Características fenotípicas das árvores porta-sementes e populações

Árvore porta-sementes ou árvore matriz é uma árvore selecionada e, na maioria das vezes, reservada para colheita de sementes (FERREIRA, 1982). População é uma comunidade de indivíduos que compartilham de um acervo genético comum. E procedência é a localização geográfica e ambiental das árvores ou povoamentos fornecedores de material reprodutivo (sementes, pólen ou

propágulos). Para essências nativas o termo confunde-se com origem (FERREIRA, 1982).

Sob um prisma genético, população é um conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que apresentam uma continuidade no tempo e uma capacidade de se cruzarem ao acaso, ou seja, de trocarem alelos entre si. Como as plantas autógamas não trocam alelos entre si, não formam, em conjunto, uma população mendeliana (PINTO, 1995). De acordo com essa conceituação, o termo procedência restringe-se a populações de árvores vegetando em um determinado local, portanto, selecionar a procedência adequada significa também selecionar a localidade onde as árvores vegetam. Em muitos casos, uma procedência pode representar uma ampla região ecológica, e esta região pode ser formada por um conjunto de procedências distintas. Nestes casos, uma procedência poderá ser parte de uma raça, ecotipo, sub-espécie ou variedade (FERREIRA e ARAÚJO, 1981).

O conjunto de diferenças fenotípicas entre os indivíduos de uma população provém do total das diferenças genéticas mais o conjunto das diferenças ambientais entre estes indivíduos. Além destes componentes, pode ainda ser considerado um elemento devido à interação entre um dado genótipo com um dado ambiente (PINTO, 1995).

Para cada população existe uma variação individual, ocorrendo árvores com diferentes características fenotípicas. Esta variabilidade pode ocorrer entre espécies do mesmo gênero, entre procedências da mesma espécie e entre árvores da mesma procedência. Como a maioria dessas características fenotípicas são hereditárias, é provável que uma árvore fenotipicamente selecionada apresente a constituição genética pretendida, originando os descendentes desejados. Assim, as sementes devem ser colhidas de árvores denominadas matrizes ou porta sementes, que devem apresentar características fenotípicas superiores às demais do povoamento (FIGLIOLIA E AGUIAR, 1993).

A caracterização de populações tem como objetivo facilitar a seleção e comparação com a maior objetividade possível do material de base proposto dentro da região de procedência. Para isto é necessário coletar informações em ficha de caracterização fenotípica, contendo a espécie, a região, o nome do local, a área da população, a situação, as populações vizinhas, a homogeneidade da população, a idade, a densidade, a qualidade produtiva, as alturas, formas de fuste, copa, galhos, estado sanitário, entre outras. A aceitação da população como material de base

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selecionado se faz por comparação com as existentes dentro da região de procedência, elegendo as melhores (GALERA PERAL et al., 1997).

O termo fonte de sementes é aplicado ao grupo de árvores onde a semente é coletada. A fonte pode ser um número de árvores, uma população natural, uma plantação, uma área de produção de sementes ou pomar clonal de sementes. Árvores porta-sementes são as árvores individuais em que são coletadas as sementes. São características desejáveis das árvores porta-sementes: a alta qualidade fisiológica e genética, fenótipo conforme critério estabelecido, capacidade de produzir sementes e diversidade genética no caso de fins estratégicos de conservação (SCHIMIDT, 2000).

O conhecimento da variação fenotípica das características da espécie é importante para prever o sucesso da seleção em um programa de melhoramento genético. Por este motivo Arriel et al. (2000) em seu trabalho, objetivou estudar a variação fenotípica das características biométricas das sementes de progênies de meio irmãos em uma população nativa de Cnidosculus phyllacantus (faveleira). Na mesma linha, Salomão et al. (1993), objetivou em seu trabalho, avaliar a interferência do local de origem, da progênie e de diferentes tratamentos sobre o comportamento germinativo das sementes de Amburana cearensis (cumaru) e concluíram que as variações morfológicas e seu comportamento fisiológico sugerem a provável ocorrência de variação genética entre as procedências e as progênies analisadas.

As populações de espécies arbóreas são muitas vezes estruturadas em famílias, formando subpopulações ou “demes” em forma de manchas, onde as freqüências alélicas tendem a ser homogêneas dentro das subdivisões, e o parentesco interno está acima do esperado pelas suposições de distribuições aleatórias de genótipos. A causa é a dispersão de sementes próximas à árvore matriz e a sobreposição de gerações advinda do longo ciclo de vida dessas espécies, aumentando a probabilidade de estabelecimento de filhos próximos a esta (SEBBENN, 2006).

Matrizes superiores serão resultantes de seleção realizada para atender os objetivos da produção de sementes. Quando o objetivo for produção de madeira, será realizada uma seleção para características relacionadas com a sanidade, a produtividade e a qualidade da madeira. Para atender plantios de restauração

ambiental, a seleção será baseada em sanidade e produção de sementes, mantendo a máxima variabilidade genética (SILVA e HIGA, 2006).

A herança genética de cada indivíduo torna-o a responder às modificações do ambiente. A manutenção dessa variabilidade genética é essencial em termos de conservação e de sobrevivência das espécies (SALOMÃO et al., 1993). O uso de sementes de procedências locais é o que apresenta menor risco quando há desconhecimento da variação genética de uma espécie nativa (FERREIRA e ARAÚJO, 1981). Uma grande parte das sementes usadas hoje em programas de restauração ambiental ou florestal é colhida em poucas regiões do país. O grande problema relacionado a esse fato é a introdução de material genético “exótico” em detrimento do uso de material local em programas de restauração ambiental e florestal. Sendo assim, a determinação de zonas de uso de sementes se faz necessária para que se preserve a variabilidade genética local (SILVA e HIGA, 2006).

As árvores porta-sementes escolhidas para a coleta de sementes devem representar a variação da população local. Assim, não devem ser incluídas árvores meio-irmãs, sendo uma distância de 100 metros entre as árvores escolhidas provavelmente adequada para evitar tal inclusão (FERREIRA e ARAÚJO, 1981). Sebbenn (2006), cita vários estudos que descrevem a presença da estrutura genética espacial em populações de árvores e afirma com base nestes exemplos que a consequência disso é a provável ocorrência de cruzamentos entre parentes. Em termos práticos, as sementes deveriam ser coletadas em árvores distantes entre si em áreas maiores, a fim de evitar-se a coleta em árvores parentes, o que reduz o tamanho efetivo da população amostral. Considerando a densidade da população, deve-se dar continuidade a recomendação clássica de coletar sementes em árvores distantes entre si em pelo menos 100 m, ou, pelo menos, duas vezes a altura das árvores.

De acordo com ARRIEL et al. (2000), uma população está em equilíbrio quando se reproduzem ao acaso e onde não há migração, mutação, seleção ou deriva genética, pois todos os indivíduos são igualmente férteis e viáveis, neste caso, tanto as freqüências alélicas como as genotípicas se mantém constantes de geração a geração. Assim, uma população coletada está em equilíbrio, e pode-se dizer que os valores médios encontrados para características biométricas de sementes, por exemplo, servem de indicativo para futuros trabalhos de seleção

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nesta população. Estes valores podem ser usados como médias referenciais da população original num programa de melhoramento visando ao aumento destas características. Os resultados da variância fenotípica, quando indicam que há uma grande variabilidade, tanto dentro como entre progênies, podem ser exploradas para o incremento destas através do melhoramento genético.

Os níveis de variação genética são estimados, dentre outros métodos, pela avaliação da variação morfológica ou fenotípica entre os indivíduos. Testes de procedência e progênies, onde as características fenotípicas podem determinar as variações entre e intrapopulacionais, são usualmente conduzidos para espécies florestais (SALOMÃO et al., 1993).

É necessário considerar-se a área de ocorrência natural e a variação da espécie, recomendando-se que a localização das áreas deve ser em função dos maiores gradientes ambientais, procurando-se coletar tantas procedências quantas forem necessárias para representar toda a área de ocorrência natural da espécie (FERREIRA e ARAÚJO, 1981). As diferenciações morfológicas e fisiológicas das sementes, determinadas pelas relações entre a diversidade da espécie e a heterogeneidade do meio, podem igualmente contribuir para estimar a variabilidade genética das espécies. Além dos fatores internos inerentes a cada espécie, aqueles externos como origem geográfica e época de colheita das sementes intervêm em seu comportamento germinativo (SALOMÃO et al., 1993).

É imprescindível a caracterização (tipologia florestal, solos e clima) e a identificação de localização (altitude, latitude e longitude) de fragmentos onde foram realizadas as colheitas de sementes, que serão utilizadas na formação do pomar. Tais informações devem ser cuidadosamente registradas e armazenadas para que as futuras gerações possam manipular o material genético corretamente (SILVA e HIGA, 2006). Sebbenn (2006), recomenda ainda, marcar árvores matrizes dentro da mesma zona genética (divergência genética menor que 5%), para aumentar a probabilidade de sucesso do reflorestamento, em termos de sobrevivência e crescimento.