Cenibra diversifica estratégia para geração de novos clones de eucalipto

O principal objetivo da área de Melhoramento Genético da CENIBRA é a geração de clones com características que atendam aos processos Florestal e Industrial da Empresa. Para atender ao processo Florestal, além de produtivos, os clones devem apresentar elevados índices de enraizamento, de área foliar, boa forma do tronco, devem ser resistentes a pragas, doenças e a danos por vento. Já para o processo Industrial o objetivo é a seleção de materiais com elevada densidade básica, elevado teor de celulose, baixos teores de hemicelulose, de lignina e de extrativos na composição química da madeira.

Para atender a esse objetivo, a Empresa tem utilizado uma metodologia conhecida como Seleção Recorrente Recíproca (SRR). A estruturação desse trabalho na CENIBRA teve início na década de 90 e gerou seu primeiro clone comercial no ano de 2005. Atualmente, a partir de matrizes selecionadas, são realizados os cruzamentos controlados entre elas e instalados regularmente os experimentos em campo. Nesses experimentos, todos os anos novos clones são avaliados para serem utilizados nos plantios comerciais da Empresa.

Em 2010, a partir de sugestão apresentada por Dario Grattapaglia, pesquisador da Embrapa, a área de Pesquisa Florestal da CENIBRA decidiu diversificar a estratégia utilizada para a geração de clones. A nova metodologia prevê que a geração de novos clones seja feita somente a partir de matrizes autofecundadas (conhecidas tecnicamente como matrizes ou linhagens semiendogâmicas). Essa estratégia tem sido utilizada com sucesso para a cultura do milho, assim como para outras culturas agrícolas, como algumas olerícolas. Entretanto, ainda não há relato de casos de uso com sucesso dessa metodologia no melhoramento de culturas perenes como o eucalipto. O objetivo dessa estratégia é potencializar ainda mais o efeito do vigor híbrido obtido a partir do cruzamento controlado de dois materiais. Além disso, a longo prazo esta estratégia alternativa também pode vir a viabilizar o plantio comercial a partir de sementes híbridas geradas dessas linhagens com maior vigor do que as mudas clonais atualmente plantadas.

A diferença básica entre esta metodologia alternativa e a metodologia tradicionalmente utilizada pela CENIBRA (SRR) é que pela metodologia alternativa serão utilizadas nos cruzamentos somente matrizes obtidas após várias gerações de autofecundação, o que não acontece com as matrizes da metodologia atual. A vantagem da metodologia alternativa é que com as autofecundações sucessivas, acompanhadas por uma seleção direcionada, é possível a eliminação de alelos recessivos deletérios (genes responsáveis por características indesejadas nas plantas) e a fixação de alelos dominantes favoráveis (genes responsáveis por características desejáveis nas plantas de interesse para plantio comercial) de modo mais rápido do que na metodologia tradicional.

Situação atual

Para a adoção desta estratégia alternativa, com o apoio do pesquisador Dario Grattapaglia, a CENIBRA inovou em diversas frentes. O primeiro passo foi otimizar o processo de autofecundação de forma a permitir a autofecundação em larga escala de dezenas de matrizes já com um bom nível de seleção e utilizadas no programa de melhoramento tradicional da empresa (SRR).

O segundo passo foi utilizar a análise de DNA para certificar a origem de autofecundação das mudas geradas, evitando assim avançar com plantas que não fossem geradas por autofecundação. Essas duas etapas permitiram verificar que existe ampla variação entre matrizes na tolerância à autofecundação. Enquanto algumas matrizes praticamente não geram descendentes viáveis, outras o fazem com sucesso indicando terem uma menor carga de genes deletérios em seu genoma. Este fato, juntamente com um programa de manejo diferenciado para as mudas endogâmicas (originadas de materiais autofecundados), têm mostrado que a depressão por endogamia (que leva à perda de vigor das plantas) pode ser gerenciada com sucesso ao longo do processo, mantendo as plantas em boa condição para florescer.

O terceiro passo foi a otimização do sistema de “top grafting”, que permite obter florescimento das mudas autofecundadas e, assim, rodar gerações de autofecundação mais rapidamente para avançar o programa.

Atualmente, a Empresa já desenvolveu materiais confirmados por análise de DNA em 1ª e em 2ª geração de autofecundação (conhecidos como materiais S1 e S2). Os materiais de 2ª geração de autofecundação (S2) serão novamente autofecundados com o objetivo de avançar ainda mais o número de gerações autofecundadas. Quanto maior o avanço no número de gerações de matrizes autofecundadas, menor será o efeito da depressão endogâmica (característica indesejável típica de materiais autofecundados) e maior o potencial de ganho com o vigor híbrido quando estas matrizes forem utilizadas nos cruzamentos controlados.

A utilização dessa técnica, já consagrada no melhoramento genético de outras espécies, mas inédita no melhoramento da cultura do eucalipto, representa uma inovação extremamente relevante no trabalho de Melhoramento Genético do eucalipto desenvolvido pela equipe de Pesquisa Florestal da CENIBRA.