Genética de la producción de madera y su mejoramiento

Transcripción

1 Genética de la producción de madera y su mejoramiento 0,6 0,5 Standard Error Heritability of ED 0,51 Heritability ED 0,4 0,3 0,2 0,43 0,31 0,28 0,21 0,25 0,25 0,1 0,15 0,11 0,11 0,1 0,11 0, Ring number from pith Fco. Zamudio (PhD) 1 Genética & Mejoramiento Forestal

2 Introducción El objetivo del mejoramiento genético es obtener árboles de rápido crecimiento, de buena forma, bien adaptados y resistentes a plagas. 2

3 Introducción Pero... Se ha encontrado que la mayor parte de las propiedades de la madera, así como la forma del árbol, están fuertemente heredables. Luego, un mejoramiento genético sería posible. 3

4 Introducción Preguntas de interés: 1. Qué le ha hecho el mejoramiento genético del crecimiento (en especies forestales de rápido crecimiento) a las características de la madera? 2. Cuál es la mejor estrategia de selección para mejorar las propiedades de la madera? 4

5 Porqué no se ha incluido a las propiedades de la madera en un PMG? 1. Falta de interés real por el uso práctico de las propiedades genéticas de las características de la madera; 2. Históricamente, las características ligadas a la calidad de la madera has sido difíciles y caras de medir; 3. Para qué?... si cualquiera sea lo que está creciendo puede ser convertido en un producto usable. 5

6 Otros sostienen que Qué tipo de madera se utilizará en el futuro?, luego... para qué mejorar?; 2. No existe un tipo único de madera, ideal para cada producto, entonces... para qué seleccionar?; 3. las propiedades de la madera están fuertemente afectadas por el crecimiento y el ambiente, luego... la genética nada tiene que hacer. 6

7 La madera presenta variación Dentro del árbol; 2. Entre árboles de la misma especie; 3. A veces, entre poblaciones de una misma especie creciendo en una localidad; 4. Significativa entre poblaciones de una misma especie creciendo en diferentes áreas geográficas 7

8 La variación de la madera se debe a: 1. La forma del árbol; 2. Diferencias genéticas; 3. Variaciones en el crecimiento; 4. Diferencias en el ambiente; 5. Historia evolutiva (coníferas v/s latifoliadas). Recordar: la madera de latifoliadas tiene una estructura más compleja que la madera de coníferas. Ej.: porosidad anular v/s difusa 8

9 Variación dentro del árbol: 1. Madera temprana (early-wood) v/s madera tardía (late-wood); 2. Madera juvenil v/s madura (adulta); 3. Luego... por extensión... a diferentes alturas Entonces, hay variación: 1. De la médula hacia fuera y 2. De la base del árbol hacia arriba 9

10 Variación dentro de la madera: Un conocimiento de la variación dentro de la madera puede ayudar a responder la pregunta de si el volumen o peso seco de madera debería ser optimizado en las generaciones forestales. Porqué? Si las decisiones están únicamente basadas en volumen bruto pero se desea peso de la madera, se pueden cometer errores a menos que los efectos de la variación del árbol puedan ser medidos. Por ejemplo: se podría obtener tanto volumen en un área con dos rotaciones de 15 años como de una sola rotación de 30 años, pero cuál será la diferencia en producción y calidad de pulpa? 10

11 Variación entre árboles dentro de un sitio: Algunos creen que la madera de la mayoría de los árboles de una especie determinada en un sitio determinado será similar. No! Tal uniformidad en la calidad de la madera entre árboles (originados de semilla) no existe. 11

12 Variación entre sitios y áreas geográficas: Las características de la madera son el resultado de diversos procesos de crecimiento. Cualquier factor que afecte el patrón de crecimiento de un árbol puede también afectar las propiedades de su madera. Recordar: Siempre debemos esperar algún efecto del ambiente sobre la calidad de la madera 12

13 Qué propiedades de la madera deberían ser cambiadas? 1. Densidad básica; 2. Longitud de fibras y traqueidas; 3. Relación entre contenido de celulosa y lignina; 4. (para ciertos usos y productos especiales) grano y color 13

14 Densidad = (peso de la madera) / (volumen ocupado) Es una combinación de características (c/u con su propio patrón de herencia) Está determinada por: 1. Monto de madera tardía (summer-wood); 2. Tamaño de las células; 3. Espesor de la pared celular. Recordar: la densidad es de gran importancia porque tiene un efecto mayor en la producción y calidad del producto final. 14

15 Muestreo de las propiedades de la madera 1. Un conocimiento de los patrones de variación es de importancia clave para cualquier estudio relacionado con la calidad de la madera o los patrones de herencia de la madera. 2. Jamás! Debe compararse madera de diferentes edades desde la médula hacia fuera. 3. Si árboles de diferentes edades son muestreados, entonces sólo la madera juvenil o madura puede ser comparada. Aunque, las comparaciones no son completamente válidas porque existen algunos cambios en la densidad con la edad 15

16 Muestreo de las propiedades de la madera 1. Para ser capaces de estimar el valor total del árbol desde un solo punto de muestreo, será necesario realizar una regresión de los valores obtenidos al DAP v/s los valores obtenidos a otras alturas; 2. Normalmente ± 40 árboles son suficiente para construir la regresión: densidad = ƒ(dap) 3. La regresión habitualmente es mejor para coníferas que latifoliadas. 16

17 Relaciones genéticas entre propiedades de la madera 1. Muchas de las características de la madera (de valor comercial) son genéticamente independientes, una de otras; 2. Podemos tener árboles con traqueidas de paredes celulares gruesas y alta densidad, relativamente independientes del contenido de celulosa y/o lignina. Es decir, propiedades químicas y morfología celular; 3. Algunas características de la madera son interdependientes, tales como: densidad básica y grosor de la pared celular (alta correlación). Cambios en un carácter producirán una respuesta directa en el otro. 17

18 Relaciones genéticas entre propiedades de la madera Porque existe una interdependencia general en la herencia de las diferentes características que afectan las propiedades de la madera de mayor valor, luego podemos crear el tipo de madera que sea deseable (Zobel y Jett 1995) Luego, nuestro objetivo es buscar la mejor estrategia de selección 18

19 Efecto del crecimiento en las propiedades de la madera 1. La tasa de crecimiento y densidad son genéticamente independientes, al menos para muchas especies coníferas; 2. Algunos estudios en NZ sugieren una relación negativa entre la tasa de crecimiento y densidad básica en pino radiata. 3. Qué se sabe hasta ahora: la relación entre tasa de crecimiento y características de la calidad de madera es muy importante, ha sido muy estudiada y es confusa; así como existen resultados contradictorios en la literatura. 19

20 El punto clave es: Si dos pinos crecen bajo las mismas condiciones ambientales pero exhiben diferentes tasas de crecimiento, el árbol de crecimiento más rápido puede tener, ya sea, una mayor o menor densidad que el árbol de crecimiento lento (Zobel y van Buijtenen 1989; Zobel y Jett 1995; Zobel y Sprague 1998) 20