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COMPARAÇÃO DO DESEMPENHO NO VIVEIRO E
NO CAMPO DOS DESCENDENTES DE CLONES DE
Eucalyptus spp. AUTOFECUNDADOS E CRUZADOS
REGIANE ABJAUD ESTOPA
2006
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REGIANE ABJAUD ESTOPA
COMPARAÇÃO DO DESEMPENHO NO CAMPO E NO VIVEIRO DOS
DESCENDENTES DE CLONES DE Eucalyptus spp.
AUTOFECUNDADOS E CRUZADOS
Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras
como parte das exigências do Programa de Pós-graduação
em Agronomia, área de concentração em Genética e
Melhoramento de Plantas, para a obtenção do título de
"Mestre".
Orientador
Prof. Dr. Magno Antonio Patto Ramalho
LAVRAS
MINAS GERAIS – BRASIL
2006
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Ficha Catalográfica Preparada pela Divisão de Processos Técnicos da
Biblioteca Central da UFLA
Estopa, Regiane Abjaud
Comparação do desempenho no viveiro e no campo dos descendentes de
clones de Eucalyptus spp autofecundados e cruzados / Regiane Abjaud Estopa. --
Lavras : UFLA, 2006.
60 p. : il.
Orientador:
Magno Antonio Patto Ramalho
Dissertação (Mestrado) – UFLA.
Bibliografia.
1. Eucalyptus spp. 2. Endogamia. 3. Germinação. 4. Autofecundação. 5.
Híbridos. I. Universidade Federal de Lavras. II. Título.
CDD-634.97342
REGIANE ABJAUD ESTOPA
COMPARAÇÃO DO DESEMPENHO NO VIVEIRO E NO CAMPO DOS
DESCENDENTES DE CLONES DE Eucalyptus spp.
AUTOFECUNDADOS E CRUZADOS
Dissertação apresentada à Universidade Federal de
Lavras como parte das exigências do Programa de Pós-
graduação em Agronomia, área de concentração em
Genética e Melhoramento de Plantas, para a obtenção
do título de "Mestre".
APROVADA em 21 de julho de 2006.
Prof. Dra. Flávia Maria Avelar Gonçalves UFLA/DBI
Dr. Jupiter Israel Muro Abad Aracruz Celulose S. A.
Prof. Dr. Magno Antonio Patto Ramalho
UFLA/DBI
(Orientador)
LAVRAS
MINAS GERAIS - BRASIL
A Deus,
por minha existência e pela presença constante em minha vida;
OFEREÇO
Aos meus pais, Donizetti e Joana, por minha formação, pelo apoio, paciência e
amor com que me conduziram na vida;
DEDICO
AGRADECIMENTOS
A Deus, que está sempre presente, me guiando e abençoando os meus
passos.
À Universidade Federal de Lavras e ao Departamento de Biologia, pela
oportunidade de realização do mestrado.
A Coordenadoria de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
(CAPES) pela concessão da bolsa de estudos.
Ao professor e orientador Magno Antonio Patto Ramalho, pela
excepcional orientação, pelos ensinamentos, amizade e, principalmente, pela
confiança depositada em mim no início deste curso.
Aos membros da banca examinadora, Flávia Maria Avelar Gonçalves e
Jupiter Israel Muro Abad, pelas contribuições para o aperfeiçoamento deste
trabalho.
Aos professores Antônio Cláudio David, Flávia Maria Avelar
Gonçalves, João Bosco dos Santos e João Cândido, pela a inestimável ajuda na
condução do trabalho.
Aos funcionários do DBI, Elaine, Zélia, Rafaela, Irondina, Lindolfo e
Léo, pela convivência e auxílio durante o curso. E ao funcionário Jorge do
Viveiro Florestal pela ajuda na fase inicial.
Aos colegas Adriano, Alex, Aisy, Breno, Flávia, Flavinha, Gracielle,
Isabella, José Ângelo, Juarez, Renato e Vanessa, pela inestimável colaboração
no trabalho e pela amizade.
Aos colegas do Laboratório de Genética Molecular, Admilson, Francine,
Gabriela e Marciane, em especial ao Laboratorista Lamartine, pela amizade e
ajuda na condução deste trabalho.
À amiga Flavinha, pelo auxílio na realização deste trabalho e pelo
companheirismo nos momentos de tristeza e alegria. E aos amigos Anderson,
Eliene, Elisa, Evânia, Kaesel, Nara, Polianna e Rodrigo pela torcida e
companheirismo durante este período.
A todos os colegas do GEN, pela amizade e apoio durante todo o curso
de mestrado.
A toda a minha família, meus pais e irmãs, meu cunhado e meu sobrinho
por me apoiarem e confiarem em minha vontade de alcançar meus objetivos.
Especialmente, a minha irmã Aline, pelo companheirismo durante este período.
SUMÁRIO
RESUMO.............................................................................................................. i
ABSTRACT ........................................................................................................ ii
1 INTRODUÇÃO................................................................................................ 1
2 REFERENCIAL TEÓRICO............................................................................. 3
2.1 O gênero Eucalyptus...................................................................................... 3
2.2 Biologia floral do gênero Eucalyptus ............................................................ 5
2.3 Taxa de fecundação cruzada em Eucalyptus ................................................. 6
2.4. Heterose ........................................................................................................ 8
2.5 Depressão por endogamia.............................................................................. 9
2.6 Germinação e emergência em Eucalytpus................................................... 11
2.7 Melhoramento do Eucalyptus no Brasil....................................................... 15
2.8 Melhoramento visando a obtenção de clones .............................................. 17
3 MATERIAL E MÉTODOS............................................................................ 19
3.1 Material e local de estudo ............................................................................ 19
3.2 Experimento em viveiro............................................................................... 19
3.3 Experimento de campo ................................................................................ 21
3.4 Identificação de marcadores moleculares .................................................... 24
4 RESULTADOS .............................................................................................. 26
4.1 Dados obtidos em viveiro ............................................................................ 26
4.2 Dados obtidos no campo.............................................................................. 33
4.3 Plantas com desenvolvimento anormal no campo ....................................... 40
5 DISCUSSÃO .................................................................................................. 42
6 CONCLUSÕES .............................................................................................. 48
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................. 49
ANEXO ............................................................................................................. 55
i
RESUMO
ESTOPA, Regiane Abjaud. Comparação do desempenho no viveiro e no
campo dos descendentes de clones de Eucalyptus spp. autofecundados e
cruzados. 2006. 62 p. Dissertação (Mestrado em Genética e Melhoramento de
Plantas) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG.
∗
Descendentes de clones de Eucalyptus autofecundados e cruzados foram
avaliados com o objetivo de verificar a possível perda de vigor nas fases de
germinação e crescimento inicial no viveiro e no campo. Também foi
identificada no campo a freqüência de plantas anormais com crescimento
reduzido, em altura e folhas enrugadas. Procurou-se algum caráter morfológico
ou molecular no viveiro que possibilitasse identificar o mais precocemente
possível as plantas anormais. Para isso, foram avaliados descendentes de dois
clones comerciais autofecundados (C01 e C02) e dois híbridos (C01 x C03 e
C02 x C03). O trabalho constou de duas fases de avaliação. A primeira,
conduzida em viveiro, cujo delineamento experimental foi inteiramente ao
acaso, constou de 4 tratamentos e 6 repetições, parcelas com 30 tubetes com
uma única semente. Na segunda, no campo, foi utilizado o delineamento em
blocos casualizados, com 4 tratamentos e 6 repetições, com 18 plantas por
parcela. Avaliaram-se percentagem de germinação, índice de velocidade de
emergência, sobrevivência e altura das plantas aos 35, 50, 65 e 80 dias no
viveiro e, no campo, a percentagem de sobrevivência aos 6 meses e a altura aos
2, 4 e 6 meses. Foi isolado o DNA de folhas que foram coletadas de plantas com
crescimento anormal e normal. Utilizando-se 639 primers de RAPD procurou-se
identificar marcas moleculares associadas às plantas de desenvolvimento
anormal. Concluiu-se que a germinação, a sobrevivência e o crescimento das
plantas provenientes de autofecundação foram semelhantes aos dos híbridos,
mostrando que, possivelmente, a perda de vigor não é expressiva para caracteres
das etapas iniciais do desenvolvimento do Eucalyptus. A ocorrência de plantas
anormais foi de 6,9% entre as plantas oriundas de autofecundação e 4,6% entre
as plantas híbridas. Não foi identificada nenhuma marca morfológica no viveiro
ou molecular, que possibilitasse o reconhecimento precoce das plantas com
anomalia. O caráter tem expressividade variável, o que dificulta o estudo da
segregação.
∗
Orientador : Magno Antonio Patto Ramalho – UFLA
ii
ABSTRACT
ESTOPA, Regiane Abjaud. Performance of inbred and outbred Eucalyptus
spp. clones in the nursery and in the field. 2006. 62 p. Dissertation (Master in
Plant Genetics and Breeding) – Federal University of Lavras, Lavras, Minas
Gerais, Brazil.
∗
Inbred and outbred Eucalyptus clones were assessed aiming to check a
possible loss of vigor in the initial germination phases and growing in the
nursery and in the field. It was also verified in the field the frequency of
abnormal plants, with reduced growing and wrinkled leaves. A morphological or
molecular character was searched in the nursery, which would allow to identify
as early as possible, the abnormal plants. Offsprings from two commercial
clones were assessed as inbreds (C01 and C02) and as hybrids (C01 x C03 and
C02 x C03). The work consisted of two phases. The first one was conduced in
the nursery, in a completely random design, with 4 treatments and 6 replications,
in plots with 30 tubes with only one seed. The second one, in the field, used a
randomized complete block design, with 4 treatments and 6 replications, with 18
plants per plot. The percentage of germination, germination speed index,
survival and plant height were assessed at 35, 50, 65 and 80 days in the nursery.
In the field, the survival percentage at 6 months and plant height at 2, 4 and 6
months were evaluated. DNA from normal and abnormal plant leaves were
isolated. Molecular markers associated with plants with abnormal development
were searched using 639 RAPD primers. Germination, survival and plant growth
resulted from inbreds were similar to the hybrids, showing that possibly the loss
of vigor is not expressive for traits in the early developmental stage of
Eucalyptus. The occurrence of abnormal plants was 6.9 % between inbred plants
and 4.6% between hybrid plants. No morphological or molecular markers were
identified in the nursery, which would make possible the early recognition of
abnormal plants. The character has variable expressivity, which makes difficult
the segregation study.
∗
Guidance Committee: Magno Antonio Patto Ramalho – UFLA (Major Professor).
1
1 INTRODUÇÃO
A produção de papel e celulose é um componente importante do
agronegócio brasileiro, com perspectivas de expansão para os próximos anos. O
Brasil tem apresentado forte crescimento desse setor, tornando-se o principal
produtor de celulose a partir do eucalipto como matéria-prima (Bacha, 2005).
Entre as causas desse sucesso, merece destaque a obtenção de clones que
incrementaram em um curto espaço de tempo a produtividade de celulose por
área (Vencovsky & Ramalho, 2000).
A seleção clonal é uma técnica “fim de linha”, isto é, proporciona o
máximo de ganho em uma única geração, mas, a partir daí, ganhos adicionais
são difíceis. É importante que, além da seleção clonal, sejam conduzidos
programas de melhoramento visando aumentar a chance de obter clones
superiores. Desse modo, são geradas, continuamente, novas combinações
genotípicas para que possam ocorrer ganhos genéticos adicionais (Bison, 2004).
Na condução de programas de melhoramento, informações a respeito do
controle genético das características auxiliam os melhoristas na tomada de
decisão e ampliam a eficiência do processo. Nesse contexto, várias informações
a respeito do controle genético de caracteres têm sido encontradas em algumas
espécies cultivadas (Hallauer & Miranda Filho, 1988; Coors & Pandey, 1999).
Contudo, em plantas perenes devido, sobretudo, ao tempo gasto na obtenção dos
dados as informações disponíveis são mais restritas.
No gênero Eucalyptus, esforços têm sido dedicados à obtenção dessas
informações, tanto no exterior como no Brasil (Rezende, 2001). A respeito do
controle genético, a existência de heterose ou a depressão por endogamia são
informações mais expressivas, porque elas orientam qual a estratégia mais
apropriada na obtenção de novos clones. Bison et al. (2004) avaliaram o efeito
2
da depressão por endogamia em dez clones comerciais de Eucalyptus e
constataram que ela foi, de pequena magnitude para circunferência à altura do
peito e, especialmente, para a densidade. Questionaram, contudo, que esse valor
pode estar subestimado. Uma das razões estaria no processo de obtenção das
mudas, isto é, a mortalidade das plântulas ou o menor desenvolvimento delas,
devido à expressão de alelos recessivos prejudiciais na fase de seedling sendo
eliminadas ainda no viveiro. Não foram encontradas, na literatura, informações
da depressão por endogamia na germinação e emergência ou nas fases iniciais
do desenvolvimento em eucalipto que permitam comprovar esse fato.
Embora o sucesso com clone no Brasil tenha sido marcante, ainda há a
implantação de áreas extensas por meio de sementes. Nesses plantios, é comum
observar algumas plantas com desenvolvimento anormal, reduzindo a
produtividade por área. Seria importante elucidar por que isso ocorre, qual a sua
freqüência e se seria possível identificar algum marcador morfológico ou
molecular que possibilitasse identificar, ainda no viveiro, plantas que irão
expressar o sintoma no campo.
Pelo exposto, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de
avaliar a possível perda de vigor nas fases iniciais de desenvolvimento no
viveiro e no campo, a partir do desempenho de descendentes de clones
autofecundados e cruzados e, ainda, a freqüência de ocorrência de plantas
anormais no campo e a possibilidade de identificar algum “sistema” de eliminar
essas ainda no viveiro.
3
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 O gênero Eucalyptus
O gênero Eucalyptus foi formalmente nomeado por L’ Héritier de
Brutelle, em 1789, a partir da espécie E. obliqua. Várias espécies foram
catalogadas e, atualmente, o gênero possui mais de 700.
A classificação taxonômica deste gênero era bastante simples até 1995,
mas, a partir de então, muitas controvérsias surgiram na classificação de
Angophora, Corymbia e Eucalyptus.
Em 1995, em um trabalho de análise filogenética morfológica de Hill e
Johnson, algumas espécies da família Myrtaceae foram divididas em dois
gêneros, o Eucalyptus e outro gênero constituído por Angophora e Corymbia.
No mesmo ano, Udovicic et al. (1995), em análise filogenética molecular,
encontraram uma classificação semelhante para os gêneros. Porém, segundo
Brooker (2000), este trabalho foi inconclusivo, pois, existem algumas
contradições nos dados analisados.
No entanto, a mais recente classificação taxonômica do gênero
(Brooker, 2000) considera o Eucalyptus como um único gênero, sendo formado
por 13 subgêneros constituídos de uma única espécie cada e, 7 subgêneros
contendo várias espécies. Atualmente, Angophora e Corymbia são subgêneros
do gênero Eucalyptus, sendo que, essa mudança é conceitualmente filogenética.
Dentre as espécies de eucalipto em uso no Brasil, as mais utilizadas na
indústria de celulose são E. grandis e E. urophylla, assim como o híbrido entre
elas (Bertolucci et al., 1995). A espécie E.grandis é originária da Austrália,
apresentando distribuição natural entre 16° e 33° de latitude Sul, sendo a maior
ocorrência entre 26° e 33° Sul. A maioria das florestas naturais desta espécie
ocorre no sul de Queensland e norte de New South Wales, em terras baixas na
4
região costeira e em colinas com uma altitude em torno de 600 m, não se estendo
mais do que 100 km do mar (Eldridge et al., 1993). Esta é encontrada em vários
tipos de solos, mas geralmente em solos profundos e bem drenados, com
moderada fertilidade, não tolerando ambientes alagados. Nessas regiões, as
precipitações variam de 1.000 a 18000 mm anuais.
Esta espécie possui crescimento exuberante e é amplamente plantada em
regiões subtropicais. Ela não é resistente à seca, mas uma precipitação média
anual de 900 mm é geralmente adequada, desde que bem distribuída. Geadas
fortes limitam a plantação em áreas com altas altitudes (Turnbull & Pryor,
1984). No Brasil, esta espécie destacou-se pelo seu rápido crescimento e grande
adaptação. Suas árvores são retas e fornecem excelente madeira para serraria,
escoras e para a produção de celulose, sendo, por isso, uma espécie bastante
utilizada nas áreas reflorestadas (Assis, 1996).
A espécie E. urophylla não é encontrada naturalmente na Austrália. Ela
ocorre no Timor, Flores e outras ilhas da Indonésia, em latitudes que variam de
7° a 10° Sul, em altitudes de 300 a 3.000 m, com precipitações anuais de 1.000 a
2.000 mm. Apresenta crescimento muito bom em baixas altitudes e resistência
ao cancro, causado pelo fungo Cryphonectria cubensis (Turnbull & Pryor,
1984). Esta é uma espécie de grande potencialidade para regiões de clima quente
e de elevados déficits hídricos, devido ao seu bom desenvolvimento nestas
condições, a boa qualidade da madeira para carvão, celulose, serraria e,
principalmente, pela sua resistência ao cancro. Suas árvores são de grande porte,
retas, com forte dominância apical e casca rugosa (Ruy, 1998).
5
2.2 Biologia floral do gênero Eucalyptus
O gênero eucalipto possui flores que são morfologicamente bissexuadas,
isto é, têm os dois sexos na mesma flor. O número de flores simples por
inflorescência pode variar de (1, 3, 7, 9 ou 11) e essa variação é responsável pela
diferenciação taxonômica das espécies. A inflorescência é do tipo umbela, sendo
cada uma presa na axila da folha por um pedúnculo. O botão floral desenvolve-
se inicialmente envolvido por uma bráctea, sendo bastante uniforme dentro das
espécies e variável entre elas. Pode ser peciolado ou séssil e é envolvido por
uma ou duas capas que constituem o opérculo, com função de proteção das
partes femininas e masculinas até a antese (Potts & Gore, 2000).
Na maioria das espécies, cada estame consiste de um filete que
suporta uma antera. Espécies como E. sideroxylon possuem estames externos
estéreis. Geralmente, os estames possuem comprimentos diferentes em uma flor.
Diferenças no formato da antera, assim como no local onde o filete se liga,
ocorrem com freqüência no eucalipto, sendo estes elementos também utilizados
na diferenciação entre as espécies (Tonaco, 2002).
A parte feminina é composta por estilete, estigma e ovário. O estilete
apresenta diferenças em comprimento, espessura e rigidez, de acordo com a
espécie. O ovário é multilocular e cada lóculo possui três tipos de estruturas:
estéreis chamadas de ovulóides, óvulos viáveis e óvulos não viáveis. Cada
ovário contém, aproximadamente, 4 ou 5 óvulos potencialmente viáveis e esse
número varia com a espécie (Potts & Gore, 2000).
Logo após a abertura do opérculo, as anteras deiscentes expõem o
pólen, então já pronto para iniciar a polinização. Os agentes polinizadores do
eucalipto são basicamente insetos e, em alguns casos, pássaros; a diferença
básica entre esses agentes polinizadores está na maior eficiência dos insetos em
percorrer maiores distâncias e de se adaptarem a diferentes condições climáticas
(Eldridge et al., 1993).
6
Existem evidências de que, em Eucalyptus, ocorre tanto fecundação
cruzada como autofecundação (Pryor, 1976). Nas populações naturais, as
espécies cultivadas de eucalipto exibem um sistema de cruzamento misto
(Moran & Bell, 1983), mas predominantemente, apresentando fecundação
cruzada e taxa de autofecundação de até 15%. Fenômenos como a macho
esterilidade e auto-incompatibilidade influenciam essa elevada taxa de
fecundação cruzada (Potts & Gore, 2000).
A maturidade fisiológica das sementes de eucalipto é, geralmente,
acompanhada por visíveis mudanças no aspecto externo e na coloração dos
frutos e das sementes. Os frutos consistem de cápsulas lenhosas e as sementes
são pequenas. A produção de sementes varia enormemente por influência de
fatores ambientais, agentes polinizadores e insetos predadores (Eldridge et al.,
1993). As sementes, geralmente, estão maduras quando os frutos ficam duros e
secos e a mudança de coloração das cápsulas pode ser um bom guia da
maturidade das sementes.
Em trabalho conduzido por Hodgson (1976), foi constatado que
sementes de E. grandis ficaram viáveis cerca de 4 a 5 meses após a antese e que
o escurecimento do fruto ocorrido nas semanas seguintes serviu para indicar o
processo de maturação.
2.3 Taxa de fecundação cruzada em Eucalyptus
Muito embora o eucalipto possua flores bissexuais, como já mencionado,
há alguns fatores que favorecem a polinização cruzada. Um desses fatores é a
protandria, isto é, maior precocidade do órgão masculino em relação ao
feminino. Contudo, esse mecanismo não é muito eficiente em uma planta perene
que floresce por períodos relativamente longos. Há outros mecanismos, tais
7
como macho esterilidade e auto-incompatibilidade geneticamente controlada
(Tonaco, 2002). Contudo, esses mecanismos são ainda pouco estudados.
Em trabalhos encontrados na literatura, a taxa de fecundação cruzada
varia em função da espécie, contudo, os valores citados comprovam a alogamia
do eucalipto (Eldridge et al., 1993).
Populações naturais de nove espécies de eucalipto foram analisadas
utilizando-se o polimorfismo de aloenzimas em sementes germinadas e mudas.
Os resultados encontrados mostraram que a taxa de fecundação cruzada variou
de 69% a 84% (Moran & Bell, 1983).
Em um trabalho de polinização artificial para avaliar a taxa de
fecundação cruzada, uma mistura igual de pólen foi aplicada em estigmas
receptivos, visando à autopolinização e à polinização cruzada, constatou-se que,
em média, 81% de sementes obtidas eram provenientes da polinização cruzada.
Existem algumas evidências para apoiar essa conclusão: embriões endogâmicos
têm baixa viabilidade e competitividade no desenvolvimento do fruto. Em outras
palavras, a depressão por endogamia é expressa nos estágios iniciais (Eldridge et
al., 1993).
Em E. camaldulensis, utilizando aloenzimas como marcadores,
verificou-se que a taxa de fecundação cruzada foi, em média, de 95% (Butcher
& Williams, 2002), similar ao encontrado para E. urophylla, de 91% (House &
Bell, 1994).
No Brasil, para avaliar a taxa de fecundação cruzada em E. urophylla,
utilizaram-se dois marcadores moleculares, o RAPD E AFLP, em onze
progênies de polinização aberta provenientes de populações melhoradas.
Constatou-se que, para o marcador molecular RAPD, a taxa de fecundação
cruzada foi de 93% e, para o AFLP, de 89% (Gaiotto et al., 1997).
Em outro trabalho realizado no Brasil, empregaram-se aloenzimas como
marcadores para estimar o grau de hibridização natural entre E. grandis e E.
8
urophylla. Utilizaram-se parcelas com uma matriz de E. grandis, produtora de
sementes, cercada por seis clones de E. urophylla, doadores de pólen. Assim, a
partir da análise aloenzimática das progênies da árvore de E. grandis, foi
estimada, em média, uma taxa de fecundação cruzada de 70,2%, variando entre
33% e 99% em árvores individuais (Campinhos et al., 1998).
Segundo Burgess et al. (1996), existe correlação positiva entre taxa de
fecundação cruzada e crescimento em altura e diâmetro em E. grandis. Baixas
taxas de crescimento só foram registradas para valores de taxa de cruzamento
menores que 60%.
2.4 Heterose
O termo heterose ou vigor híbrido foi proposto por Shull (1908) e
representa a superioridade da geração F
1
em relação à média dos pais. A sua
ocorrência é condicionada à existência de divergência entre os genitores e à
ocorrência de dominância na manifestação do caráter (Falconer & Mackay,
1996).
Muito embora a heterose seja um fenômeno antigo, de grande
importância econômica, ainda há muitas dúvidas a respeito de sua ocorrência.
Em 1952, foi realizada uma conferência no Iowa State College (Growen, 1952),
para tentar explicar a ocorrência de heterose, mas, não houve um consenso. Mais
de cinqüenta anos depois, no México, foi realizado o Simpósio The Genetics and
Explotation of Heterosis in Crops (Coors & Pandey, 1999). As mais importantes
autoridades em melhoramento genético do planeta estiveram presentes e, mesmo
assim, o que se constata é que as dúvidas permanecem.
Acredita-se que a presença de dominância é fundamental, mas que
interações epistáticas também podem estar presentes (Goodnight, 1999) e até
9
mesmo diferença no conteúdo de DNA dos genitores envolvidos (Fu & Donner,
2002).
Em Eucalyptus não existem muitas informações consistentes a respeito
da heterose. Resultados preliminares mostram que esta existe para caracteres
associados ao crescimento (Resende & Resende, 2000). Contudo, não tem sido
detectada heterose para densidade da madeira, rendimento de celulose e teor de
lignina (Assis, 2000).
Na cultura do milho, Gomes et al. (2000), avaliando a heterose para o
caráter germinação em sementes de linhagens, híbridos simples e recíprocos,
constatou que a heterose foi, em média, de 2,65% para os híbridos simples e 4%
para os recíprocos. Por outro lado, para a mesma espécie, avaliando-se
desenvolvimento da raiz durante a germinação e emergência de linhagens e
híbridos, constatou-se a heterose foi de 51%, em média, cinco dias após a
germinação (Hoecker et al., 2006).
No Brasil, foram avaliadas famílias de meios-irmãos de E.grandis e de
E. urophylla e famílias de irmãos germanos interpopulacionais. Aos dois anos de
idade, constatou-se que a heterose foi alta para a circunferência à altura do peito
e que houve presença de dominância no controle deste caráter. Para a densidade
da madeira, a heterose foi de praticamente nula e a interação alélica de
dominância teve menor importância em sua expressão (Bison et al., 2004).
2.5 Depressão por endogamia
Fenômeno contrário à heterose é a endogamia, ou seja, a perda de vigor
devido ao acasalamento de indivíduos aparentados. Esse acasalamento entre
indivíduos aparentados pode ser devido a problemas de amostragem genética
(Falconer & Mackay, 1996), à existência de um ancestral comum em gerações
anteriores ou, até mesmo, a uma estratégia nos programas de melhoramento.
10
O acasalamento entre indivíduos aparentados provoca aumento da
homozigose e decréscimo da heterozigose na descendência. Esses fatos
permitem que alelos recessivos de efeito desfavorável, encobertos nos
heterozigotos, se manifestem em homozigose, causando redução no valor
adaptativo do indivíduo, denominada de depressão por endogamia ou perda de
vigor. A quantidade ou o número desses alelos desfavoráveis são chamados de
carga genética. Portanto, quanto maior a carga genética, maior a depressão por
endogamia.
Assim, a obtenção de estimativas da depressão por endogamia possibilita
inferir a respeito da estrutura genética das populações e do tipo de ação gênica
predominante no controle genético dos caracteres. Na cultura do eucalipto
existem poucos relatos dessas estimativas (Griffin & Cotterill, 1988; Hardner &
Potts, 1995)
Alguns trabalhos foram realizados com o intuito de verificar a
magnitude da depressão por endogamia em Eucalyptus. Dessa forma, Griffin &
Cotteril (1988) avaliaram a autofecundação em E. regnans, aos 45 meses, em
relação à performance das progênies obtidas por polinização aberta e por
cruzamentos com outras plantas da população. Os autores constataram que a
depressão por endogamia foi de 11,0% para o diâmetro e 18,0% para a altura.
Como nesse trabalho, as sementes de polinização aberta foram obtidas sem a
interferência do homem, é certo que ocorreram também autofecundações
naturais. Assim, os valores obtidos possam estar subestimados.
Estudos detalhados do decréscimo no crescimento devido à endogamia
foram feitos comparando-se o crescimento de progênies de E. grandis de
autopolinização, polinização cruzada e polinização livre (Hodgon 1976a, b; Van
Wyk, 1980), E. gunni (Potts et al. 1987), E. nitens (Tibbits 1989) e E. regnans
(Eldridge & Griffin 1983; Griffin & Cotterill 1988). Todos estes estudos
confirmam que autopolinização produz poucas sementes com germinação
11
reduzida e lento crescimento de mudas, se comparado com polinização cruzada.
Para a polinização livre, os dados encontrados foram intermediários.
Em E. globulus, Hardner & Potts (1995) verificaram que houve
significativa depressão por endogamia na altura (22,0%) e diâmetro (21,0%) das
progênies autofecundadas em relação àquelas obtidas por cruzamentos, após 19
meses no campo. Para ambas as características, a depressão por endogamia
tendeu a aumentar com a idade. Aos 43 meses, a depressão por endogamia foi de
26,0% para altura e 24,0% para diâmetro.
No Brasil, Bison et al. (2004) estimaram a depressão por endogamia
utilizando dez clones comerciais de E. grandis, E. urophylla e E. saligna. Para a
avaliação em dois experimentos contíguos, foram utilizadas as gerações clonais
(F
1
) e a autofecundada (F
2
). Assim, aos dois anos de idade, foram avaliadas a
circunferência à altura do peito e a densidade básica da madeira. Constatou-se
que a depressão por endogamia variou entre os clones e foi, em média, de 17,5%
para a primeira e de 4,0% para a segunda. Contudo, era esperado que a
depressão por endogamia no eucalipto fosse maior. Uma das razões é que, neste
gênero, a taxa de autofecundação natural varia de 10,0% a 30,0%. Em cada
geração, parte dos alelos letais é naturalmente eliminada, diminuindo
gradativamente a depressão por endogamia.
2.6 Germinação e emergência em Eucalyptus
A germinação é o reinício do crescimento do embrião paralisado nas
fases finais da maturação. Ou seja, a germinação de sementes propriamente dita
pode ser definida como a seqüência de eventos fisiológicos que ocorrem antes da
germinação da radícula, em sementes embebidas e não dormentes. O termo
“germinação” é freqüentemente usado para o estabelecimento da plântula que é
um evento pós-germinativo, ou seja, a emergência (Nonogaki, 2006). Os
12
processos fisiológicos do crescimento exigem atividades metabólicas aceleradas
e a fase inicial de germinação consiste, primariamente, na ativação dos
processos de aumento do teor de umidade e da atividade respiratória da semente.
O embrião, envolvido por uma cobertura protetora constituída por várias
camadas de tecidos vivos e mortos, possui reservas alimentares suficientes para
atender a esse eventual aumento das atividades metabólicas (Popinigis, 1985).
As atividades metabólicas da semente culminam com efetiva retomada
do crescimento pelo eixo embrionário, que acelera à medida que a semente,
posta no substrato apropriado, absorve água (Carvalho & Nakagawa, 1988).
No viveiro, a primeira fase de desenvolvimento das mudas, da
emergência das plântulas até 30-35 dias após, apresenta crescimento lento, pois
as plântulas direcionam a maior parte de suas energias para a expansão da área
foliar e a formação de raízes. Contudo, a partir dos 40 dias, intensifica a
demanda de nutrientes, em função do rápido crescimento das mudas (Del Quiqui
et al, 2004).
Vários fatores ambientais afetam a germinação e a emergência. A
disponibilidade de água na fase de germinação afeta a velocidade de emergência.
Algumas sementes não conseguem germinar quando o suprimento de água é
reduzido nas primeiras fases de germinação ou produzem plântulas pouco
vigorosas que não conseguem sobreviver às adversidades das condições
ambientais. A textura do substrato também pode afetar a germinação de
plântulas de eucalipto, proporcionando maior ou menor superfície de contato
com as sementes. Quanto maior for a área de contato entre o substrato e a
semente, mais rápida será a absorção de água, tornando a germinação mais
eficiente.
Em Eucalyptus citriodora, foram avaliados os efeitos de substratos à
base de vermiculita na produção de mudas de eucalipto, constatando-se que
diferentes composições dos substratos afetaram a velocidade e a percentagem de
13
germinação das plântulas, conforme dados da Tabela 1 (Aguiar & Monogios,
1988).
Em E. grandis e E. citriodora, avaliando os efeitos da granulometria dos
substratos e compostos orgânicos sobre a percentagem de germinação, Caproni
(1992) encontrou variação de 59% a 83% em E. grandis e de 67% a 81% em e
E. citriodora (Tabela 2).
TABELA 1 Média da velocidade (IVG) e percentagem de germinação (%) de
plântulas de E. citriodora, submetidas a diferentes tipos de
substratos.
Germinação de plântulas
Composição dos compostos
IVG %
Vermiculita fina + esterco 18,5 b
1/
55,0 ab
Vermiculita superfina + esterco 16,7 b 52,0 b
Vermiculita mícron + esterco 17,3 b 52,3 b
Mistura para sementeira + esterco 22,9 a 63,7 a
Mistura para sementeira Rendmax 19,7 ab 62,0 ab
Coeficiente de variação 9,2 % 5,5%
1/
Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si, pelo teste de Tuckey
(P≤0,05). Fonte: Aguiar & Monogios (1988).
14
TABELA 2 Percentagem média de germinação (%) das plântulas E. grandis e
E. citriodora submetidos a diferentes granulometrias de substratos e
a composto orgânico.
Granulometria Germinação (%)
E. grandis E. citriodora
Média adubada 67,36 ab
1/
67,71 a
Média não adubada 78,47 ab 76,04 a
Fina adubada 59,72 b 77,09 a
Fina não adubada 83,33 a 81,25 a
Composto orgânico 69,45 ab 69,79 a
1/
Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si, pelo teste de Tuckey
(P≤0,05). Fonte: Caproni (1992).
Trabalhos encontrados na literatura relatam sobre a influência do
tamanho da semente na performance da germinação (Nonogaki, 2006), mas,
existem muitas controvérsias sobre o assunto. Em um desses trabalhos,
verificou-se que a percentagem de germinação variou de 55% para sementes
menores a 82% em sementes maiores em E. maculata (Silva et al., 1994). Já
para E. grandis e E. urophylla, avaliando-se também a influência do tamanho
sobre a qualidade da semente, constatou-se que, dentro de cada uma das
espécies, a capacidade de germinação independeu do tamanho das sementes
(Aguiar et al., 1980).
Outro fator que contribui para a queda na percentagem de germinação é
a ocorrência de patógenos, ocasionando damping off. Eles afetam diretamente a
germinação das plântulas de eucalipto e o desenvolvimento inicial das mudas.
Vários pesquisadores relacionam a baixa percentagem de germinação com a
15
manifestação desta doença, denominada tombamento ou damping off em pré-
germinação, a qual é confundida com a má germinação das sementes (Caproni,
1992).
2.7 Melhoramento do eucalipto do Eucalyptus no Brasil
As primeiras introduções de espécies e procedências de eucalipto
ocorreram no Brasil, logo nos primeiros anos do século XX, tendo os primeiros
estudos sido iniciados por Edmundo Navarro de Andrade, na ex-Companhia
Paulista de Estradas de Ferro, no estado de São Paulo, a partir de 1904. Assim,
foi estimulado o plantio do eucalipto para fornecer, em menor tempo,
combustível para a ferrovia e madeira para postes e dormentes (Vencovsky &
Ramalho, 2000; Ferreira & Santos, 1997).
As espécies identificadas como as mais promissoras foram E. grandis,
E. saligna e E. urophylla. Contudo, os plantios formados, mesmo por essas
espécies, apresentavam baixa qualidade. Por isso, em 1941, Navarro de Andrade
convidou Carlos Arnaldo Krug, chefe da Secção de Genética do Instituto
Agronômico de Campinas (IAC), para, juntos, elaborarem um programa de
melhoramento genético de eucaliptos. Esse programa foi considerado um dos
mais avançados para sua época. Seus principais objetivos eram: a) melhorar a
uniformidade das plantações; b) reduzir o número de falhas e o número de
árvores dominadas das plantações; c) melhorar a forma do tronco, as
características dos ramos, o crescimento em altura e diâmetro das árvores; d)
melhorar a capacidade de brotação e e) aumentar a produção por unidade de
área.
Para atingir esses objetivos, o programa instalado no IAC previa a
seleção de árvores superiores, a seleção de áreas de produção de sementes, a
hibridação interespecífica e seleção de mudas nos viveiros (Ferreira & Santos,
16
1997). Contudo, maior impulso se deu a partir de 1960, isso devido aos
incentivos fiscais que estimularam o plantio dessa cultura em diversas regiões do
país e, em conseqüência, maior atenção foi dada ao melhoramento por parte do
setor privado e público, o qual passou a ser realizado sistematicamente
(Vencovsky & Ramalho, 2000).
Assim, a primeira etapa do programa de melhoramento consistiu em
proceder à avaliação de espécies e procedências visando à identificação das mais
promissoras (Andrade et al., 1994). Posteriormente, os esforços foram
concentrados na seleção massal de indivíduos superiores e seleção com famílias
de meios-irmãos, com o objetivo de produzir sementes melhoradas de algumas
espécies (Rezende, 2001).
Uma estratégia de melhoramento que forneceu excelente progresso
genético foi a utilização de clones, que permite, por meio da multiplicação por
via assexuada, a perpetuação de boas combinações híbridas (Campinhos &
Ikemori, 1983). Esse avanço genético ocorreu quando os pesquisadores da
empresa Aracruz Celulose S.A. vislumbraram a possibilidade de se proceder
plantios clonais. Passaram, então, a selecionar árvores superiores, especialmente
nos plantios comerciais, a maioria, ao que tudo indica, híbridos de E. grandis e
E. urophylla. A primeira plantação clonal comercial de eucalipto no Brasil foi
implantada em 1979, cerca de 12 anos após o início do seu cultivo pela empresa.
Para isso, foi utilizada a propagação vegetativa de estacas retiradas das brotações
de cepas (Ferreira & Santos, 1997).
Um clone corresponde a um híbrido simples, isso porque qualquer
indivíduo na população segregante é oriundo da união de dois gametas, os quais,
se duplicados, correspondem a duas linhagens parentais. Assim, a propagação
vegetativa permite a perpetuação das melhores combinações híbridas, sem a
necessidade de se obter linhagens como ocorre em outras espécies cultivadas
(Andrade, 2002).
17
Atualmente, a silvicultura clonal de Eucalyptus tem sido uma das
melhores formas de maximização da produtividade das florestas por meio da
propagação vegetativa de genótipos selecionados, que tem permitido o
estabelecimento de florestas clonais, proporcionando maior uniformidade,
melhor adaptação dos clones aos ambientes de plantio, maior produção de
madeira, racionalização das atividades operacionais e redução na idade de corte
e nos custos de colheita e transporte (Silva, 2001). Tanto é assim que a
produtividade de madeira passou de 20 m
3
/ha/ano, em 1960 para 40m
3
/ha/ano,
em 1998 (Vencovsky & Ramalho, 2000).
Como já comentado, a seleção clonal é uma técnica de “fim de linha”,
isto é, proporciona o máximo de ganho em uma única geração, mas, a partir daí,
nenhum ganho adicional é conseguido. Assim, é importante que, além da seleção
clonal, sejam conduzidos programas de melhoramento sexuado. Desse modo,
são geradas, continuamente, novas combinações genotípicas para que possam
ocorrer ganhos genéticos adicionais (Bison, 2004). Neste contexto, a
autofecundação de clones superiores de eucalipto consiste em uma importante
ferramenta no melhoramento genético, aumentando a variação entre progênies e
melhorando a eficiência na seleção.
2.8 Melhoramento visando à obtenção de clones
Como já foi mencionado, o gênero Eucalyptus pode apresentar uma
proporção significante de progênies endogâmicas sob polinização aberta
(Eldridge et al., 1993). Mesmo assim, é esperado que as plantas de eucalipto
sejam normalmente muito heterozigóticas (Souza Júnior, 2001). A possibilidade
de obtenção de genótipos heteróticos a partir de combinações ao acaso aliado a
clonagem tem proporcionado grande avanço no melhoramento desse gênero no
Brasil (Campinhos et al., 1998).
18
Em realidade, o clone corresponde à geração F
1
de um híbrido simples,
pois é o produto de dois gametas, que, se duplicados, seriam duas linhagens.
Desse modo, por meio de clones é possível perpetuar determinadas
contribuições. No caso do Eucalyptus, essa tecnologia, como já mencionado,
alcançou enorme sucesso devido à intensa seleção de matrizes superiores, aliada
ao desenvolvimento de técnicas que possibilitaram a obtenção de milhares de
indivíduos de matrizes superiores.
O desempenho médio de um clone para um dado caráter é fornecido por:
F
1
= m + a + 2d, em que m+a é a contribuição dos locos em homozigose já
fixados e d é o desvio dos heterozigotos em relação à média. Quando se
autofecunda um clone, a descendência apresenta média igual a: F
2
= m + a + d.
Assim, o contraste das gerações F
1
– F
2
possibilita estimar a contribuição dos
locos em heterozigose d. Portanto, avaliando-se simultaneamente o clone e a sua
descendência autofecundada, pode-se inferir sobre a magnitude da depressão por
endogamia (d) e, por conseguinte, se, no controle genético do caráter, ocorre
dominância. Quanto maior a depressão por endogamia, maior é a freqüência de
locos em heterozigose, considerando que os locos têm a mesma contribuição
para o caráter. Por outro lado, o contraste 2F
2
- F
1
estima m+a. Quanto maior for
a média da geração F
1
e a estimativa de m+a, maior é a freqüência de locos com
alelos favoráveis fixados no clone. Assim, avaliando-se vários clones e a
descendência dos mesmos, provenientes de autofecundação, podem-se
identificar aqueles com maior freqüência de alelos favoráveis já fixados. Estes
clones são os mais favoráveis para a seleção e, portanto, as suas descendências
devem receber maior atenção no processo seletivo (Bison, 2004).
19
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Material e local de estudo
Para a instalação do experimento foram utilizadas sementes cedidas pela
empresa Aracruz Celulose S. A, localizada no município de Aracruz, no Espírito
Santo. Essas sementes provenientes da descendência de dois clones
autofecundados, C01 e C02 e, dos híbridos entre os clones C01xC03 e
C02xC03. Os clones C01 e C03 foram obtidos a partir de plantios comerciais de
E.grandis em Rio Claro, SP e C02 em E. urophylla, também de Rio Claro.
O trabalho constou de duas fases de avaliação. A primeira foi conduzida
em casa de vegetação (viveiro), localizada no Departamento de Biologia da
Universidade Federal de Lavras. A segunda, no campo no município de Ijaci,
MG a 805 metros de altitude, 21°10’S de latitude e 45°55’W de longitude, na
fazenda experimental da Fundação de Apoio ao Ensino, Pesquisa e Extensão
(FAEPE).
3.2 Experimento de viveiro
As sementes já beneficiadas enviadas pela empresa foram semeadas em
casa de vegetação. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, com
4 tratamentos e 6 repetições. A parcela era constituída de 30 tubetes, tendo sido
colocada uma semente por tubete. A semeadura foi realizada em 11/04/2005. O
substrato utilizado foi casca de arroz carbonizada, vermiculita e terra de subsolo,
na proporção de 5:3:2, esterilizado com brometo de metila. As irrigações eram
realizadas a intervalos regulares por meio de sistema de nebulização.
20
Os seguintes dados foram anotados:
a) número de plântulas emergidas: quinze dias após a semeadura iniciou-
se a contagem das plântulas normais emergidas. Esse processo se repetiu por 10
vezes, a intervalos de 2 dias. As plântulas eram consideradas emergidas quando
atingiam a altura de 1 cm;
b) altura das plântulas: dados obtidos a partir dos 35 dias após a
semeadura. Foram realizadas quatro avaliações, ou seja, aos 35, 50, 65 e 80 dias
após a semeadura. A altura em centímetro era considerada do nível do substrato
até a última gema no caule.
Procedeu-se à análise de variância dos seguintes dados:
a) porcentagem de germinação: considerando o número de plântulas
emergidas aos 35 dias, dividido por 30, isto é, número total de sementes
utilizadas vezes 100;
b) índice de velocidade de emergência (IVE): foi utilizada a expressão
de Edmond & Drapala (1958), ou seja:
(
)
(
)
101
101011
...
...
NN
NGNG
IVE
++
×
+
+
×
=
Em que:
N: número de dias para a emergência nas diferentes datas de avaliação (1, 2, 3,
..., 10);
G: número de plântulas que emergiram nas diferentes datas de avaliação (1, 2,
3,..., 10);
c) porcentagem de sobrevivência: considerou-se o número de plântulas
sobreviventes aos 50, 65 e 80 dias, dividido pelo número de plântulas que
emergiram aos 35 em cada parcela vezes 100:
21
d) altura das plântulas
Procedeu-se, inicialmente, à análise da variância por caráter, em cada
época de avaliação, utilizando-se o seguinte modelo estatístico.
Y
ij
= m + p
i
+ e
(ij)
Em que:
Y
ij
: valor observado na parcela que recebeu o tratamento i, na repetição j;
m: média geral do experimento;
p
i
: efeito da população i, (i = 1, 2, 3, 4);
e
(ij)
: erro experimental associado à observação Y
ij
, tendo e
(ij)
~N(0,σ
2
).
Posteriormente, para aqueles caracteres submetidos a mais de uma
tomada de dados, foi efetuada a análise da variância considerando todas as
avaliações.
Y
ijk
= m+ p
i
+ c
k
+ (pc)
jk
+ e
(ijk)
Em que:
Y
ijk
: valor observado na parcela que recebeu o tratamento i, na repetição j, na
época de avaliação k;
m: média geral do experimento;
p
i
: efeito da população i, (i = 1, 2, 3, 4);
c
k
: é o efeito da época de avaliação k (k = 1, 2, 3,4);
(pc)
ik:
é o efeito da interação populações i e época de avaliação k;
e
(ijk)
: erro experimental associado à observação Y
ijk
, tendo e
(ijk)
~N(0,σ
2
).
3.3 Experimento de campo
A área experimental foi, anteriormente, utilizada como pastagem e foi
submetida a uma gradagem antes da abertura das covas. A implantação do
22
experimento de campo foi em julho de 2005, aos 90 dias após a semeadura. As
plantas foram identificadas no viveiro para se ter sua origem no campo.
O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com 4
tratamentos e 6 repetições.
. A parcela era constituída de 3 linhas com 6
plantas cada.
O espaçamento entre plantas foi de 3x2 metros. Foram colocadas
bordaduras em todas as laterais, utilizando-se as plantas restantes.
Foram aplicados, por cova, 200 g de fosfato e 100 g de N:P:K,
formulação comercial de 8:28:16 + 0,5 Zn e, adicionalmente, 1% de boro.
Dados anotados:
a) percentagem de sobrevivência: seis meses após o transplantio foi feita
a contagem do número de plantas sobreviventes;
b) altura das plantas: dados obtidos aos 2, 4 e 6 meses dias após
transplantio. A altura, em centímetros, era considerada do nível solo até a última
gema no caule.
Procedeu-se à análise de variância da altura e da porcentagem de
sobrevivência. Considerou-se o número de plântulas sobreviventes por 6 meses,
dividido por 18, isto é, pelo número de plantas que foram transplantadas para o
campo vezes 100.
Inicialmente, foi realizada a análise da variância por caráter, em cada
época de avaliação, utilizando-se o seguinte modelo estatístico.
Y
ij
= m + p
i
+ r
j
+ e
(ij)
Em que:
Y
ij
: valor observado na parcela que recebeu o tratamento i, na repetição j;
m: média geral do experimento;
p
i
: efeito da população i, (i = 1, 2, 3, 4);
r
j
: efeito da repetição j, (j =1, 2,3 , ..., 6);
e
(ij)
: erro experimental associado à observação Y
ij
, tendo e
(ij)
~ N (0, σ
2
).
23
Posteriormente, para a altura das plantas submetidas a mais de uma
tomada de dados, efetuou-se a análise da variância, considerando-se todas as
avaliações. Adotou-se o delineamento de parcela subdividida no tempo
(Ramalho et al., 2005), seguindo o seguinte modelo:
Y
ijk
= m+ b
j
+ p
i
+ c
k
+ (bp)
ij
+ (bc)
jk
+ (pc)
ik
+ e
(ijk)
Em que:
Y
ijk
: valor observado na parcela que recebeu o tratamento i, na repetição j, na
época de avaliação k;
m: média geral do experimento;
b
j
: o efeito de blocos j (j = 1, 2 ...,6);
p
i
: efeito de populações i, (i = 1, 2, 3 e 4);
c
k
: o efeito da época de avaliação k (k= 1, 2, 3,4);
(pc)
ik:
o efeito da interação entre populações i e época de avaliação k;
(bc)
jk
: o efeito da interação entre bloco j e a época de avaliação k;
(bp)
ij
: o efeito da interação entre populações i e o bloco j;
e
(ijk)
: erro experimental associado à observação Y
ijq
, tendo e
(ijq)
~N(0,σ
2
).
Para a realização das análises, foi utilizado o programa Sisvar (Ferreira,
2003). As médias dos tratamentos foram submetidas ao teste Scott & Knott
(1974).
Foram obtidas as estimativas da correlação (r) por população, entre a
altura média aos 80 dias no viveiro e aos 6 meses no campo. Para isso, foi
utilizada a seguinte expressão:
yx
xy
r
22
cov
σσ
×
=
Em que:
Cov
xy
é a covariância entre a média da altura da planta no viveiro (x) e a altura
da mesma planta no campo (y). Esta covariância é genética, uma vez que os
24
dados das plantas foram tomados em ambientes diferentes e, portanto, não
correlacionados.
σ
2
x,
σ
2
y
é a
variância na altura das plantas no viveiro e no campo. Foi considerada
a variância fenotípica entre as plantas, pois, não foi possível isolar a variância
genética.
3.4 Identificação do marcador molecular
Aos seis meses após o transplantio, foram identificadas as plantas com
desenvolvimento anormal, sobretudo aquelas com pequena altura, internódios
curtos, ramos próximos ao solo e folhas enrugadas.
Foram coletadas cinco folhas das plantas anormais e de igual número das
plantas normais próximas. Essas foram acondicionadas em sacos plásticos e,
posteriormente, em caixa de isopor com gelo, antes de serem enviadas ao
Laboratório de Genética Molecular da Universidade Federal de Lavras.
No laboratório, procedeu-se à extração do DNA de acordo com Nienhuis
et al. (1995). Cerca de 200mg de folhas jovens foram trituradas em 800 µL de
tampão de extração, com 0,2% de β-mercaptoetanol, areia lavada e PVP
(polivinilpirrolidona), em um almofariz. O tampão extração constituiu de 2% de
CTAB, 100 mM de Tris (pH 8,0), 20 mM de EDTA (pH 8,0), 1,4 M de NaCl e
1% PVP. O material macerado foi colocado em tubos de 1 mL, no banho-maria,
por 60 minutos, a 65°C. A primeira extração dos ácidos nucléicos foi realizada
com álcool isoamílico (24:1), separando-se a fase orgânica da aquosa por
centrifugação a 12.000 rpm por 10 minutos e coletando-se o sobrenadante. À
fase aquosa do novo tubo foram adicionados 60µL de solução de 10% de CTAB
e 1,4M NaCl, sendo homogeneizados e centrifugados a 12.000 rpm por 10
minutos. À nova fase aquosa superior foram misturados 450 µL de isopropanol
gelado, permanecendo por 1 hora no freezer para precipitação do DNA.
25
Após precipitação, centrifugou-se novamente por 10 minutos a 14.000
rpm. A este material acrescentaram-se 200 µL de etanol 70% e centrifugou-se a
14.000 rpm por 10 minutos. O “pellet” foi deixado em capela de fluxo laminar
para secagem e, finalmente, os ácidos nucléicos foram solubilizados em tampão
TE (100 µL) [1 mM de Tris e 0,1 mM EDTA] e quantificados pelo fluorímetro
Hoeffer DQ 200 e, posteriormente, diluídos para a concentração de 10 ng/µL,
utilizada na reação de RAPD. Para as reações, foi utilizada a técnica de “bulk”,
que consiste em proceder às análises a partir da mistura de DNA dos indivíduos
de cada população. Preparou-se uma mistura contendo 10µL do DNA de 10
plantas normais e outra com 10 plantas anormais, totalizando dois bulks.
O DNA obtido foi amplificado pelo método RAPD, utilizando-se 639
primers (Operon Technologies). Cada reação de amplificação de 12 µl continha
4,49 µl de água, 2,25 µl de DNA (10 ng.ml
-1
), 0,66 µl de dNTP (mistura
eqüitativa de dATP, dGTP, dCTP, dTTP), 2,25 µl (1,0 mM) de um
oligonucleotídeo iniciador (primer), 1,0 µl de tampão de reação e 0,4 unidades
da enzima Taq polimerase e 0,96 µl de diluente da enzima. As reações de
amplificação foram realizadas em termociclador Eppendorf MasterCycler
Gradiente 5331. Cada ciclo de amplificação correspondeu a desnaturação, a
94
o
C, por dois minutos, o anelamento, a 42
o
C, por 30 segundos e a elongação, a
72
o
C, por 30 segundos. Após os 45 ciclos, procedeu-se a extensão final por dois
minutos, a 72
o
C.
Os produtos da amplificação foram separados por eletroforese, em gel
de agarose 1%, em tampão TBE (0, 45 M Tris-Borato e 0, 01 M EDTA), a 70V
por 180 minutos. Posteriormente, foram corados com brometo de etídio na
concentração de 0,5 µg.ml
-1
e visualizados em transluminador de luz ultravioleta
Fotodyne e fotografados em câmara fotográfica EDA – 290 da Kodak.
26
4 RESULTADOS
4.1 Dados obtidos em viveiro
A germinação foi avaliada por meio de plântulas viáveis existentes aos
35 dias após a semeadura. Constatou-se que a precisão experimental na
avaliação desse caráter foi boa. O coeficiente de variação foi inferior a 10%
(Tabela 3).
Comparando-se a percentagem média de germinação, verifica-se que
foram formados dois grupos. O primeiro, com maior percentagem média
envolvendo as plântulas do clone C01 autofecundado e do híbrido entre os
clones C02xC03, cuja percentagem média foi de 82,8%. Já no grupo com menor
germinação, a média foi de 65,9%. Comparando-se a média dos descendentes
provenientes da autofecundação (74,0%) e a dos híbridos (74,7%), verifica-se
que a perda de vigor devido à autofecundação não deve ser expressiva na
germinação (Tabela 4).
TABELA 3 Resumo da análise de variância da % de germinação na
descendência de autofecundação e cruzamento de clones de
Eucalyptus, aos 35 dias após a semeadura.
FV GL QM P
Populações 3 0,3,01 0,014
Erro 20 0,67
Média 74,33
CV (%) 9,52
27
TABELA 4 Percentagem média de plântulas germinadas obtidas pelas
populações de Eucalyptus autofecundado e cruzado, aos 35 dias
após a semeadura.
1/
As médias seguidas pela mesma letra pertencem ao mesmo grupo, pelo teste
de Scott & Knott (1974), com 99% de probabilidade.
A depressão por endogamia pode não se manifestar na germinação,
porém, pode afetar o vigor germinativo. Para verificar esse fato, foi obtido o
índice de velocidade de emergência pela expressão de Edmond & Drapala
(1958). Verifica-se, pela análise de variância, que ocorreu diferença significativa
(P ≤ 0,01) entre as populações (Tabela 5). Contudo, quando se compara o
desempenho dos descendentes de autofecundação e cruzamento, novamente, a
diferença não foi expressiva (Tabela 6). Inclusive, os descendentes do clone C01
autofecundado apresentaram a maior velocidade de emergência.
Populações %
Autofecundação do clone C01 87,3 a
1/
Autofecundação do clone C02 60,7 b
Cruzamento dos clones C01 x C03 71,1 b
Cruzamento dos clones C02 x C03 78,3 a
28
TABELA 5 Resumo da análise de variância para o índice de velocidade de
emergência (IVE) em dias, obtido pelas populações de
Eucalyptus autofecundado e cruzado.
TABELA 6 Índice de velocidade de emergência (IVE) em dias, obtido pelas
populações de Eucalyptus autofecundado e cruzado.
1/
As médias seguidas pela mesma letra pertencem ao mesmo grupo, pelo teste de
Scott & Knott (1974), com 99% de probabilidade.
Um outro fator que a perda de vigor devido à endogamia poderia afetar
seria a sobrevivência na fase inicial, ainda no viveiro. A análise da variância da
percentagem de sobrevivência em relação ao número de plântulas que
emergiram, aos 50, 65 e 80 dias após a semeadura, não mostrou diferença
significativa entre as populações, nas três idades de avaliação (Tabela 7),
FV GL QM P
Populações 3 10,61 0,002
Erro 20 1,47
Média 30,15
CV (%) 4,02
Populações IVE
Autofecundação do clone C01 28,22 b
1/
Autofecundação do clone C02 31,04 a
Cruzamento dos clones C01 x C03 31,04 a
Cruzamento dos clones C02 x C03 30,30 a
29
evidenciando também que os descendentes da autofecundação e híbridos não
diferiram em sobrevivência. Os resultados médios apresentados na Tabela 8
confirmam essa observação. A sobrevivência média foi de 96,24%, mostrando
que a mortalidade das plântulas após a germinação foi pequena. Também foi
reduzida a diferença média na sobrevivência entre as populações.
TABELA 7 Resumo da análise de variância da sobrevivência (%) das plântulas
provenientes da descendência de autofecundação e cruzamento de
clones de Eucalyptus, aos 35, 50, 65 e 80 dias após a semeadura.
FV GL
50 dias 65 dias 80 dias
QM P QM P QM P
Populações 3 69,57 0,50 140,18 0,31 115,08 0,40
Erro 15 83,35 110,27 110,23
Média 97,55 95,79 95,39
CV (%) 9,36 10,96 11,00
30
TABELA 8 Percentagem média de sobrevivência das plântulas provenientes da
descendência de autofecundação e cruzamento de clones de
Eucalyptus, aos 50, 65 e 80 dias após a semeadura.
% de sobrevivência
Populações 50 dias 65 dias 80 dias
Média
Autofecundação do clone C01 97,42 90,57 90,57 92,85 a
1/
Autofecundação do clone C02 92,78 92,78 92,78
92,78 a
Cruzamento dos clones C01 x C03 100,00 99,80 99,10
99,63 a
Cruzamento dos clones C02 x C03 100,00 100,00 99,12
99,71 a
Média 97,55 95,78 95,40 96,24
1/
As médias seguidas pela mesma letra pertencem ao mesmo grupo, pelo teste de
Scott & Knott (1974), com 99% de probabilidade.
O desenvolvimento das plântulas também foi considerado. Para isso, foi
avaliada a altura das plântulas com diferentes épocas após a semeadura (Tabela
9). Pela análise de variância percebe-se que não ocorreu diferença significativa
entre as populações, porém, como era esperado, a diferença foi significativa
entre as idades (P ≤ 0,05). O fato mais expressivo foi o da interação populações
x idades ter sido significativa.
31
TABELA 9 Resumo da análise de variância da altura de plântulas (cm) obtidas
pelas populações de Eucalyptus autofecundado e cruzado, em
diferentes épocas de avaliação.
As alturas médias estão apresentadas na Tabela 10. Note-se que a
classificação das populações, pelo teste de Scott Knott (1974), foi muito
semelhante entre as idades, a despeito da interação populações x idades
significativa. Em todas as épocas, as plântulas provenientes do clone C01
autofecundado foram as de maior crescimento médio. As demais populações
foram agrupadas de modo semelhante.
FV GL QM P
Populações (P) 3 0,846 0,071
Época(C) 3 6,864 0,016
PxC 9 0,328 0,027
Erro 80 17,022
Média 3,65
CV (%) 17,02
32
TABELA 10 Altura média das plântulas (cm), valores mínimos e máximos e
variância fenotípica, obtidos pelas populações de Eucalyptus
autofecundado e cruzado, em diferentes idades após a semeadura.
Populações
Época Observações
C01 8 C02 8 C01xC03 C02xC03
Altura média 1,81 a
1/
1,48 b 1,41 b 1,37 b
Mínimo 1,47 0,86 1,30 1,26
Máximo 1,95 1,81 1,51 1,56
35 dias
σ
2
0,36 0,22 0,11 0,07
Altura média 4,05 a 3,64 b 3,20 c 3,17 c
Mínimo 3,58 3,34 3,04 2,98
Máximo 4,57 3,82 3,36 3,37
50 dias
σ
2
2,87 1,44 1,10 0,87
Altura média 7,48 a 6,60 b 6,16 b 6,03 b
Mínimo 6,33 5,94 5,67 5,43
Máximo 10,1 7,31 6,90 6,52
65 dias
σ
2
10,43 6,33 4,97 3,90
Altura média 11,82 a 10,05 b 9,50 b 9,04 b
Mínimo 10,49 9,68 8,54 7,82
Máximo 13,54 10,51 10,59 9,89
80 dias
σ
2
15,03 10,77 8,93 7,16
1/
As médias seguidas pela mesma letra pertencem ao mesmo grupo, pelo teste de
Scott & Knott (1974), com 93% de probabilidade.
É interessante ressaltar a diferença na variabilidade observada na altura
entre as plantas autofecundadas e cruzadas. Por exemplo, a variância fenotípica
média dentro das populações autofecundadas (σ
2
=
12,9) foi 1,6 vez superior à
média das populações híbridas (σ
2
=
8,0), aos 80 dias após a semeadura.
33
4.2 Dados obtidos no campo
Para se comparar o desempenho e o vigor das plantas no viveiro e na
fase inicial de desenvolvimento no campo, as mudas foram transplantadas para o
campo, seguindo a mesma correspondência do viveiro.
A análise da variância da percentagem de sobrevivência aos seis meses
após o transplantio mostrou diferença significativa entre as populações (P≤0,05)
(Tabela 11). Contudo, as médias das populações foram classificadas no mesmo
grupo, pelo teste de Scott & Knott (1974) (Tabela 12). Observe-se que a
sobrevivência foi de 75,5% e, também, que a sobrevivência das populações de
autofecundação (81%) foi 1,16 vezes superior à dos híbridos (69,9%), embora
esse contraste não seja significativo.
TABELA 11 Resumo da análise de variância da percentagem de sobrevivência,
obtida pelas populações de Eucalyptus autofecundado e cruzado
aos seis meses após o transplantio.
FV GL QM P
Populações 3 392,68 0,05
Blocos 5 412,52
Erro 15 116,92
Média 75,46
CV (%) 14,33
34
TABELA 12 Percentagem média de sobrevivência da plantas, obtida pelas
populações de Eucalyptus autofecundado e cruzado, aos seis
meses após o transplantio.
1/
As médias seguidas pela mesma letra pertencem ao mesmo grupo, pelo
teste de Scott & Knott (1974), com 93% de probabilidade.
Como já mencionado, a depressão por endogamia não se manifestou na
sobrevivência no campo, mas, pode afetar o desempenho das plantas na fase
inicial de campo. Para constatar tal fato, avaliou-se a altura das plantas aos 2, 4 e
6 meses após o plantio no campo.
A análise de variância para altura no campo não mostrou diferença
significativa entre as populações, nas três épocas de avaliação, evidenciando que
o desempenho médio das populações foi semelhante. As alturas médias das
Populações %
Autofecundação do clone C01 77,78 a
1/
Autofecundação do clone C02 84,26 a
Cruzamento dos clones C01 x C03 64,81 a
Cruzamento dos clones C02 x C03 75,00 a
Médias 75,50
35
plantas confirmam que o desempenho das quatro populações foi praticamente o
mesmo (Tabela 13). Este fato evidenciou, novamente, que a depressão por
endogamia pode não ser expressiva nesta fase.
TABELA 13 Resumo da análise de variância de altura (cm), obtida pelas
populações de Eucalyptus autofecundado e cruzado, em
diferentes épocas após o plantio das mudas no campo, aos 2, 4 e 6
meses.
Constatou-se interação populações x idades significativa (P≤0,06),
indicando que o comportamento das populações foi coincidente nas diferentes
FV GL QM P
Blocos (B) 5 110474,515
Populações (P) 3 33,883 0,825
Erro a (BxP) 15 12,523
Idades (I) 15 461,467 0,121
Erro b (BxI) 3 175,731
PxI 9 217,433 0,058
Erro c (PxBxI) 45 93,520
Média 70,05
CVa (%) 5,05
CVb(%) 18,92
CVc (%) 13,80
36
idades (Tabela 13). Veja que houve uma tendência das populações provenientes
do clone C02 superarem, em altura média, as provenientes do clone C01, exceto
para a avaliação aos 2 meses após o plantio no campo, em que a população
proveniente da autofecundação do clone C01 apresentou média maior (Tabela
14).
TABELA 14 Médias de altura (cm), valores mínimos e máximos e variância
fenotípica, obtidos pelas populações de Eucalyptus
autofecundado e cruzado em diferentes épocas após o plantio no
campo, aos 2, 4 e 6 meses.
Populações
Época Observações
C01 8 C02 8 C01xC03 C02xC03
Altura média 60,00 a
1/
53,98 a 52,04 a 54,85 a
Mínimo 48,82 51,25 43,38 43,92
Máximo 65,00 55,72 60,00 66,19
2 meses
σ
2
35,46 4,45 53,98 52,04
Altura média 125,40 a 136,18a 119,63 a 134,19 a
Mínimo 109,36 124,72 103,88 121,62
Máximo 137,00 151,00 129,60 161,00
4 meses
σ
2
98,72 113,67 85,91 216,33
Altura média 230,94 a 260,13a 223,36 a 247,51 a
Mínimo 192,91 237,88 200,00 223,54
Máximo 264,50 304,40 251,47 290,88
6 meses
σ
2
538,41 648,69 328,64 552,30
1/
As médias seguidas pela mesma letra pertencem ao mesmo grupo, pelo teste de
Scott & Knott (1974), com 95% de probabilidade.
37
A variação na altura entre as plantas de uma mesma população não foi
coincidente com as idades de avaliação. Aos dois meses, embora a magnitude
das variâncias não fosse muito expressiva, os descendentes dos híbridos
apresentaram maior variação fenotípica. Já aos 6 meses, a variância fenotípica
entre os descendentes dos clones autofecundados (σ
2
=
593,55) foi superior à
média da variância observada entre as plantas descendentes dos híbridos
(σ
2
=
440,47) (Tabela 14).
É importante verificar qual a associação entre o desempenho das plantas
no viveiro e, posteriormente, no campo. Para isso, estimou-se a correlação para a
altura aos 80 dias após a semeadura no viveiro e aos 6 meses após o transplantio
no campo (Tabela 15).
Constatou-se que as correlações foram muito baixas; sendo r = 0,10 para
as duas populações provenientes de autofecundação e para o híbrido C01xC03 e
r = 0,00 para a população C02xC03. Veja, contudo, que essa é uma correlação
“híbrida”, pois, no numerador, contém a covariância genética, uma vez que os
dados das plantas foram tomados em ambientes diferentes e, portanto, não
correlacionados. No denominador, foi considerada a variância fenotípica entre as
plantas, pois, não foi possível isolar a variância genética. Mesmo considerando
essa ressalva, as estimativas foram de pequena magnitude indicando que o bom
desenvolvimento da planta no viveiro não necessariamente irá repercutir em
bom desempenho no campo. Inclusive, foram identificadas as 10 plantas com
maior altura no viveiro, aos 80 dias e as 10 com maior altura, aos 6 meses de
idade no campo. Constatou-se que a coincidência foi muito pequena: no máximo
duas plantas entre as dez em cada uma das quatro populações (Tabela 16).
38
TABELA 15 Estimativas de correlações entre a altura no viveiro, aos 80 dias
após a semeadura e no campo, 6 meses após o plantio de plantas
da descendência de autofecundação e cruzamento de clones de
Eucalyptus.
Populações Correlação
C018 0,10 (0,41)
C028 0,10 (0,52)
C01*C03 0,10 (0,50)
C02*C03 0,00 (0,00)
TABELA 16 Classificação das dez plantas com maior altura no viveiro, aos 80
dias após a semeadura e as dez no campo, aos 6 meses após o
transplantio, obtidas nas populações de autofecundação e
cruzadas.
C01 C02 C01*C03 C02*C03
Viveiro Campo Viveiro Campo Viveiro Campo Viveiro Campo
65
1/
32
2/
9 74 52
19 27
19
66 51 18 75 63 36
11
35
9 54 64
6
28 32 36 72
48 68
6
84 6
59
40
11
39
42
12 72 82 11 14 80 6
13 52 17 34 24 15 48 2
36 33
53
83 40 67 67
27
6
42
44 66
59
49 77 9
61 7 59
53
30 58 51 12
14 41 33 91
19
7 60 8
1/ Número da planta no viveiro; 2/ Número da planta no campo.
4.3 Plantas com desenvolvimento anormal no campo
Em algumas situações, é comum observar, nos plantios comerciais, nos
primeiros meses após o transplantio, a ocorrência de plantas anormais. Essas
plantas são denominadas de “galinha choca”, isso porque a planta fica com as
folhas enrugadas, emite muitos galhos, não cresce e fica com aparência de um
arbusto (Figura 1). É evidente que essa planta será improdutiva. Dependendo da
quantidade, o dano econômico é expressivo, além de prejudicar o aspecto (maior
desuniformidade) dos plantios realizados por meio de sementes.
40
FIGURA 1 Aspecto da planta com anormalidade no campo (“galinha choca”).
Esse fato ocorreu na descendência dos híbridos e também das plantas
autofecundadas (Tabela 17). Veja, contudo, que a freqüência de ocorrência
variou entre as populações. No caso da população proveniente do clone C01
autofecundado, foram 10 plantas anormais entre as 84 sobreviventes no campo,
ou seja, 11,9%. Já no caso da população C02 autofecundada, entre as 91 plantas
sobreviventes 3 manifestaram o sintoma, ou seja, 3,3%. Na população
proveniente do híbrido C01xC03, foram 10% e, no C02xC03, foram apenas
2,5% sobreviventes.
41
TABELA 17 Plantas com anormalidade de crescimento no campo (“galinha
choca”), altura das respectivas plantas, no viveiro aos 80 dias e no
campo aos 180 dias, obtidas nas populações de autofecundação e
cruzadas.
Altura (cm)
População N° da planta anormal
Viveiro Campo
362 14,80 38,00
174 14,50 50,00
179 14,50 58,00
105 11,00 80,00
157 14,00 90,00
370 14,50 136,00
C01 8
161 14,00 150,00
42
160 16,00 158,00
103 14,00 174,00
76 9,20 230,00
Média 13,65 116,40
Média da população 11,82 228,35
285 9,00 124,00
114 11,00 152,00
113 9,50 264,00
Média 9,83 180,00
C02 8
Média da população 10,05 260,13
343 2,50 42,00
19 8,00 46,00
357 11,50 48,00
325 4,50 58,00
358 12,00 60,00
235 7,30 70,00
251 13,50 80,00
Média 8,47 57,71
C01*C03
Média da população 9,50 223,36
432 3,50 80,00
139 11,50 80,00
Média 7,50 80,00
C02*C03
Média da população 9,04 252,47
5 DISCUSSÕES
Das quatro populações utilizadas, duas são provenientes da
autofecundação de dois clones comerciais da empresa, C01 e C02 e duas
híbridas entre os clones C01xC03 e C02xC03. Como se observa, infelizmente,
não foram obtidas sementes híbridas do cruzamento C01xC02, o que permitiria
estimar a depressão por endogamia. Contudo, é possível fazer inferência a
respeito da autofecundação e do híbrido, principalmente porque um dos pais é
comum. Por exemplo, o clone C01 foi obtido de um plantio comercial de E.
43
urophylla e o C02 em E. grandis. Portanto, era esperado vigor nos cruzamentos,
especialmente entre C01xC03, devido à divergência existente entre essas duas
espécies. Vale salientar que as sementes das plantas que deram origem a esses
clones foram provenientes de Rio Claro
, há certeza da origem da planta mãe,
porém o pai é desconhecido.
A percentagem média de germinação foi de 74,3% (Tabela 4). É difícil a
comparação entre experimentos de percentagem de germinação, dadas as
diferentes condições. Contudo, esse valor não difere do que é normalmente
relatado em experimentos de germinação, conduzidos no Brasil e envolvendo
algumas espécies de Eucalyptus (Tabelas 1 e 2).
A germinação média das populações autofecundadas (74,0%) foi
semelhante às populações híbridas. Para os demais caracteres avaliados no
viveiro, o desempenho dos descendentes de autofecundação foi muito
semelhante aos de cruzamento. Por exemplo, o índice de velocidade de
germinação média das duas populações autofecundadas foi de 29,6 dias e dos
híbridos de 30,7 dias (Tabela 6). A altura média avaliada aos 80 dias foi de
10,93 cm nas populações autofecundadas e de 9,27 cm nas híbridas (Tabela 10).
A diferença foi mais acentuada na sobrevivência aos 80 dias. Nesse caso, ela foi
de 99,1% na média das populações híbridas e 91,68% nas autofecundadas
(Tabela 8).
Em princípio, infere-se que não há depressão por endogamia na
germinação das plântulas de Eucalyptus. Como já mencionado, é uma inferência
indireta porque pode ser que os clones cruzados possuam constituição genética
semelhante para esse caráter e o efeito da autofecundação ou do cruzamento
seria o mesmo. Contudo, os valores obtidos nas populações autofecundadas são
semelhantes, como já mencionado, aos normalmente obtidos na avaliação de
germinação de sementes de polinização livre de E. grandis e E. citriodora
(Aguiar & Monogios, 1988; Caproni, 1992).
44
Na literatura, não foi encontrado nenhum relato de uma possível
depressão por endogamia na germinação do Eucalyptus. O único relato
encontrado foi na formação da semente (Eldridge et al., 1993). Esses autores
utilizaram igual proporção de autopólen e alopólen para verificar o efeito da
autofecundação e do cruzamento e constataram que 81% das sementes foram
provenientes da polinização cruzada. Segundo eles, embriões endogâmicos têm
baixa viabilidade e competitividade no desenvolvimento do fruto. Em outras
palavras, a depressão por endogamia é expressa nos estágios iniciais. Os únicos
relatos encontrados com a endogamia na germinação referem-se à cultura do
milho. A partir de um cruzamento dialélico envolvendo 6 linhagens, Gomes et
al. (2000) encontraram heterose média de 3,3% com possível efeito recíproco na
germinação. Por outro lado, para a mesma espécie, avaliando-se o
desenvolvimento da raiz durante a germinação de linhagens e híbridos, a
heterose média de 51% foi muito superior, cinco dias após a germinação
(Hoecker et al., 2006).
As informações obtidas até 6 meses após o transplantio no campo
também são semelhantes às relatadas no viveiro. A sobrevivência média aos 6
meses das populações autofecundadas foi de 81,0% e 69,9%, para a média das
duas populações híbridas, diferença essa não significativa (P≤0,05). Na mesma
idade, a altura média foi de 245,5 cm, nas populações autofecundadas e 235,4
cm, nas híbridas, diferenças também não significativas (P≤0,05) (Tabela 14). De
modo análogo ao comentado anteriormente, pode-se inferir não ter ocorrido
depressão por endogamia expressiva nas fases iniciais de desenvolvimento no
campo.
Chama a atenção também a comparação entre as duas populações
híbridas: uma entre clones oriundos de uma mesma espécie, C02 x C03 e outra
de espécies diferentes, C01 x C03. Veja que o desempenho foi muito
semelhante, em altura e sobrevivência, aos seis meses de idade. Na literatura,
45
foram encontrados alguns relatos da ocorrência de depressão por endogamia ou
heterose para caracteres de espécies de Eucalyptus, porém, em avaliações
realizadas com maior idade das plantas. Em trabalho conduzido no estado do
Espírito Santo, foi estimada a depressão por endogamia em 10 clones comerciais
oriundos de E. grandis, E. urophylla e E. saligna aos dois anos de idade (Bison
et al., 2004). Constataram que, para circunferência à altura do peito, a depressão
média foi de 17,5% e de 4,0% para a densidade básica da madeira. Em E.
globulus, Hardner & Potts (1995) estimaram a depressão por endogamia na
altura de 22,0% e no diâmetro de 21,0%, aos 19 meses. Aos 43 meses, o efeito
da endogamia acentuou-se, passando para 26,0% na altura e 24,0% no diâmetro.
Já para E. regnans, a depressão por endogamia estimada aos 45 meses de idade
foi de 11,0% para o diâmetro, 18,0% para a altura e 37,0% para o volume
(Griffin & Cotteril, 1988).
Para a ocorrência de depressão por endogamia, há necessidade, além da
presença de locos em heterozigose, o que é esperada em um clone, que ocorram
dominância e ou epistasia no controle do caráter. Não foi encontrado nenhum
relato da ocorrência de dominância para caracteres associados à germinação e ao
desenvolvimento inicial em Eucalyptus. Esse tipo de informação é restrito até
em plantas anuais. Em milho, foi encontrado vigor híbrido expressivo no teste
de germinação sob estresse e pequeno no teste de germinação sem estresse
(Gomes et al., 2000). Também em milho, como já comentado, foi constada a
ocorrência de heterose em grande magnitude no desenvolvimento da radícula
(Hoecker et al., 2006). Contudo, em revisão realizada por Nonogaki (2006), a
respeito dos mecanismos bioquímicos e moleculares da germinação de sementes,
não foi feita nenhuma menção da ocorrência de dominância e ou epistasia,
embora fosse relatada a ocorrência de um grande número de genes envolvidos
no processo.
46
É provável que a expressão dos locos com dominância se acentue com a
idade devido à competição mais acentuada entre os indivíduos. Comentários a
esse respeito foram feitos por Eldridge & Griffin (1983) ao observarem a
ausência de resposta da autofecundação em E. grandis aos 2 anos após o plantio
e efeito acentuado após 4 anos de idade. Essa mesma observação foi realizada
por Burgess et al. (1996), avaliando taxa de fecundação cruzada em E. grandis.
A questão das plantas com desenvolvimento anormal no campo merece
algumas considerações. A primeira é que o modo de expressão dos sintomas
varia entre as plantas, o que dificulta a caracterização das que realmente devem
ser consideradas anormais. Em princípio, o fenômeno é geneticamente
controlado, provavelmente por alelos recessivos, já que os pais, no caso os
clones, não há relatos de que manifestam o sintoma. Considerando que o clone
corresponde à geração F
1
de híbrido simples (Bison et al., 2004), pode-se inferir
que a descendência autofecundada de um clone corresponde à geração F
2
.
Considerando a descendência dos dois clones autofecundados, a segregação foi
de 13 plantas anormais em um total de 175, ou seja, 15:1 (χ
2
=0,14 NS). Esse
resultado indica que estão presentes dois genes, sendo um caso de genes
duplicados, isto é, apenas quando presentes os alelos recessivos dos dois genes,
a expressão do caráter “galinha choca” se manifesta (Ramalho et al., 2005).
No caso dos descendentes das populações híbridas, a segregação foi de 9
plantas anormais, em um total de 151 plantas avaliadas, ou seja, também uma
segregação de 15:1 (χ
2
=
0,11NS). Contudo, para que a segregação se
manifestasse nos descendentes dos híbridos, o genitor comum C03 deveria ser
heterozigoto para ambos os genes, assim como os outros dois genitores C01 e
C02. É evidente que essa é uma hipótese que necessita de estudos adicionais.
Fica claro, contudo, que é um caráter com controle genético que tem
penetrância incompleta e expressividade variável, o que dificulta a inferência
genética. É provável também que algumas plantas, tendo os genótipos com os
47
dois alelos recessivos, não sobrevivam no campo. Assim, parte da mortalidade
poderia ser atribuída a esse caráter (Figura 2)
Procurou-se identificar algum marcador molecular associado à expressão
desse caráter e, após avaliação de 639 primers utilizando RAPD (Quadro 1A),
nenhuma marca se mostrou útil para identificar a expressão, mostrando que o
controle pode não ser tão simples como sugerido.
Procurou-se também identificar marcador morfológico no viveiro
associado a essa anomalia. Um dos caracteres considerados foi a altura da planta
no viveiro. Observou-se que as plantas com o sintoma, em alguns casos,
apresentaram altura média superior à média da população (Tabela 17). Por
exemplo, para a população de autofecundação do clone C01, a média com 80
dias foi de 11,82 cm e todas as plantas que deram origem as anormais no campo
apresentaram altura superior. No caso da população C02, o desempenho no
viveiro de algumas plantas anormais no campo foi abaixo da média, contudo,
muitas também com esse mesmo comportamento não apresentaram o sintoma. A
mesma observação é válida para as populações híbridas. Diante do exposto, a
identificação das plantas anormais precocemente no viveiro, em princípio, é
pouco provável. Há necessidade, contudo, de procurar novas alternativas.
a
b
48
FIGURA 2 Demonstração da expressividade variável em plantas com
anormalidade no campo (“galinha choca”), (a) aspecto rasteiro e
(b) arbustivo. Ijaci, MG, 2006.
6 CONCLUSÕES
A germinação, a sobrevivência e o crescimento das plantas provenientes
de autofecundação foram semelhantes ao dos híbridos, mostrando que,
possivelmente, a perda de vigor não é expressiva para caracteres das etapas
iniciais do desenvolvimento do Eucalyptus.
A ocorrência de plantas anormais foi de 6,9% entre as plantas oriundas
de autofecundação e 4,6% entre as plantas híbridas. Não foi identificada
49
nenhuma marca morfológica, no viveiro ou molecular, que possibilitasse o
reconhecimento precoce das plantas com anomalia. O caráter tem expressividade
variável, o que dificulta o estudo da segregação.
50
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56
ANEXOS
ANEXO A Página
QUADRO 1A
Relação dos 639 primers de RAPD
utilizados para identificação de alguma
marca molecular associada ao “caráter
galinha choca”....
57
57
QUADRO 1A Relação dos 639 primers de RAPD utilizados para identificação
de alguma marca molecular associada ao “caráter galinha choca”.
OPA 01 OPAI 09 OPAK 03 OPAM 04 OPAO 16
OPA 02 OPAI 10 OPAK 04 OPAM 05 OPAO 07
OPA 05 OPAI 11 OPAK 05 OPAM 06 OPAO 18
OPA 10 OPAI 12 OPAK 06 OPAM 07 OPAP 01
OPA 12 OPAI 13 OPAK 07 OPAM 08 OPAP 02
OPA 13 OPAI 14 OPAK 08 OPAM 09 OPAP 03
OPA 16 OPAI 15 OPAK 09 OPAM 10 OPAP 04
OPA 17 OPAI 16 OPAK 10 OPAM 11 OPAP 05
OPA 18 OPAI 17 OPAK 11 OPAM 12 OPAP 06
OPA 20 OPAI 18 OPAK 12 OPAM 13 OPAP 07
OPAA 09 OPAI 19 OPAK 13 OPAM 14 OPAP 08
OPAD 04 OPAI 20 OPAK 14 OPAM 15 OPAP 09
OPAD 10 OPAJ 01 OPAK 15 OPAM 16 OPAP 10
OPAD 17 OPAJ 03 OPAK 16 OPAM 17 OPAP 11
OPAE 01 OPAJ 04 OPAK 17 OPAM 20 OPAP 12
OPAE 18 OPAJ 05 OPAK 18 OPAN 01 OPAP 13
OPAF 5 OPAJ 06 OPAK 19 OPAN 03 OPAP 14
OPAF 13 OPAJ 07 OPAK 20 OPAN 04 OPAP 15
OPAF 16 OPAJ 08 OPAL 01 OPAN 05 OPAP 16
OPAG 07 OPAJ 09 OPAL 02 OPAN 07 OPAP 17
OPAG 10 OPAJ 10 OPAL 03 OPAN 08 OPAP 18
OPAG 18 OPAJ 11 OPAL 04 OPAN 13 OPAP 19
OPAH 03 OPAJ 12 OPAL 05 OPAN 16 OPAP 20
OPAH 10 OPAJ 13 OPAL 06 OPAN 17 OPAQ 01
OPAH 15 OPAJ 14 OPAL 07 OPAN 19 OPAQ 02
OPAI 01 OPAJ 15 OPAL 08 OPAN 20 OPAQ 03
OPAI 02 OPAJ 16 OPAL 09 OPAO 01 OPAQ 04
OPAI 03 OPAJ 17 OPAL 10 OPAO 03 OPAQ 05
OPAI 04 OPAJ 18 OPAL 11 OPAO 04 OPAQ 06
OPAI 05 OPAJ 19 OPAL 12 OPAO 05 OPAQ 07
OPAI 06 OPAJ 20 OPAM 01 OPAO 12 OPAQ 08
OPAI 07 OPAK 01 OPAM 02 OPAO 13 OPAQ 09
OPAI 08 OPAK 02 OPAM 03 OPAO 15 OPAQ 10
“...continua...”
58
“QUADRO 1A, Cont.”
OPAQ 11 OPAS 04 OPAT 20 OPAX 05 OPAZ 18
OPAQ 12 OPAS 05 OPAU 01 OPAX 06 OPAZ 19
OPAQ 13 OPAS 06 OPAU 02 OPAX 07 OPAZ 20
OPAQ 14 OPAS 07 OPAU 03 OPAX 08 OPAY 01
OPAQ 15 OPAS 08 OPAU 04 OPAX 09 OPAY 02
OPAQ 16 OPAS 09 OPAU 05 OPAX 10 OPAY 03
OPAQ 17 OPAS 10 OPAU 06 OPAX 11 OPAY 04
OPAQ 18 OPAS 11 OPAU 07 OPAX 12 OPAY 05
OPAQ 19 OPAS 12 OPAU 08 OPAX 13 OPAY 06
OPAQ 20 OPAS 13 OPAU 09 OPAX 14 OPAY 07
OPAR 01 OPAS 14 OPAU 10 OPAX 15 OPAY 08
OPAR 02 OPAS 15 OPAU 11 OPAX 16 OPAY 09
OPAR 03 OPAS 16 OPAU 12 OPAX 17 OPAY 10
OPAR 04 OPAS 17 OPAU 13 OPAX 18 OPAY 11
OPAR 05 OPAS 18 OPAU 14 OPAX 19 OPAY 12
OPAR 06 OPAS 19 OPAU 15 OPAX 20 OPAY 13
OPAR 07 OPAS 20 OPAU 16 OPAZ 01 OPAY 14
OPAR 08 OPAT 01 OPAU 17 OPAZ 02 OPAY 15
OPAR 09 OPAT 02 OPAU 18 OPAZ 03 OPAY 16
OPAR 10 OPAT 03 OPAU 19 OPAZ 04 OPAY 17
OPAR 11 OPAT 04 OPAV 01 OPAZ 05 OPAY 18
OPAR 12 OPAT 05 OPAV 02 OPAZ 06 OPAY 19
OPAR 13 OPAT 06 OPAV 03 OPAZ 07 OPAY 20
OPAR 14 OPAT 07 OPAV 04 OPAZ 08 OPAW 01
OPAR 15 OPAT 09 OPAV 05 OPAZ 09 OPAW 02
OPAR 16 OPAT 10 OPAV 07 OPAZ 10 OPAW 03
OPAR 17 OPAT 11 OPAV 09 OPAZ 11 OPAW 04
OPAR 18 OPAT 12 OPAV 10 OPAZ 12 OPAW 05
OPAR 19 OPAT 13 OPAV 15 OPAZ 13 OPAW 06
OPAR 20 OPAT 14 OPAX 01 OPAZ 14 OPAW 07
OPAS 01 OPAT 15 OPAX 02 OPAZ 15 OPAW 08
OPAS 02 OPAT 18 OPAX 03 OPAZ 16 OPAW 09
OPAS 03 OPAT 19 OPAX 04 OPAZ 17 OPAW 10
“...continua...”
59
“QUADRO 1A, Cont.”
OPAW 11 OPBB 03 OPD 14 OPF 13 OPJ 14
OPAW 12 OPBB 04 OPD 15 OPF 14 OPJ 15
OPAW 13 OPBB 05 OPD 16 OPF 15 OPJ 16
OPAW 14 OPBB 06 OPE 01 OPF 16 OPJ 17
OPAW 15 OPBB 07 OPE 02 OPF 17 OPJ 18
OPAW 16 OPBB 08 OPE 03 OPF 18 OPK 05
OPAW 17 OPBB 09 OPE 04 OPF 19 OPK 15
OPAW 18 OPBB 10 OPE 05 OPF 20 OPL 01
OPAW 19 OPBB 11 OPE 06 OPG 04 OPL 02
OPAW 20 OPBB 12 OPE 07 OPG 12 OPL 03
OPB 01 OPBB 13 OPE 08 OPG 16 OPL 05
OPB 02 OPBB 14 OPE 09 OPG 19 OPL 06
OPB 03 OPBB 15 OPE 10 OPH 02 OPL 07
OPB 04 OPBB 16 OPE 11 OPH 03 OPL 08
OPB 05 OPBB 17 OPE 13 OPH 05 OPL 09
OPB 06 OPBB 18 OPE 14 OPH 19 OPL 11
OPB 07 OPBB 19 OPE 15 OPI 01 OPL 12
OPB 08 OPBB 20 OPE 16 OPI 03 OPL 13
OPB 09 OPC 01 OPE 18 OPI 06 OPL 14
OPB 10 OPC 05 OPE 19 OPI 07 OPL 15
OPB 11 OPC 06 OPE 20 OPJ 01 OPL 16
OPB 12 OPC 11 OPF 01 OPJ 02 OPL 17
OPB 13 OPC 12 OPF 02 OPJ 03 OPL 18
OPB 14 OPC 13 OPF 03 OPJ 04 OPL 19
OPB 15 OPC 20 OPF 04 OPJ 05 OPL 20
OPB 16 OPD 05 OPF 05 OPJ 06 OPM 01
OPB 17 OPD 06 OPF 06 OPJ 07 OPM 02
OPB 18 OPD 07 OPF 07 OPJ 08 OPM 03
OPB 19 OPD 08 OPF 08 OPJ 09 OPM 04
OPB 20 OPD 09 OPF 09 OPJ 10 OPM 05
OPBA 07 OPD 10 OPF 10 OPJ 11 OPM 06
OPBB 01 OPD 11 OPF 11 OPJ 12 OPM 07
OPBB 02 OPD 12 OPF 12 OPJ 13 OPM 08
“...continua...”
60
“QUADRO 1A, Cont.”
OPM 09 OPN 10 OPP 03 OPS 18 OPW 08
OPM 10 OPN 11 0PP 11 OPS 20 OPW 09
OPM 11 OPN 12 OPQ 02 OPT 07 OPW 10
OPM 12 OPN 13 OPQ 03 OPU 20 OPW 11
OPM 13 OPN 14 OPQ 10 OPV 04 OPW 12
OPM 14 OPN 15 OPR 02 OPV 08 OPW 13
OPM 15 OPN 17 OPR 03 OPV 19 OPW 14
OPM 16 OPN 18 POR 12 OPX 06 OPW 15
OPM 17 OPN 19 OPS 01 OPX 11 OPW 16
OPM 18 OPN 20 OPS 02 OPX 17 OPW 17
OPM 19 OPO 01 OPS 03 OPX 18 OPW 18
OPM 20 OPO 02 OPS 04 OPX 19 OPW 19
OPN 01 OPO 07 OPS 06 OPY 05
OPN 02 OPO 11 OPS 08 OPY 10
OPN 03 OPO 12 OPS 09 OPY 18
OPN 04 OPO 13 OPS 11 OPW 01
OPN 05 OPO 16 OPS 12 OPW 03
OPN 06 OPO 17 OPS 14 OPW 04
OPN 08 OPO 19 OPS 15 OPW 06
OPN 09 OPO 20 OPS 17 OPW 07
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