genetica de la madera

Genética de la producción de
madera y su mejoramiento
0,6
Standard Error
Heritability of ED
0,51
0,5
Heritability ED
0,43
0,4
0,31
0,3
0,28
0,25 0,25
0,21
0,2
0,15
0,11 0,11 0,1 0,11
0,1
0,11
0
2
3
4
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9
10
11
12
13
14
Ring number from pith
Fco. Zamudio (PhD)
Genética & Mejoramiento Forestal
1
Introducción
El objetivo del mejoramiento genético
es obtener árboles de rápido crecimiento,
de buena forma, bien adaptados y
resistentes a plagas.
2
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
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
¿Porqué no se ha incluido a las propiedades
de la madera en un PMG?
1.
2.
3.
Falta de interés real por el uso práctico de las
propiedades genéticas de las características de la
madera;
Históricamente, las características ligadas a la calidad
de la madera has sido difíciles y caras de medir;
¿Para qué? ... si cualquiera sea lo que está creciendo
puede ser convertido en un producto usable.
5
Otros sostienen que ...
1.
2.
3.
¿Qué tipo de madera se utilizará en el futuro?, luego ...
¿para qué mejorar?;
No existe un tipo único de madera, ideal para cada
producto, entonces ... ¿para qué seleccionar?;
las propiedades de la madera están fuertemente
afectadas por el crecimiento y el ambiente, luego ... la
genética nada tiene que hacer.
6
La madera presenta variación ...
1.
2.
3.
4.
Dentro del árbol;
Entre árboles de la misma especie;
A veces, entre poblaciones de una misma
especie creciendo en una localidad;
Significativa entre poblaciones de una misma
especie creciendo en diferentes áreas
geográficas
7
La variación de la madera se debe a:
1.
2.
3.
4.
5.
La forma del árbol;
Diferencias genéticas;
Variaciones en el crecimiento;
Diferencias en el ambiente;
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
Variación dentro del árbol:
1.
2.
3.
Madera temprana (early-wood) v/s madera tardía
(late-wood);
Madera juvenil v/s madura (adulta);
Luego .... por extensión ... a diferentes alturas
Entonces, hay variación:
1.
2.
De la médula hacia fuera y
De la base del árbol hacia arriba
9
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
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
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
¿Qué propiedades de la madera deberían ser
cambiadas?
1.
2.
3.
4.
Densidad básica;
Longitud de fibras y traqueidas;
Relación entre contenido de celulosa y lignina;
(para ciertos usos y productos especiales) grano
y color
13
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
Muestreo de las propiedades de la madera
1.
2.
3.
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.
¡Jamás! Debe compararse madera de diferentes edades
desde la médula hacia fuera.
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
Muestreo de las propiedades de la madera
1.
2.
3.
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;
Normalmente ± 40 árboles son suficiente para
construir la regresión: densidad = ƒ(DAP)
La regresión habitualmente es mejor para
coníferas que latifoliadas.
16
Relaciones genéticas entre propiedades de la
madera
1.
2.
3.
Muchas de las características de la madera (de valor
comercial) son genéticamente independientes, una de
otras;
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;
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
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
Efecto del crecimiento en las propiedades de
la madera
1.
2.
3.
La tasa de crecimiento y densidad son genéticamente
independientes, al menos para muchas especies
coníferas;
Algunos estudios en NZ sugieren una relación negativa
entre la tasa de crecimiento y densidad básica en pino
radiata.
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”.
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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)
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