Seleção genética de árvores de Pinus taeda L. na região de Arapoti, Paraná

Abstract

O Pinus taeda L. é a espécie mais importante e a mais cultivada no sul e sudeste dos Estados Unidos e é considerada uma das mais importantes espécies florestais plantadas do mundo. No sul do Brasil, a espécie é amplamente utilizada, com mais de 1 milhão de hectares plantados. Na Região de Arapoti (PR), a atividade florestal exerce um importante papel sócio-econômico, onde o gênero Pinus, com destaque para o P. taeda, movimenta indústrias dos mais diversos setores. Sua adaptação à região é comprovada pela produção de sementes férteis, e com um crescimento satisfatório em termos de volume de madeira por hectare. Desse modo, o melhoramento da espécie deve ser contínuo, para aumentar a produtividade em termos de volume de madeira. Este trabalho teve como objetivos: estudar a interação genotipo x ambiente da espécie através da correlação genética entre locais; avaliar geneticamente e selecionar indivíduos para o estabelecimento de uma População Selecionada de tamanho efetivo populacional (Ne) igual a 50; estimar parâmetros genéticos e ganhos esperados com o estabelecimento de um Pomar Clonal de Sementes composto por 20 indivíduos com maiores valores genéticos. Assim, foi estabelecida na Região de Arapoti (PR), uma rede experimental composta por testes combinados de procedências e progênies (152 progênies de cinco diferentes procedências), formando delineamento de blocos ao acaso com cinco a dez repetições e parcelas lineares de seis plantas, no espaçamento de 3 m x 2 m. As 12.384 plantas foram avaliadas para os caracteres DAP, altura e volume em idades compreendidas entre 6 e 7 anos. Os componentes de variância, parâmetros genéticos e valores genéticos, foram estimados e preditos pelo procedimento REML/BLUP (máxima verossimilhança restrita/melhor predição linear não viciada) ao nível de indivíduos, realizando a análise univariada por local e a multivariada para os três locais. Os altos valores de correlação genética entre locais indicaram uma baixa interação genotipo x ambiente. Considerando o caráter volume de madeira, os valores genotípicos indicaram que a procedência da empresa Braskraft foi superiores às demais. Foram detectadas variações genéticas significativas entre e dentro de progênies para os caracteres avaliados. Aplicando o procedimento REML/BLUP para a seleção dos 20 melhores indivíduos, visando o estabelecimento de Pomar Clonal de Sementes (PCS), encontrou-se uma estimativa de ganho genético para volume de madeira de 73,0%, elevando a produção volumétrica de 0,0992 m 3 sólidos com casca por árvore para 0,1720 m sólidos com casca por árvore. Esses resultados revelaram um grande potencial do material genético em teste para melhoramento, permitindo a seleção dos melhores indivíduos em termos de valores genéticos aditivos preditos, para todos os caracteres estudados. A População Selecionada de tamanho efetivo populacional (Ne) igual a 50 foi estabelecida e otimizada com a seleção de 115 melhores indivíduos pelo procedimento REML/BLUP. Além disso, as altas correlações genéticas entre as características de crescimento sugerem que a seleção para um determinado caráter propiciará ganhos nos demais.

Pinus taeda L. is the most important species planted in the USA and is considered as one the most important species in the world. In the Southern of Brazil, the species is widely used and planted in more than 1 million hectars. The forest activity plays an important social-economic role in the economy of the regions around Arapoti, PR, where the Pinus genus serves as raw material to several different manufacture sectors. P. taeda stands out as well adapted to the locale, what is borne out by its production of fertile seeds, and with a satisfactory volume / hectare growth. Thus, the species breeding efforts must keep on being continuous in order to increase wood volume productivity. The present work has as objectives: to study the species genotype x environment interaction through the site genetic correlation; to genetically assess and select individuals in order to establish a Breeding Population of an effective population size (Ne) = 50; to estimate genetic parameters and expected gains with the establishment of a Clonal Seed Orchard comprised by the 20 individuals bearing the best genetic values. With that purpose it was established in Arapoti region an experimental network comprised of progeny / provenance combined trials with 152 progenies from 5 different provenances, in a randomized complete block design with 6-tree row plots and 5 to 10 replicates, spacings of 3m x 2m. DBH, height and volume of 12.384 plants were evaluated in ages between 6 to 7 years old. All the parameters were obtained by the REML/BLUP (restricted maximum likelihood/best linear unbiased prediction) procedure at the individual level, through univariate and multivariate analysis involving the three sites. The high values for the genetic correlation between sites indicated a low genotype x environment interaction. Considering the trait wood volume, the genotypic values indicated that provenance from company Braskraft was superior compared to the others. Significant genetic variations were detected amongst and inside progenies for the traits evaluated. Applying the REML/BLUP procedure to select the best 20 individuals in order to establish a Clonal Seed Orchard, the estimative of genetic gain in wood volume through the selection under the REML/BLUP procedure was of 73,0%, increasing volumetric yield from 0.0992 solid m3 per tree, outside bark, to 0.1720 solid m 3 per tree, outside bark. Those results demonstrated the breeding potential of the genetic material under testing through the selection of the best individuals, in terms of predicted additive genetic values for all studied traits. The establishment and optimization of the Breeding Population indicated the selection of the best 115 individuals, for an effective population size (Ne)=50. Furthermore, the high genetic correlations between the growth traits suggest that the selection for a given trait would lead to gains on the others.