Variações genéticas em populações de Eucalyptus spp. detectadas por meio de marcadores moleculares

A tecnologia de marcadores moleculares, aliada às técnicas clássicas do melhoramento, pode contribuir significativamente para o conhecimento básico da cultura e do caráter estudado e para a geração e o desenvolvimento de produtos melhorados. O objetivo deste trabalho foi utilizar marcadores RAPD para detectar e maximizar a variabilidade genética em genótipos Eucalyptus, identificando cruzamentos favoráveis para um programa de melhoramento florestal, visando o uso múltiplo. Foram analisados 44 genótipos de híbridos naturais do gênero Eucalyptus, plantados na região noroeste de Minas Gerais. Os marcadores moleculares RAPD apresentaram poder de discriminação eficiente entre os 44 genótipos avaliados, constatando-se uma distância genética média entre os genótipos de Eucalyptus de 54% e divergência genética variando de 24 a 73%. Este fato indica que entre os indivíduos analisados existe uma ampla base genética, o que possibilita a manipulação desse material em programas de melhoramento. A distância genética entre os genótipos 5 e 9; 9 e 10; 9 e 19; 9 e 25; 9 e 33; 9 e 35; 9 e 36; 9 e 44; 10 e 33; 12 e 19; 12 e 33; e 12 e 39 apresentou-se maior ou igual a 70%. A análise de agrupamento estabelecida, utilizando UPGMA e o critério de corte de 80% da distância genética total, permitiu a formação de nove grupos distintos. Esses grupos apresentaram divergência genética média superior a 60%. A maior média de distância ocorreu entre o grupo I e os demais, com 67%. A avaliação por marcadores moleculares RAPD forneceu uma identificação direta da variação genética dos genótipos e, neste sentido, novos cruzamentos para produção de híbridos específicos poderão ser gerados, aumentando, assim, a divergência genética e a produtividade de derivados de madeira de qualidade superior para usos múltiplos em programas de melhoramento florestal.

Distinção de grupos ecológicos de espécies florestais por meio de técnicas multivariadas

Objetivou-se, neste estudo, distinguir grupos ecológicos por técnicas multivariadas, utilizando dados de 37 espécies arbóreas, em área sem intervenção, obtidos em 10 anos de monitoramento do Ensaio de Produção Sustentável em Floresta Estacional Semidecidual Secundária de Transição, implantado em 1986 em Rio Vermelho e Serra Azul de Minas, MG. As espécies foram divididas em pioneiras, secundárias iniciais e secundárias tardias. Já as variáveis consideradas foram: número de árvores por hectare; número de ingressos; número de árvores mortas; área basal; volume; diâmetro médio; incrementos em diâmetro, em área basal e em volume; índice de valor de importância; e regeneração natural. Utilizaram-se as análises de componentes principais (ACP), de agrupamento (AA) e discriminante (AD). Com a ACP foi possível reduzir a dimensão para tridimensional com uma explicação da variância de 79%. Na AA, visando a uma classificação "a posteriori", observou-se que a formação de grupos não correspondeu à classificação "a priori". Com a AD, verificaram-se 92,86 e 57,14% de classificações "a posteriori" e "a priori" corretas, respectivamente. A utilização das ACP, AA e AD permitiu identificar as espécies arbóreas que deveriam ser classificadas em maior número de grupos ecológicos, enquanto a aplicação de técnicas multivariadas da avaliação da pré-classificação confirma a subjetividade na classificação dos grupos ecológicos.

Técnicas de processamento de imagens e de análise espacial para estudo de áreas florestais sob a exploração madeireira

As atividades de exploração madeireira vêm sendo intensificadas na região amazônica, apesar dos esforços de controle e fiscalização por parte dos órgãos ambientalistas, que têm procurado estabelecer diretrizes para um uso sustentável da floresta. As imagens de satélite e as técnicas de tratamento de dados têm sido importantes ferramentas para subsidiar os processos de caracterização, inventário e monitoramento da cobertura florestal do país. Nesse contexto, o presente trabalho objetivou analisar a influência da rede viária na distribuição espacial das áreas de exploração madeireira e, inclusive, quantificar esse tipo de prática em áreas de preservação permanente. Uma área situada no Mato Grosso (MT), com intensa atividade madeireira, foi utilizada como estudo, em que os vários planos de informações, derivados de imagens Landsat/TM, foram tratados por técnicas de análise espacial, através do uso de operadores algébricos de decisão. A análise resultante demonstra uma significativa relação entre as dimensões das áreas de exploração madeireira e a proximidade da malha viária e que a espacialização das áreas de corte seletivo permite verificar que essa prática também ocorre em áreas definidas como de preservação permanente, ao lado da rede de drenagem.

Diversidade e estrutura genética espacial em duas populações de Myracrodruon urundeuva Fr. All. sob diferentes condições antrópicas

O objetivo deste trabalho foi estudar, por locos isoenzimáticos, a diversidade e a estrutura genética espacial de genótipos de Myracrodruon urundeuva em duas populações naturais, uma no Sudoeste (Selvíria-SEL) e outra no Sudeste (Paulo de Faria-PFA) do Brasil. Para isso, foram avaliados cinco sistemas isoenzimáticos, 25 e 30 indivíduos adultos das populações SEL e PFA, respectivamente. A estimativa da divergência genética entre populações foi baixa (=0,043). As heterozigosidades observada e esperada foram altas nas populações (0,317 e 0,511, respectivamente), e o excesso significativo de heterozigotos foi detectado na população PFA (= -0,252). A análise da distribuição genética espacial dos genótipos a partir do índice I de Moran revelou estruturação significativa até 5.224 m na população mais explorada (SEL, =0,09) e tendência à distribuição aleatória na população menos explorada (PFA, = -0,02). A provável causa da estruturação na população SEL foi a dispersão de sementes próxima às árvores-matriz, associada ao processo de recolonização a partir de sementes oriundas de poucos genótipos remanescentes. As implicações dos resultados são discutidas do ponto de vista da conservação e do melhoramento genético.

Variação genética em progênies de Myracrodruon urundeuva F.F. & M.F. Allemão em três sistemas de cultivo

Myracrodruon urundeuva (aroeira) é uma das espécies arbóreas que apresentam madeira de maior durabilidade em contato com o solo. Em razão dessa característica, populações naturais de M. urundeuva, distribuídas por quase todo o Brasil, vêm sendo dizimadas. Desse modo, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a expressão da variação genética em uma população natural de M. urundeuva procedente da Estação Ecológica do Instituto Florestal, localizada em Paulo de Faria, SP. Coletaram-se sementes de 30 árvores de polinização livre, em setembro de 1996. Com esse material, foram instalados três testes de progênies em diferentes sistemas de plantio em Selvíria, MS, obedecendo a um delineamento em blocos casualizados, com 30 tratamentos (progênies) e três repetições. Foi assumido o modelo de cruzamento misto para essa espécie. Verificou-se que houve diferença significativa nos efeitos de progênies e ambiente (testes de progênies), e a interação progênies x ambientes não foi significativa. Desse modo, as progênies apresentaram comportamento semelhante nos diferentes ambientes. A melhor "performance" das progênies foi no plantio envolvendo M. urundeuva, Guazuma ulmifolia (Lam) e Anandenanthera falcata (Benth. Speg.), as quais também apresentaram considerável variação genética, indicando alto valor para programas de conservação e melhoramento genético.

Caracterização genética de Calophyllum brasiliense Camb. em duas populações de mata ciliar

Calophyllum brasiliense Camb. é uma espécie predominante de áreas com alta saturação hídrica, sendo comum nos ambientes cilares do sul de Minas Gerais. Com o intuito de se estudar a variabilidade genética dessa espécie, 20 indivíduos reprodutivos de C. brasiliense foram amostrados de duas populações localizadas a montante do Reservatório Hidroelétrico do Funil, localizado no Município de Lavras,MG. A análise de eletroforese isoenzimática permitiu a obtenção de 17 alelos, distribuídos entre oito locos, sendo estes representados em cinco sistemas enzimáticos: alfa-esterase, beta-esterase, fosfatase ácida, glutamato oxalacetato, malato desidrogenase e transaminase. Os índices de diversidade revelaram um baixo número de alelos por loco em ambas as populações (1,75 e 1,50). A porcentagem de locos polimórficos (P) foi de 37,5% e 50% nas populações I e II, respectivamente. A heterozigosidade média observada foi de 0,119 e 0,111 e a esperada, de 0,131 e 0,112. O número de migrantes (Nm) encontrado entre as populações foi de 2,70. O tamanho efetivo estimado foi de 18 indivíduos para a população I e 19 para a II.

Seleção de genitores de Eucalyptus grandis e de Eucalyptus urophylla para produção de híbridos interespecíficos utilizando REML/BLUP e informação de divergência genética

Foram avaliadas 363 progênies de meios-irmãos de Eucalyptus urophylla e de 245 progênies de meios-irmãos de E. grandis, visando à seleção de genitores para a produção de híbridos interespecíficos em cruzamentos controlados em dialelo circulante, com base em seus valores genéticos preditos. Os ensaios foram conduzidos em Guanhães, MG, no delineamento de blocos casualizados com cinco repetições, parcelas lineares de seis plantas para E. urophylla e oito plantas para E. grandis, no espaçamento de 3,0 x 2,0 m. Os parâmetros genéticos foram estimados adotando-se modelos mistos com uso do procedimento REML/BLUP (máxima verossimilhança restrita/melhor predição linear não viesada) para diâmetro à altura do peito (DAP), altura total (ALT) e volume individual (VOL). A predição dos valores genéticos foi feita somente para (DAP), característica que foi utilizada para seleção. Em E. urophylla, foram obtidas as estimativas de herdabilidade no sentido restrito de 0,2785 e de acurácia da ordem de 61%, e em E. grandis, herdabilidade de 0,2247 e acurácia de 53%. A seleção dos 100 genitores de cada espécie individualmente proporcionará ganhos genéticos na ordem de 20,6% em E. urophylla e de 16,4% em E. grandis. Ganho genético para DAP em torno de 35,0% poderá ser obtido com o cruzamento dos 10 indivíduos selecionados para cada espécie, portadores das maiores estimativas de divergência genética.

Variabilidade genética de populações de fava d'anta (Dimorphandra mollis) da região norte do Estado de Minas Gerais

Fava d'anta (Dimorphandra mollis Benth) é uma planta nativa do Cerrado brasileiro utilizada na extração da rutina, quercetina e ramnose, produtos usados nas indústrias farmacêuticas e de cosméticos. O norte do Estado de Minas Gerais produz cerca de 23% da rutina nacional. A obtenção dessa espécie tem sido de forma predatória pelos extrativistas, e estudos da variabilidade genética dessas populações podem fornecer subsídios para estratégias de conservação e manutenção da espécie. O objetivo deste trabalho foi analisar a diversidade genética dessa planta por meio da técnica de RAPD. Para isso, foram coletadas folhas jovens de fava d'anta em sete localidades diferentes (Januária, Patis, Mirabela, Lontra, CAA, Jequitaí e Morro Alto) da região Norte de Minas Gerais. Nessa análise, testaram-se 43 primers. A análise de variância molecular (AMOVA) indicou que 10,3% e 89,7% da variação genética foi distribuída entre e dentro das populações, respectivamente. A diversidade genética de Nei (Ĥe) variou de 0,1736 (população de Morro Alto) a 0,2867 (população de Mirabela). Já a análise genética permitiu a construção de um dendrograma com formação de grupos distintos, cujas informações poderão ser utilizadas na criação de um banco de germoplasma e contribuir para a preservação da espécie.

Diversidade genética de Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong. no Baixo Rio São Francisco, por meio de marcadores RAPD

Enterolobium contortisiliquum Vell. Morong (Leguminosae-Mimosoideae) é uma espécie muito utilizada em programas de recuperação de matas ciliares no Baixo Rio São Francisco, devido ao seu rápido crescimento inicial. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de marcadores moleculares RAPD, a diversidade genética de oito indivíduos de uma população remanescente dessa espécie, visando contribuir para a definição de estratégias de coleta de sementes. Os indivíduos estão situados em uma área de 100 ha de mata ciliar do Baixo Rio São Francisco. Para a extração do DNA, pelo método CTAB 2%, foram utilizadas folhas tenras dos indivíduos. Testaram-se 20 oligonucleotídios de 10 bases de seqüência arbitrária, cujos produtos foram separados em gel de agarose 0,8%, submetidos à eletroforese horizontal, corados com brometo-de-etídio e visualizados em luz ultravioleta. A similaridade genética entre os indivíduos foi calculada pelo Coeficiente de Similaridade de Jaccard e a construção do dendrograma, realizada utilizando-se o método UPGMA. O valor médio de diversidade genética entre as matrizes foi de 49%, variando de 33 a 85%. Os indivíduos 6 e 7 apresentaram relativa proximidade genética (67%), não sendo indicado o plantio de suas mudas ou semeadura direta para recuperação de área ciliar em locais muito próximos. A partir dos resultados observados, podem-se desenvolver estratégias para a coleta de sementes e produção de mudas, auxiliando, assim, programas de restauração ambiental.

Desenvolvimento e avaliação de um protótipo classificador de tábuas usando técnicas de visão artificial

A classe de qualidade de uma peça de madeira serrada é determinada pelos defeitos apresentados e por algumas características associadas a eles, como: dimensões da peça e dos defeitos, posição dos defeitos, quantidade e tipo. Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e avaliar um protótipo para classificação de tábuas de madeira de eucalipto, com base em imagens digitais, composto por uma esteira rolante onde são inseridas as tábuas para obtenção das imagens de suas faces. O protótipo pode utilizar tanto a norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) quanto a norma comercial de uma serraria. O processo pode ser acompanhado no microcomputador, que apresenta em seguida a imagem da tábua com o resultado final de sua classificação. A taxa de acerto no processo de classificação foi de 64,3%, usando-se a norma da ABNT, e de 81,0% com o emprego da norma comercial. A produtividade do protótipo desenvolvido foi de 7,9 m³ h-1, na classificação de madeira serrada de eucalipto.

Diversidade e estrutura genética espacial de Calophyllum brasiliense Camb. (Clusiaceae) em uma floresta paludosa

As áreas de ocorrência de florestas paludosas se encontram alteradas e restritas devido aos processos de destruição e fragmentação, com consequente redução do seu tamanho populacional. Calophyllum brasiliense Camb. é uma espécie arbórea abundante em ambientes ciliares, devido à sua preferência em colonizar solos com alta saturação hídrica, sendo considerada especialista em hábitat. Além das consequências ecológicas, como mortalidade e baixo recrutamento, poderá ocorrer perda da variabilidade genética, comprometendo a viabilidade da espécie no local. Nesse contexto, foi realizado um censo da espécie em um fragmento de floresta paludosa, sendo estabelecidas quatro classes de altura para a análise genética. Os marcadores aloenzimáticos revelaram 11 locos polimórficos, com um número médio de 2,0 alelos em cada loco, não sendo observada a perda ou a fixação de alelos e polimorfismo de 100%. As Classes I e III apresentaram excesso de homozigotos, sendo esse valor não significativo para na Classe I. A heterozigosidade foi superior à esperada nas Classes II e IV. Os valores de diversidade genética encontrados na espécie estudada foram considerados altos em relação aos valores relatados em outras espécies arbóreas. Portanto, a ocorrência de mutações e a incorporação de novos alelos na população são elevadas, além de aumentarem o número de recombinações e múltiplas paternidades nas progênies. No geral, a análise da distribuição espacial dos genótipos foi aleatória nas classes analisadas e, na Classe I, os indivíduos próximos a uma distância de 10 m apresentaram estrutura de família. A alta diversidade genética da espécie e a ausência de estruturação espacial dos genótipos na maioria das classes analisadas devem ser consideradas em planos de conservação dessa área.

Conservação de Dimorphandra mollis benth. (fabaceae) baseada na estrutura genética de populações naturais

Dimorphandra mollis é uma espécie nativa do Cerrado com grande potencial econômico e tem sido alvo de intensa exploração, principalmente de seus frutos por causa do princípio ativo do composto rutina, importante para a produção de fármacos. Algumas propostas têm surgido para uma coleta controlada desses frutos, de forma a minimizar a perda de diversidade genética, entretanto existem poucas informações sobre aspectos ecológicos e genéticos da espécie. Nesse sentido, realizou-se o estudo da estrutura genética por meio de marcadores aloenzimáticos, visando dar subsídios a propostas de conservação de populações naturais de D. mollis. Dez locos polimórficos foram utilizados para estimar as frequências alélicas referentes a 180 indivíduos, distribuídos em três populações naturais (Campina Verde, Vargem da Cruz e Pau de Fruta) no Município de Jequitaí, Norte de Minas Gerais, Brasil. Os resultados indicam alta diversidade genética da espécie ( ou = 0,463), sendo pequena a variabilidade genética entre populações ( > ou = 0,025). Foi verificada ausência de endogamia dentro das populaçõe s( ou = -0,018 ( 0,007). O fluxo gênico estimado no conjunto das populações foi alto, com igual a 4,0, e suficiente para contrapor os efeitos da deriva genética. a alta diversidade genética nas populações da espécie indica potencial para a conservação genética in situ e também para o seu manejo. As estratégias de manejo da espécie devem considerar o tamanho efetivo populacional, no intuito de manter os níveis de variabilidade genética observados e a regeneração natural nas áreas. Palavras-chave: Fava d'anta, Marcadores aloenzimáticos e Variabilidade genética.

Diversidade genética e tamanho efetivo de duas populações de Myracrodruon urundeuva Fr. All., sob conservação ex situ

O objetivo deste trabalho foi investigar a diversidade, a estrutura genética e o tamanho efetivo, retido em um banco de germoplasma, de duas populações de Myracrodruon urundeuva Fr. All. (aroeira), procedentes de Aramina-SP e Selvíria-MS. As populações foram avaliadas a partir da amostragem de 25 progênies de polinização aberta de cada população. De cada progênie, 17 a 20 indivíduos foram amostrados e genotipados para oito locos microssatélites. Os maiores valores para o número total de alelos (At), número médio de alelos por loco (A), número efetivo de alelos (Ae), heterozigosidade observada (H0) e esperada (He) foram detectados na população Selvíria (At = 105, A = 13,13, Ae = 3,98, H0 = 0,669 e He = 0,749), enquanto Aramina teve At = 94, A = 13,75, Ae = 3,10, H 0 = 0,535 e He = 0,678. A diferenciação nas frequências alélicas das duas populações, com relação ao pólen cruzado (0,159) e do óvulo (0,235), indica que cerca de 84% e 77%, respectivamente, da diversidade genética está dentro das populações. O coeficiente médio de coancestria foi maior (Selvíria Θ = 0,165, Aramina Θ = 0,169) e o tamanho efetivo médio das progênies (Selvíria Ne(v) = 3,04, Aramina Ne(v) = 2,69) foi menor do que o esperado em progênies de populações panmíticas (Θ = 0,125, Ne(v) = 4). O tamanho efetivo total retido no banco ex situ foi estimado em 67,5 na população Selvíria e 71,1 na população Aramina, valores menores do que o requerido (Ne = 150) para a conservação de populações em curto prazo. Entretanto, as duas populações apresentaram alta diversidade genética, o que as qualifica para serem utilizadas em programas de conservação e melhoramento genético da espécie, desde que seja aumentado o tamanho efetivo populacional conservado ex situ.

Estrutura genética em microescala espacial de Myrcia splendens (Myrtaceae)

Em ecossistemas fragmentados, comuns no sul de Minas Gerais, os corredores de vegetação são elementos de grande importância ecológica para o fluxo gênico. Os corredores de vegetação na região de Lavras, MG, são estreitos (entre 3 e 6m), de vegetação secundária formada pela colonização de valas e interligam fragmentos remanescentes de vegetação primária. Nestes dois ambientes, é comum a ocorrência da espécie Myrcia splendens, que produz frutos de dispersão zoocórica. Objetivou-se, neste trabalho, a avaliação da estrutura genética espacial em microescala de M. splendens nos ambientes de fragmentos e nas suas conexões. Dez primers ISSR foram utilizados em 168 árvores distribuídas nos cinco fragmentos e em 104 árvores nos quatro corredores de vegetação, gerando um total de 70 locos polimórficos. A AMOVA mostrou que a maior parte da diversidade genética ocorre dentro das populações (96,49% nos fragmentos e 91,15% nos corredores). Nas formações primárias (F1 a F5) e nos corredores C1 e C2 os genótipos estão distribuídos de maneira aleatória. Nos corredores C3 e C4 observou-se estruturação genética espacial, com valores de coancestria positiva e significativa na primeira classe de distância, sendo os valores de Sp de 0,012 (P = 0,009) e 0,014 (P = 0,029), respectivamente.

Variabilidade genética para caracteres juvenis de progênies de Cedrela fissilis Vell.: subsídio para definição de zonas de coleta e uso de sementes

Este trabalho teve como objetivo avaliar diferenças genéticas entre três grupos de matrizes de Cedrela fissilis a partir de variáveis quantitativas juvenis em teste de progênies, para delinear zonas de coleta e uso de sementes da espécie na região de estudo, bem como avaliar a variabilidade genética do material amostrado. Instalou-se um teste de progênies, em viveiro, a partir de sementes de 48 matrizes amostradas nos Municípios de Rio Negrinho, Mafra e São Bento do Sul, no Estado de Santa Catarina; e em Lapa, Rio Negro, Campo do Tenente e Antonio Olinto, no Estado do Paraná. Das matrizes coletadas, 33 encontravam-se distribuídas em três grupos espaciais e 15 dispersas na região. O delineamento em blocos casualizados com oito repetições e 20 plantas por parcela foi empregado. Os dados avaliados incluíram: índice de velocidade de emergência, diâmetro do colo e altura das mudas (aos 61, 102 e 145 dias após a semeadura); sobrevivência, número de folhas por muda, massa seca da parte aérea e da raiz e área foliar da terceira folha totalmente expandida a contar do ápice. A metodologia de máxima verossimilhança restrita foi utilizada para a análise estatística, com o auxílio do software SELEGEN. Verificou-se que os caracteres juvenis apresentam elevado controle genético, podendo ser utilizados para avaliação da variabilidade genética de amostras de populações da espécie. Os três grupos de matrizes delimitados espacialmente não apresentam diferenças genéticas significativas, sendo possível inferir que as três áreas pertencem a uma mesma zona de coleta e uso de sementes