTO GENÉTICO COMO ESTRATÉGIA DE GESTÃO DA PRODUTIVIDADE FLORESTAL

Nas últimas décadas os programas de melhoramento vêm contribuindo para a obtenção de ganhos significativos de produtividade para as principais espécies florestais exóticas cultivadas no Brasil. No entanto, há dúvidas quanto ao entendimento da potencialidade de sua utilização como uma ferramenta de gestão da produtividade por parte do mercado florestal. Diante disso, o presente trabalho objetivou compreender como o melhoramento genético florestal tem apoiado na gestão da produtividade florestal no país ao longo dos anos e como o mercado vem observando essa temática. Para isso, o trabalho foi conduzido em duas fases, sendo: i) revisão bibliográfica sobre o tema e ii) pesquisa do tipo survey aplicada via formulário eletrônico semiestruturado, contendo 12 perguntas. A partir da revisão bibliográfica, observa-se que o melhoramento genético florestal tem colaborado para a gestão da produtividade florestal a partir de diferentes formas, com destaque para a produção de sementes melhoradas, avaliação e seleção de genótipos com tolerância e/ou resistência a pragas e a doenças, avaliação e seleção de genótipos com tolerância e/ou resistência a estresses abióticos e a alocação de materiais genéticos conforme interação genótipos x ambientes. A pesquisa realizada apontou à presença de uma área estruturada de melhoramento florestal na maioria das empresas florestais. Os entrevistados afirmaram que as informações geradas por essa área auxiliam na gestão da produtividade, bem como são utilizadas como uma estratégia para gestão florestal. A alocação de materiais genéticos conforme interação genótipos x ambientes foi apontada como a principal linha de trabalho dos programas de melhoramento florestal

GENETIC VARIABILITY IN PROGENIES OF Eucalyptus grandis AND Eucalyptus urophylla FOR TOLERANCE TO HYDRIC DEFICIT

Genetic variability in progenies of Eucalyptus grandis and Eucalyptus urophylla for tolerance to hydric deficit. Information on the adaptation and genetic potential of Eucalyptus under water deficit conditions is necessary owing to the increasing cultivation of the genus in regions considered as "forest frontiers". Therefore, the present study aimed to estimate genetic variability, genotypic and phenotypic correlations, and estimated genetic gains in progenies of E. grandis and E. urophylla. Two progeny tests (TP1 and TP2) were performed in the municipality of Vila Nova dos Martirios (state of Maranhão, Brazil), in 30-month-old plants. The experiment was carried out using a randomized block design, with five replicates, nine plants/square plot, and 144 treatments in TP1 and 264 in TP2. Statistical analysis was performed and genetic parameters were estimated. Individual and within-progeny heritabilities were corrected using the kinship coefficient for eachspecies. Genetic gains were low, ranging from 0.96 to 6.39% for E. grandis and 1.62 to 5.48% for E. urophylla. The diameter at breast height (DBH) showed a higher coefficient of genetic variation compared with the other measured characteristics, suggesting a higher potential for selection. High, positive, and significant correlations were observed between DBH and height (H), indicating the possibility of obtaining gains based on a single characteristic. Heritability was considered low, thus directly influencing the selection gains, which were lower than those commonly reported in other studies. These findings provide important information for breeding programs in areas of forest expansion.Genetic variability in progenies of Eucalyptus grandis and Eucalyptus urophylla for tolerance to hydric deficit. Information on the adaptation and genetic potential of Eucalyptus under water deficit conditions is necessary owing to the increasing cultivation of the genus in regions considered as "forest frontiers". Therefore, the present study aimed to estimate genetic variability, genotypic and phenotypic correlations, and estimated genetic gains in progenies of E. grandis and E. urophylla. Two progeny tests (TP1 and TP2) were performed in the municipality of Vila Nova dos Martirios (state of Maranhão, Brazil), in 30-month-old plants. The experiment was carried out using a randomized block design, with five replicates, nine  lants/square plot, and 144 treatments in TP1 and 264 in TP2. Statistical analysis was performed and genetic parameters were estimated. Individual and within-progeny heritabilities were corrected using the kinship coefficient for each species. Genetic gains were low, ranging from 0.96 to 6.39% for E. grandis and 1.62 to 5.48% forE. urophylla. The diameter at breast height (DBH) showed a higher coefficient of genetic variation compared with the other measured characteristics, suggesting a higher potential for selection. High, positive, and significant correlations were observed between DBH and height (H), indicating the possibility of obtaininggains based on a single characteristic. Heritability was considered low, thus directly influencing the selection gains, which were lower than those commonly reported in other studies. These findings provide important information for breeding programs in areas of forest expansion.

Modelos para estimativas de ataque de Sirex noctilio (Fabricius) em povoamentos de Pinus taeda L.

One of the main pests of Pinus spp forest plantations is Sirex noctilio (Fabricius), popularly known as the woodwasp. This work aims to develop a mathematical model to estimate the number of trees attacked by Sirex noctilio in Pinus taeda L. stands based on the monitoring methods and the dendrometric characteristics of the reforestation itself. For the data collection, five areas were located in the city of Palmas, Paraná state. Sequential sampling, number of plot individuals, trap trees, mean breast height diameter (DBH), mean height, individual mean volume, plot volume, age, spacing, site, plot basal area, mean transverse area, diameter quadratic mean and DBH stratified into three diameter classes were used as model independent variables to be selected by the Stepwise method. The greatest influence on the attack estimate (Y) was exerted by the variables number of attacked trees detected in the sequential sampling (AS) (p-value <0.001) and number of individuals in the plot (n) (p-value <0, 05). The most appropriate model for obtaining the response variable was δ = β0 + β1AS + β2n + ε, which presented an adjusted coefficient of determination (R²adj) of 0.965, a standard error of estimation (Syx%) of 18.65% and better performance in the graphical analysis of waste. It is also noteworthy that the model can be used by forest managers as a tool in decision-making regarding to the stand management.Uma das principais pragas dos plantios florestais de Pinus spp. é Sirex noctilio (Fabricius), conhecida popularmente como vespa-da-madeira. Este trabalho tem por objetivo desenvolver um modelo matemático para estimar o número de árvores atacadas por Sirex noctilio em povoamentos de Pinus taeda L. baseado nos métodos de monitoramento e nas características dendrométricas do reflorestamento. Selecionaram-se, para a coleta de dados, cinco áreas localizadas no município de Palmas - PR. Foram utilizadas como variáveis independentes do modelo a serem selecionadas pelo método Stepwise a amostragem sequencial, número de indivíduos da parcela, árvores-armadilha, diâmetro a altura do peito (DAP) médio, altura média, volume médio individual, volume da parcela, idade, espaçamento, sítio, área basal da parcela, área transversal média, diâmetro médio quadrático e o DAP estratificado em três classes de diâmetro. A maior influência sobre a estimativa de ataque (Y) foi exercida pelas variáveis número de árvores atacadas detectadas na amostragem sequencial (AS) (p-valor < 0,001) e o número de indivíduos da parcela (n) (p-valor < 0,05). O modelo mais adequado para a obtenção da variável resposta foi δ = β0 + β1AS+β2n + ε, o qual apresentou coeficiente de determinação ajustado (R²adj) de 0,965 e erro padrão de estimativa (Syx%) de 18,65% obtendo o melhor desempenho na análise gráfica dos resíduos. O modelo pode ser utilizado pelos gestores florestais como uma ferramenta na tomada de decisões quanto ao manejo do povoamento

In silico analysis of Simple Sequence Repeats from chloroplast genomes of Solanaceae species

The availability of chloroplast genome (cpDNA) sequences of Atropa belladonna, Nicotiana sylvestris, N.tabacum, N. tomentosiformis, Solanum bulbocastanum, S. lycopersicum and S. tuberosum, which are Solanaceae species,allowed us to analyze the organization of cpSSRs in their genic and intergenic regions. In general, the number of cpSSRs incpDNA ranged from 161 in S. tuberosum to 226 in N. tabacum, and the number of intergenic cpSSRs was higher than geniccpSSRs. The mononucleotide repeats were the most frequent in studied species, but we also identified di-, tri-, tetra-, pentaandhexanucleotide repeats. Multiple alignments of all cpSSRs sequences from Solanaceae species made the identification ofnucleotide variability possible and the phylogeny was estimated by maximum parsimony. Our study showed that the plastomedatabase can be exploited for phylogenetic analysis and biotechnological approaches

Variabilidade genética e estratégias de conservação ex situ para a espécie neotropical Parkia platycephala Benth.

Parkia platycephala, known commonly as faveira, is a native species that occurs widely throughout Brazil and has high nutritional value and ecological potential. The objective of this study was to estimate the genetic variability in a P. platycephala provenance and progeny test. The test was established using a randomized block design, with 45 progenies from three provenances. The evaluated quantitative traits included height (HEI), diameter at ground level (DGL), and diameter below the first bifurcation (DFB). The data were submitted to Restricted Maximum Likelihood/Best Linear Unbiased Prediction (REML/BLUP) analysis, from which estimates of genetic parameters, genetic correlations, BLUPs, genetic gains, and effective population size were obtained. Estimates of individual narrow sense heritability (h2a) and within progeny heritability (h2w) ranged from low to moderate (0.01 a 0.39), with the highest values observed for DGL (0.32 and 0.39, respectively). The coefficient of individual variation (CVgi(%)) and between progeny genetic variation (CVgp(%)) indicate the existence of genetic variability between and within provenances. The FST vaues demonstrate low to moderate genetic differentiation among the three populations, and genetic correlations between traits were all positive and significant. The results obtained show that there is genetic variability between the studied provenances and progenies. This ensures not only the ex situ conservation of the species, but it can also be exploited in breeding programs.Parkia platycephala, popularmente conhecida como faveiro, é uma espécie nativa que ocorre amplamente em todo o Brasil e possui alto valor nutricional e potencial ecológico. Objetivou-se com o trabalho estimar a variabilidade genética em teste de procedências e progênies de P. platycephala. O teste foi instalado em blocos casualizados, com 45 progênies de três procedências. Os caracteres quantitativos avaliados foram: altura (ALT), diâmetro a nível do solo (DNS) e diâmetro a altura da primeira bifurcação (DAB) das plantas. Os dados foram submetidos à análise de REML/BLUP, a partir da qual foram obtidas as estimativas de parâmetros genéticos, correlações genéticas, os BLUP’s, ganhos genéticos e tamanho efetivo populacional. As estimativas de herdabilidade individual no sentido restrito (h2a) e dentro progênies (h2w) variaram de baixa a moderada (0,01 a 0,39), sendo os maiores valores observados para o caractere DNS (0,32 e 0,39, respectivamente). Os valores de coeficiente de variação genética individual (CVgi(%)) e entre progênies (CVgp(%)) indicam existência de variabilidade genética entre e dentro de população. Os valores de demonstraram baixa a moderada diferenciação genética entre as três populações. As correlações genéticas entre os caracteres foram todas positivas e significativas. Os resultados obtidos mostram que há variabilidade genética entre as procedências e progênies estudadas. Isso garante não só a conservação ex situ da espécie, como também pode ser explorada em programas de melhoramento

FUNGOS ASSOCIADOS À MANCHA FOLIAR EM Eucalyptus benthamii Maiden et Cambage NA REGIÃO SUL DO BRASIL

Um dos fatores mais importantes que influenciam no sucesso de plantios florestais é a fitossanidade dos mesmos. Doenças foliares causadas por fungos têm sido frequentemente constatadas em plantios de eucalipto em diversas regiões do Brasil. O objetivo deste trabalho foi avaliar os sintomas e identificar os fungos causadores de mancha foliar em testes de procedência e progênies de Eucalyptus benthamii em três locais na região sul do Brasil. A avaliação foi realizada em São Mateus do Sul (PR), Mafra (SC) e Porto União (SC) aos 10, 16 e 27 meses de idade dos plantios. Foi verificada a frequência e os sintomas dos fungos que ocasionaram a doença. Os gêneros Cylindrocladium e Pestalotiopsis foram constatados em todas as avaliações nos três locais de estudo. Por meio dos fungos identificados, Cylindrocladium sp. foi o de maior frequência e é tido como o principal agente causador da mancha foliar nas populações de E. benthamii avaliadas

ESTIMATIVAS DE PARÂMETROS GENÉTICOS PARA CRESCIMENTO EM PROGÊNIES DE DUAS PROCEDÊNCIAS DE Roupala montana var. brasiliensis (PROTEACEAE)

Roupala montana var. brasiliensis (carvalho-brasileiro) é uma espécie de potencial madeireiro que foi extensivamente explorada e com pouca informação sobre suas populações naturais. Dessa forma, a presente pesquisa teve como objetivo estimar parâmetros genéticos quantitativos na fase de viveiro, a partir de um teste de procedências e progênies. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados, com três blocos e um número variável de plantas por parcela, num total de 201 mudas para sete tratamentos (progênies). Os caracteres valiados aos 60, 120 e 180 dias foram o diâmetro do colo (DC) e altura (ALT). As herdabilidades no sentido restrito foram consideradas medianas a altas para DC e altas para altura, enquanto a herdabilidade média foi alta para ambas as variáveis. O coeficiente de variação ambiental resultou alto para todas as avaliações, embora o coeficiente de variação genética indique a existência de alta variabilidade genética. Os resultados indicam existência de variabilidade genética nas progênies avaliadas. O teste de progênies foi implantado no Campus Irati da Unicentro

Development of biotechnological methods for micropropagation, regeneration and genetic transformation of teak (Tectona grandis L. f) to resistance for Hyblaea puera

A transformação genética possibilita a introdução de genes de interesse nos genomas, podendo assim ser empregada na tentativa de melhorar características agronômicas e florestais. No entanto, para a obtenção de plantas transgênicas são necessários protocolos eficientes de regeneração de plantas in vitro. Em teca, dados sobre cultura de tecidos são escassos, havendo a necessidade de determinar condições ótimas para a mesma. Com isso, o trabalho teve por objetivos estudar a organogênese in vitro de teca visando desenvolver um método de regeneração eficiente, avaliar condições para o processo de transformação e testar a susceptibilidade da lagarta Hyblaea puera a toxinas produzidas pelo Bacillus thuringiensis. Foram avaliadas a influência de TDZ e BAP na indução da competência organogenética em hipocótilos, nó cotiledonar e cotilédones de teca. Os biorreguladores AIB, BAP, NAA e GA3 foram utilizados na regeneração de segmentos de hipocótilo, nó cotiledonar, raiz, epicótilo e cotilédone. Antibióticos supressores de Agrobacterium tumefaciens e a higromicina (seleção de células transgênicas), foram também avaliados. Finalmente, testes com o inseticida biológico DipelTM e esporos de B. thuringiensis crescidos em laboratório foram realizados com as lagartas de Hyblaea puera. Na aquisição de competência organogenética o TDZ proporcionou um aumento de 46% na regeneração e o BAP 26% quando comparados ao controle. Para a organogênese in vitro foi avaliado um máximo de 70% de regeneração em nó cotiledonares em meio MS adicionado de 1 mg.L-1 de BAP + 0,5 mg.L-1 de GA3. Entretanto, em outras concentrações dos meios de regeneração hipocótilos, raiz, cotilédones e epicótilos tiveram máximas frequências de regeneração em torno de 60%, 60%, 30% e 10%, respectivamente. Os antibióticos supressores da Agrobacterium tumefaciens tiveram efeitos diferentes para cada explante. Timentin e cefotaxima na concentração de 300 mg.L-1 aumentaram o número de brotos em hipocótilos e nó cotiledonar em 1,6 e 2,0 vezes, respectivamente. Em cotilédone esses antibióticos tiveram efeitos negativos no número de brotos. Carbenicilina em todas as doses influenciou negativamente a regeneração em todos os explantes utilizados. A higromicina a 2,5 mg.L-1 inibe em 100% a regeneração de cotilédones, nó cotiledonar e hipocótilo. Os ínstares mais novos de H. puera são susceptíveis tanto ao produto comercial DipelTM quanto aos esporos crescidos em laboratório, apresentando 100% de mortalidade a concentrações de 2x105 UFC após 24 horas de ingestão. Mostrando assim seu potencial na transgenia visando à expressão de genes de Bt para a resistência a insetos. Os resultados apresentados nesse trabalho contribuem para o ganho de informação sobre os fatores que influenciam a organogênese desta espécie, bem como, definir parâmetros que possam ser utilizados em experimentos futuros visando à transformação genética da espécie.Genetic transformation allows the introduction of genes in host genomes and can therefore be used to improve forestry and agronomic traits like insect resistence. However, efficient plant regeneration protocols are necessary to obtain transgenic plants. Thus far, information about in vitro teak (Tectona grandis L. f) organogenesis is scarce. Therefore, the aims of this study were: develop an efficient protocol for in vitro organogenesis of teak, assess conditions for its genetic transformation and test the susceptibility of the caterpillar Hyblaea puera to toxins produced by Bacillus thuringiensis. We evaluated the influence of TDZ and BAP on the induction of organogenic competence in hypocotyl, cotyledonary nodes and cotyledons. Growth regulators IBA, BAP, NAA and GA3 were used in the regeneration of the hypocotyl, cotyledonary node, root, epicotyl and cotyledon. Antibiotics for suppression of Agrobacterium tumefacien (timentin, cefotaxime and carbenicillin) and for selection of transgenic cells (hygromycin) were also evaluated. Finally, tests with the biological insecticide DipelTM and spores of B. thuringiensis grown in laboratory were performed with the caterpillar of Hyblaea puera. TDZ increases 46% the regeneration frequency and BAP 26% when compared to controls. Cotyledonary nodes showed the best regeneration frequency (70%) growing on MS medium added of 1 mg.L-1 BAP + 0.5 mg.L-1 GA3. Hypocotyls, roots, cotyledons and epicotyls presented variable frequency of regeneration (60%, 60%, 30%, and 10% respectively) growing on distinct concentrations of grown regulators. We tested three antibiotics (timentin, cefotaxime, and carbenicillin) to suppress A. tumefaciens in vitro growth and they presented different effects on the organogenesis of each explants used in this study. Timentin and cefotaxime at concentration of 300 mg.L-1 increased the number of buds on hypocotyls and cotyledonary nodes. Conversely, these antibiotics had negative effects on the number of shoots of cotyledonary explants. Carbenicillin at all doses presented a negative influence on regeneration of all explants. Hygromycin at concentration of 2.5 mg.L-1 inhibits 100% of regeneration of cotyledons, cotyledonary nodes, and hypocotyls. The young instars of H. puera are susceptible to likely both commercial product DipelTM and spores grown in the laboratory, presented 100% mortality at concentrations of 2x105 CFU after 24 hours of ingestion. These findings suggest its potential to be used in teak transgenic approaches for insect resistance. Our results contribute to information about factors that influence the organogenesis of this specie, as well as define parameters that can be used in future experiments aimed at the genetic transformation of the specie