De forma geral, as fases iniciais dos programas de melhoramento se caracterizam pelo tamanho populacional elevado e a natureza subjetiva da seleção. Por serem consideradas etapas de grande importância e de alto grau de complexidade, torna-se necessário a utilização de metodologias que, de forma eficiente, auxiliem os melhoristas a obterem resultados mais precisos, otimizando tempo e recursos para liberação de novas cultivares. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o nível de ganho genético que um programa de melhoramento de cana-de-açúcar pode ter, adotando diferentes estratégias de seleção, em fases iniciais do melhoramento. Para tanto, dois experimentos referentes à primeira e à segunda fase de seleção do Programa de Melhoramento Genético da Cana-de-açúcar da RIDESA/UFSCar, foram instalados. Na primeira etapa, identificou-se o método de seleção entre e dentro de família (BLUPi, BLUPis e BLUPseq) com maior potencial a ser aplicado na população base do experimento, utilizando a abordagem de modelos mistos. Posteriormente, praticou-se seleção, incluindo o método massal e aleatória. Na segunda etapa, a população experimental foi constituída pelos clones previamente selecionados na etapa anterior, através das diferentes estratégias de seleção. Os valores genotípicos dos indivíduos foram preditos, e então, classificados de acordo com o caráter de interesse econômico. Na primeira etapa, dentre os métodos de seleção entre e dentro de família, o que apresentou maior ganho de seleção predito (12,7%), para toneladas de Pol por hectare (TPH), foi o procedimento BLUPseq. O método BLUPis apresentou alta correlação com o método de seleção via BLUPseq e se mostrou bastante eficiente, uma vez que, o número de indivíduos a serem selecionados em cada família é determinado de forma dinâmica, assim como a intensidade de seleção em cada repetição. Por outro lado, o método BLUPi apresentou-se impraticável, uma vez que as avaliações fenotípicas devem ser realizadas em nível de indivíduo, o que demanda muito tempo e mão de obra, além do que, identificou-se tendência em selecionar indivíduos das extremidades das parcelas. De acordo com os resultados obtidos no experimento - segunda etapa, devido a baixa variância genética (CVg ≤ 15) entre as famílias que constituíram a população base do experimento, o método de seleção de família via BLUPseq foi equivalente ao método de seleção massal. Por outro lado, se ênfase for dada na escolha de genitores em etapas de hibridação para a ampliação da base genética, o método de seleção de família pode ser recomendado. / Overall, the early stages of breeding programs are characterized by high population size and the subjective nature of the selection. Considered as a stage of great importance and with high degree of complexity, it becomes necessary to use methodologies that efficiently assist plant breeders to obtain more accurate results, optimizing time and resources for releasing new cultivars. Thus, the aim of this study was to evaluate the genetic gain level that a sugarcane breeding program may have, adopting different selection strategies at early breeding stages. Therefore, two experiments concerning the first and the second selection stages of the Sugarcane Breeding Program of RIDESA/UFSCar, were installed. In the first step, the method of selection between and within families (BLUPi, BLUPis and BLUPseq) with greatest potential to be applied into the population of the experiment were identified, through mixed models approach. Later, the selection was practiced including the mass and random selection methods. In the second stage, the experimental population consisted of clones previously selected in the previous stage through the different selection strategies. The genotypic values of individuals were predicted, and then classified according to the character of economic interest. In the first stage, from the selection methods between and within families, the BLUPseq procedure was the one with highest predicted selection gain (12.7 %) for tons of Pol per hectare (TPH). The BLUPis procedure showed high correlation with BLUPseq procedure and was quite efficient, since the number of individuals to be selected in each family is determined dynamically, as well as the selection intensity in each repetition. Moreover, the BLUPi method proved to be impracticable, since the phenotypic evaluations must be performed at the individual level, which requires long time and labor force, in addition to that, it was identified trend in selecting individuals from the plots edges. According to the results of the second stage experiment, due to low genetic variance (CVg ≤ 15) among the families which composed the experimental population base, the family selection via BLUPseq was equivalent to mass selection. On the other hand, if emphasis is given on the choice of parents in hybridization steps to broaden the genetic basis, the family selection method can be recommended.

Submitted by IZABEL CHRISTINA GAVA DE SOUZA null (izabelsouza@suzano.com.br) on 2016-09-30T11:03:11Z No. of bitstreams: 1 Tese_Izabel_2016_1.pdf: 1921899 bytes, checksum: cce906c3ffd78242151254d344282fb0 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-09-30T13:09:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 souza_icg_dr_bot.pdf: 1921899 bytes, checksum: cce906c3ffd78242151254d344282fb0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-30T13:09:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 souza_icg_dr_bot.pdf: 1921899 bytes, checksum: cce906c3ffd78242151254d344282fb0 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Este trabalho teve como objetivo propor um novo método de melhoramento para Eucalyptus visando obter materiais genéticos para plantio operacional, por meio dos seguintes estudos: a) avaliar o ganho em produtividade volumétrica de madeira na seleção aplicada numa população clonal de Eucalyptus grandis oriunda da mistura de clones selecionados em progênies de polinização controlada (irmãos completos); b) avaliar a variabilidade genética a partir de marcadores moleculares microssatélites na população clonal selecionada, quando submetida a diferentes condições ambientais e níveis de seleção. Com as sementes obtidas no cruzamento controlado foi instalado um plantio experimental na Fazenda Ribeirão Grande (município de Salesópolis/SP) de propriedade da Suzano Papel e Celulose no ano de 2001. Aos 6 anos de idade foi realizada a seleção de árvores superiores (clones) com base nos caracteres silviculturais e densidade básica da madeira. Foram selecionados 57 clones (irmãos completos), os quais foram propagados vegetativamente, misturados para a formação do minijardim clonal e posterior produção de mudas para plantio operacional na empresa. Este material genético foi recomendado para plantio em 2010. Para este trabalho foram selecionadas três áreas de plantio operacional desse material genético, denominado aqui população clonal inicial com idade de 3,3 a 3,5 anos. Em cada local foram estabelecidas 3 parcelas de 100 árvores e realizada a avaliação silvicultural das árvores. Com os dados de DAP foi feita a ordenação dos valores (maior para o menor) e selecionadas as 40 árvores com maiores valores de DAP e boa forma do tronco, e as 15 árvores com menores valores de DAP totalizando 405 árvores. O perfil genético por meio de marcadores moleculares microssatélites foi realizado para as árvores selecionadas, clones que formam a população clonal inicial e clones genitores. O Incremento Médio Anual com casca aos 7 anos de idade (IMA7; m3/ha/ano) foi estimado por parcela e níveis de seleção de 10%, 20%, 30% e 40%. Com o perfil genético das 40 árvores selecionadas por parcela obteve-se os clones presentes na seleção, como também, os clones presentes nas 15 árvores de comportamento silvicultural inferior. Os resultados mostram que o método de seleção e melhoramento em populações clonais de E. grandis é promissor, diminuindo o tempo de obtenção de materiais genéticos para plantio operacional. Os níveis de seleção de 30% e 40% são os mais indicados para conservar um bom número de clones e obter ganhos em produtividade em curto prazo. / The objective of this work was to propose a new method for breeding to Eucalyptus in order to obtain genetic material for commercial planting by the following studies: a) evaluate the gain, in wood volumetric productivity, in the selection applied to a clonal population of Eucalyptus grandis coming from a selected clonal mixture obtained in cross-pollinated progenies (full sibling); b) evaluate the genetic variability using microsatellite markers obtained in a selected clonal population when subjected to different environmental conditions and levels of selection. Using the seeds obtained in the hand pollination, an experimental plantation was established, in 2001, at the Ribeirão Grande Farm in the municipality of Salesópolis, State of São Paulo, Brazil, owned by Suzano Pulp and Paper. At the age of 6 years old, a selection of superior trees (clones) was carried out based on silvicultural traits and wood density. Fifty-seven clones (full-siblings) were selected, propagated using vegetative technique and used for mixed plantation in a clonal garden to subsequent production of seedlings for commercial planting. This genetic material (initial clonal population) was recommended for planting in 2010. For this study, three commercial areas planted with these genetic materials at ages ranging from 3.3 to 3.5 years old were selected. On each site, 3 plots of 100 trees were established and the silvicultural evaluation of trees was made. The trees were ordered using the diameter at breast height (DBH) data (highest to lowest) and the 40 trees with the highest DBH values and good shape of the trunk were selected, and the 15 trees with lower DBH values, totaling 360 trees. The genetic profile through microsatellite markers was conducted for selected trees, for clones that form the initial clonal population and for parental clones. The Annual Average Increase in shell to the 7 years old (IMA7; m3 / ha.year) was estimated per plot and 10, 20, 30 and 40% selection of levels. Throughout the genetic profile of the 40 selected trees per plot, the presented clones in the selection were obtained, but also, the clones present in 15 trees with lower silvicultural behavior. The results show that the method selection and improvement in clonal populations of E. grandis is promising, decreasing the time for obtaining genetic materials for commercial plantation. Check levels of 30 and 40% are the most suitable to preserve a good number of clones and to obtain short-term productivity gains.

De forma geral, as fases iniciais dos programas de melhoramento se caracterizam pelo tamanho populacional elevado e a natureza subjetiva da seleção. Por serem consideradas etapas de grande importância e de alto grau de complexidade, torna-se necessário a utilização de metodologias que, de forma eficiente, auxiliem os melhoristas a obterem resultados mais precisos, otimizando tempo e recursos para liberação de novas cultivares. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o nível de ganho genético que um programa de melhoramento de cana-de-açúcar pode ter, adotando diferentes estratégias de seleção, em fases iniciais do melhoramento. Para tanto, dois experimentos referentes à primeira e à segunda fase de seleção do Programa de Melhoramento Genético da Cana-de-açúcar da RIDESA/UFSCar, foram instalados. Na primeira etapa, identificou-se o método de seleção entre e dentro de família (BLUPi, BLUPis e BLUPseq) com maior potencial a ser aplicado na população base do experimento, utilizando a abordagem de modelos mistos. Posteriormente, praticou-se seleção, incluindo o método massal e aleatória. Na segunda etapa, a população experimental foi constituída pelos clones previamente selecionados na etapa anterior, através das diferentes estratégias de seleção. Os valores genotípicos dos indivíduos foram preditos, e então, classificados de acordo com o caráter de interesse econômico. Na primeira etapa, dentre os métodos de seleção entre e dentro de família, o que apresentou maior ganho de seleção predito (12,7%), para toneladas de Pol por hectare (TPH), foi o procedimento BLUPseq. O método BLUPis apresentou alta correlação com o método de seleção via BLUPseq e se mostrou bastante eficiente, uma vez que, o número de indivíduos a serem selecionados em cada família é determinado de forma dinâmica, assim como a intensidade de seleção em cada repetição. Por outro lado, o método BLUPi apresentou-se impraticável, uma vez que as avaliações fenotípicas devem ser realizadas em nível de indivíduo, o que demanda muito tempo e mão de obra, além do que, identificou-se tendência em selecionar indivíduos das extremidades das parcelas. De acordo com os resultados obtidos no experimento - segunda etapa, devido a baixa variância genética (CVg ≤ 15) entre as famílias que constituíram a população base do experimento, o método de seleção de família via BLUPseq foi equivalente ao método de seleção massal. Por outro lado, se ênfase for dada na escolha de genitores em etapas de hibridação para a ampliação da base genética, o método de seleção de família pode ser recomendado. / Overall, the early stages of breeding programs are characterized by high population size and the subjective nature of the selection. Considered as a stage of great importance and with high degree of complexity, it becomes necessary to use methodologies that efficiently assist plant breeders to obtain more accurate results, optimizing time and resources for releasing new cultivars. Thus, the aim of this study was to evaluate the genetic gain level that a sugarcane breeding program may have, adopting different selection strategies at early breeding stages. Therefore, two experiments concerning the first and the second selection stages of the Sugarcane Breeding Program of RIDESA/UFSCar, were installed. In the first step, the method of selection between and within families (BLUPi, BLUPis and BLUPseq) with greatest potential to be applied into the population of the experiment were identified, through mixed models approach. Later, the selection was practiced including the mass and random selection methods. In the second stage, the experimental population consisted of clones previously selected in the previous stage through the different selection strategies. The genotypic values of individuals were predicted, and then classified according to the character of economic interest. In the first stage, from the selection methods between and within families, the BLUPseq procedure was the one with highest predicted selection gain (12.7 %) for tons of Pol per hectare (TPH). The BLUPis procedure showed high correlation with BLUPseq procedure and was quite efficient, since the number of individuals to be selected in each family is determined dynamically, as well as the selection intensity in each repetition. Moreover, the BLUPi method proved to be impracticable, since the phenotypic evaluations must be performed at the individual level, which requires long time and labor force, in addition to that, it was identified trend in selecting individuals from the plots edges. According to the results of the second stage experiment, due to low genetic variance (CVg ≤ 15) among the families which composed the experimental population base, the family selection via BLUPseq was equivalent to mass selection. On the other hand, if emphasis is given on the choice of parents in hybridization steps to broaden the genetic basis, the family selection method can be recommended.