Mejoramiento genético de eucalipto

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Mejoramiento genético de eucalipto

ISBN: 978-958-57454-7-6
Número de páginas: 288
Año: 2017


El proyecto logra una nueva publicación sobre mejora genética (ya algunos años atrás CONIF había publicado un libro sobre genética y los desarrollos alcanzados a esa fecha) y la aplicación operativa de los esquemas de propagación e hibridación, incluyendo los últimos desarrollos técnico científicos para el desarrollo de estos dos componentes como es el cambio en las etapas biológicas de la flor de eucalipto y su transformación artificial de flor protándrica a un estado de protoginia y los avances en el uso de “estufines” para estimular y aumentar las tasas de enraizamiento de material clonal.

El documento en términos generales describe los principios de la mejora genética, los avances alcanzados en Brasil y los logros que Colombia ha alcanzado a través de los proyectos de investigación de CONIF y financiados por Colciencias y el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural para la transferencia de tecnología, la evaluación y el conocimiento aplicado de nuestros recursos genéticos de eucalipto, soportado en datos y análisis genéticos. La publicación se organiza en 17 capítulos e incluye un anexo sobre los criterios para identificación y catalogación de clones, la cual fue realizada en conjunto con los asesores internacionales del proyecto (Nuno Borralho, Glêison dos Santos, Andrei Pires Nunes) y otros colegas invitados de la Universidad Federal de Viçosa de Brasil.

Este libro trata contenidos básicos y aplicados de genética, estrategias y métodos de mejoramiento genético forestal, fundamentales para la práctica correcta de la selección genética. En este contexto, esta obra se encuentra dividida en 17 capítulos:

Capítulo 1: describe los aspectos importantes de las especies potenciales de Eucalyptus para la introducción en programas de mejoramiento en Colombia. El éxito de un programa de mejoramiento forestal está directamente relacionado las especies y materiales elegidos para conformar la población base. La estructuración de la base genética en un programa de mejoramiento garantiza las ganancias genéticas futuras, por medio del uso de las diferentes especies y procedencias. En este capítulo son presentadas las siguientes especies para utilización en Colombia: Eucalyptus camaldulensis, E. crebra, E. pellita, E. platyphylla, E. tereticornis, Corymbia intermedia, C. clarksoniana, C. nesophila, C. citriodora, C. polycarpa, C. stockeri y C. torelliana, entre otras.

Capítulo 2: compila las bases teóricas de la estadística básica y experimental aplicadas al mejoramiento forestal. Conceptos de estadística descriptiva, inferencial, medidas de posición, dispersión, de relación, distribuciones de probabilidad, tests de hipótesis, desarrollos experimentales y diferentes formas de establecer los individuos en las parcelas experimentales en campo. Considerando los aspectos estadísticos necesarios para la experimentación forestal de alta calidad, el investigador genético deberá hacer uso de este conocimiento para delinear correctamente los ensayos de campo, obteniendo así, materiales superiores genéticamente y con alta confiabilidad.

Capítulo 3: contiene los conceptos generales en genética, los cuales son fundamentales para entender los principios básicos acerca de la variación y la herencia de las características. Se presentan los principios de mitosis y meiosis, herencia monogénica y leyes de Mendel, métodos probabilísticos para predicción de resultados de cruzamientos dihíbridos, variaciones genéticas de las leyes de Mendel como dominancia incompleta, codominancia, alelos múltiples, mutaciones, alelos letales, interacciones génicas no epistáticas, interacciones génicas epistáticas, pleiotropia, conexión factorial y bases moleculares de la herencia. Entender los procesos genéticos que ocurren en los individuos es importante para la explicación de los resultados prácticos obtenidos.

Capítulo 4: refiere los principios de la genética de poblaciones, que son esenciales para el entendimiento de la dinámica evolutiva de las especies. Aspectos importantes se tratan como el Equilibrio de Hardy-Weinberg, el desequilibrio gamético, los sistemas de apareamiento y endogamia, procesos sistemáticos y dispersivos, mutación, selección, migración, deriva genética, subdivisión de poblaciones y conceptos importantes de endogamia. El entendimiento de la dinámica de poblaciones apoya al investigador en la toma de decisiones.

Capítulo 5: plantea los conceptos básicos de genética cuantitativa. La genética cuantitativa es la ciencia que estudia los caracteres cuantitativos, su herencia y los componentes determinantes de su variación. Por lo tanto, es una ciencia de gran importancia para la práctica eficiente del mejoramiento forestal. Los tópicos abordados incluyen la acción génica en caracteres cuantitativos, componentes de medias, componentes de varianza, covarianza entre parientes en mejoramiento forestal, heredabilidad ganancia con selección, heterosis, endogamia y tamaño efectivo en mejoramiento forestal y la interacción genotipos x ambientes.ipos x ambientes.

Capítulo 6: presenta los aspectos prácticos para la definición de directrices, metas y estrategias de un programa de mejoramiento genético forestal. Un programa de mejoramiento genético para ser eficaz, debe ser concebido de acuerdo con las directrices establecidas para el negocio, las cuales son necesarias para orientar los rumbos del programa, con objetivos definidos y metas claras. Además, las directrices y metas para el mejoramiento de los Eucalyptus y Corymbia para diferentes fines industriales son abordadas en este capítulo, esto incluye la aplicación de estos conceptos en poblaciones para la producción de carbón vegetal siderúrgico o celulosa.

Capítulo 7: contiene explicaciones aplicadas de los métodos de mejoramiento genético forestal utilizados en la rutina de la investigación genética. Los siguientes temas son abordados en este capítulo: esquema general de mejoramiento forestal, delineamientos de cruzamientos, estrategias de mejoramiento genético forestal, Selección Recurrente Intrapoblacional (SRI), Selección Recurrente Intrapoblacional en Poblaciones Sintéticas (SRIPS), Selección Recurrente Recíproca (SRR) o Interpoblacional, Selección Recurrente Recíproca Individual (SRRI), Selección Recurrente Recíproca de Progenitores (SRR-G), Selección Recurrente con S1 (SRR-S1), Selección Recurrente Recíproca con Medios Hermanos (SRR-MI), Selección Recurrente Recíproca de Progenitores con Híbridos Intermediarios (SRR-G-HI), Selección Recurrente Recíproca con S1 y Híbridos Intermediarios (SRR-S1-HI), Selección Recurrente Recíproca con Medios Hermanos y Híbridos Intermediarios (SRR-MI-HI) y Selección Recurrente Recíproca con Medios Hermanos e Híbridos Intermediarios usando progenitores (SRR-MI-HIG). La correcta utilización de los métodos de mejoramiento guiaran las estrategias de selección para aumentar la ganancia genética con Selección.

Capítulo 8: aborda los aspectos importantes para la formación de huertos de cruzamientos controlados, desde el establecimiento hasta la floración con enfoque en huertos de tipo in door. El uso de huertos de cruzamientos en programas de mejoramiento es crucial en lograr la etapa de recombinación de genes presentes en individuos superiores seleccionados en las poblaciones de mejoramiento durante los ciclos para la producción de híbridos interespecíficos. En este contexto, se relacionan los conceptos de huerto de hibridación in door, formación y establecimiento de estos huertos, manejo de huertos, inducción de floración y cruzamientos controlados.

Capítulo 9: describe los aspectos de hibridación en el género Eucalyptus. Se reportan conceptos de híbridos naturales, híbridos espontáneos, híbridos artificiales, híbridos de polinización controlada e híbridos de polinización libre. Respecto a la complementariedad genética en híbridos de eucalipto se resalta el establecimiento estratégico de cruzamientos entre especies complementarias genéticamente de acuerdo con el objetivo de mejoramiento y las condiciones climáticas de la región de plantación de los híbridos. Se definen las estrategias de hibridación de corto, medio y largo plazo.

Capítulo 10: explica las fases necesarias para el establecimiento de proyectos clonales. Uno de los principales desafíos de un programa de mejoramiento genético es el desarrollo de plantaciones clonales más productivas, en la cual, la generación de materiales genéticos superiores, depende de abordar el real rendimiento de la plantación. La definición de cuales genotipos pueden ser comercialmente explorados, se da en los tests clonales que son establecidos en las etapas finales de un programa de mejoramiento forestal. En este contexto, se tratan aspectos de las etapas que anteceden al establecimiento de proyectos clonales, importancia de los proyectos clonales, establecimiento de tests clonales, e implantación de proyectos clonales en gran escala.

Capítulo 11: reporta los principales modelos estadísticos que contiene el software Selegen REML/BLUP común en el análisis de experimentos de un programa de mejoramiento forestal, y las potenciales estrategias a ser adoptadas a partir de los resultados del análisis. El uso de una metodología adecuada para selección genética es crucial para el éxito de un programa de mejoramiento. El software Selegen REML/BLUP viabiliza el análisis genético de experimentos con alto nivel de desbalanceo y estructuras complejas de diseños experimentales. Se abordan aspectos como: experimentos con familias de medios hermanos, experimentos con familias de hermanos completos, test clonales, índice de selección, análisis factorial interpoblacional, repetitividad y productividad, adaptabilidad y estabilidad.

Capítulo 12: analiza genéticamente en un test de progenies de familias de hermanos completos, estimación de parámetros genéticos, predicción de valores genéticos y discusión sobre estrategias de mejoramiento forestal. El mejoramiento genético forestal tiene como fundamental etapa la selección de genotipos superiores para el direccionamiento de cruzamientos y la obtención de ganancias genéticas. Los cruzamientos en un programa de mejoramiento de eucalipto son realizados con la finalidad de buscar alta heterosis. De esta manera, con cruzamientos interespecíficos en el género Eucalyptus, es posible obtener individuos con alto vigor, portadores de combinaciones genéticas favorables para resistencia a enfermedades, calidad de la madera y crecimiento volumétrico. La evaluación de diferentes familias de hermanos completos en un test de progenies es una herramienta importante para generar plantaciones más productivas y adaptadas a diferentes regiones.

Capítulo 13: trata sobre un estudio de la interacción G x A en una plantación clonal de eucalipto en Colombia y se evalúa la adaptabilidad y estabilidad de los genotipos y la estratificación ambiental en zonas de mejoramiento. Estudios de interacción genotipo y ambiente (G x A), que envuelven los análisis de adaptabilidad y estabilidad son considerados primordiales en programas de mejoramiento de Eucalyptus, posibilitando la evaluación pormenorizada de la interacción de los diferentes materiales genéticos en los diversificados ambientes que son sometidos en una red experimental. La estimación de la magnitud de la naturaleza de la interacción G x A, así como el análisis del control genético de la característica en estudio, permite la adopción de la mejor estrategia de selección de los materiales genéticos, potencializando las ganancias con selección, productividad y calidad del producto comercial final.

Capítulo 14: incluye algunas de las enfermedades causadas por patógenos en eucalipto en Colombia, sus agentes causales y las medidas de manejo para mitigar pérdidas en la productividad. Se enfatiza en enfermedades que afectan el fuste como las causadas por Ceratocystis, Chrysoporthe y Botryosphaeria y enfermedades foliares causadas por Cylindrocladium, Mycosphaerella y Teratosphaeria. Igualmente, se mencionan enfermedades registradas recientemente como las causadas por Austropuccinia, Chrysofolia y Pantoea.

Capítulo 15: enfatiza en las plagas exóticas de Eucalyptus que ya han sido introducidas en Brasil y que también son reportadas en Colombia. Así mismo, se hace mención de otras especies que ya están registradas en Brasil, pero aún se consideran potenciales para Colombia. Su descripción se incluye con el ánimo de apoyar medidas de alerta temprana.

Capítulo 16: relaciona los conceptos técnicos de la propagación vegetativa de Eucalyptus, como un proceso en la formación de plantas. El concepto de clon es presentado como fuente de semilla. Con el crecimiento de las áreas plantadas se debe suplir la demanda forestal con materiales superiores, lo cual implica la producción de híbridos y clones elite. Para replicar estos materiales en escala comercial es necesario aplicar técnicas de propagación clonal. Aquí se abordan los siguientes aspectos: principios y métodos de la propagación vegetativa, producción de brotaciones en el jardín clonal, enraizamiento en casas de vegetación, aclimatización en casas sombra, crecimiento y rustificación en áreas a pleno sol y despacho de plantas a campo.

Capítulo 17: contextualiza la legislación brasilera y un levantamiento actual sobre el registro y la protección de cultivares, pudiendo surgir este como un ejemplo o soporte para su aplicación en Colombia en relación con las plantaciones de Eucalyptus y Corymbia que puedan establecerse a futuro con material mejorado. El desarrollo de nuevos clones y la responsabilidad que tiene el investigador forestal al liberar material seleccionado, implica cuáles clones se utilizarían dependiendo de los diferentes objetivos industriales, buscando siempre un aumento de la productividad y el rendimiento del material utilizado. Después del desarrollo de un cultivar, es preciso trabajar los aspectos legales de este para garantizar la correcta utilización del material genético. Los tópicos abordados son: Registro Nacional de Cultivares (RNC), panorama actual del Registro Nacional de Cultivares (RNC) en Eucalyptus y Corymbia en Brasil, Sistema Nacional de Protección de Cultivares (SNPC) y Panorama actual del Sistema Nacional de Protección de Cultivares (SNPC) en Eucalyptus y Corymbia en Brasil.


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