Certificación de clones y manejo del riesgo a escala comercial Olman Murillo GENFORES Escuela de Ing. Forestal ITCR Avances en Silvicultura Clonal Introducción ¿Cuáles son los fundamentos desarrollo de un clon? técnicos del ¿Cómo se certifica el clon? ¿Cuál es el verdadero riesgo del uso de clones a escala comercial? ¿Cómo podemos disminuir el riesgo? Avances en Silvicultura Clonal ¿Cuáles son los fundamentos técnicos del desarrollo de un clon? Un clon es un árbol plus (superior en crecimiento, calidad de fuste y calidad de su madera). Ha mostrado estar adaptado al ambiente donde ha sido seleccionado. Cada ejemplar es una copia genética fiel del individuo seleccionado. El material no ha sido mezclado, mantiene su pureza como clon. Si se presenta heterogeneidad (variación) en su comportamiento en el campo (efectos clonales o efectos C), se debe a: Variaciones de micrositio. Efecto de un manejo no oportuno (malezas, plagas, podas). Efecto de la técnica de propagación (material que perdió juvenilidad, perdió la guía o meristemo, brotes laterales vs. brotes terminales) Avances en Silvicultura Clonal ¿Cómo se certifica el clon para garantizar su utilización a escala comercial? Ensayos genéticos, replicados al menos en 3 condiciones ambientales contrastantes o representativas. El material para los ensayos de evaluación clonal, debe ser lo más uniforme posible, tamaño y características mínimas, sano. En la medida de lo posible, los ensayos clonales deben repetirse en años siguientes (efecto del año o efecto climático). El clon debe ser evaluado en la misma manera como se espera sea utilizado a nivel comercial: en bloques monoclonales. Las parcelas de un solo árbol presentan un riesgo muy alto de perder (por mortalidad) representatividad. Evaluar en los ambientes donde se proyecte plantar. Avances en Silvicultura Clonal Ensayos de evaluación clonal Sitio I Bloque I Bloque II Bloque III Clon 7 Clon 31 T2 = Mezcla Clon 2 ...... Clon n xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx ...... xxxxxx xxxxxx xxxxxx Clon 3 T1 = Semilla Clon 12 Clon 9 ...... Clon n xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx ...... xxxxxx xxxxxx xxxxxx Clon 29 Clon 4 Semilla Clon 22 ...... Clon n xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx ...... xxxxxx xxxxxx xxxxxx Avances en Silvicultura Clonal ¿Cuál es el verdadero riesgo del uso de clones a escala comercial? a) Bajo crecimiento y rendimiento. b) Adaptabilidad. c) Mala forma o baja calidad para la producción. d) Susceptibilidad a plagas y enfermedades, en especial aquellas que aún no se han manifestado en la zona, debido a la baja diversidad genética (monocultivo). e) ¡Temor a perder el 100% de los árboles! Avances en Silvicultura Clonal a) Bajo crecimiento y rendimiento. Debe recordarse que el fenómeno del crecimiento y rendimiento de un árbol es quizá el más complejo de todos y en el que se estima, participa una amplia proporción del genoma. El efecto del ambiente, es por tanto, sumamente alto y podría provocar diferencias significativas en su desarrollo. Con base en ensayos de progenie de teca, de 6 años de edad y replicado en 4 sitios del Pacífico Seco de C.R.: Se ha encontrado 1/3 de clones con un crecimiento similar a la semilla (dap & htotal), pero no inferior. El material testigo se ubicó en el último ¼ del escalafón (ranking). En calidad, el material testigo (semilla) fue inferior en todos los casos. Por lo tanto el riesgo más alto es el de obtener un rendimiento similar a la semilla. Avances en Silvicultura Clonal b) Adaptabilidad. Si los árboles plus han sido seleccionados en las mismas condiciones ambientales, es de esperar, con una probabilidad muy alta, de que el material tolera las condiciones ambientales donde se desarrolló satisfactoriamente. Por lo tanto, es muy poco probable que se manifiesten problemas de adaptabilidad, si se plantan los clones en condiciones ambientales muy similares al ambiente donde fue seleccionado. Avances en Silvicultura Clonal c) Mala forma o baja calidad para la producción. En los 4 sitios evaluados, el material testigo se ubicó en las posiciones más bajas de calidad de fuste para la producción de madera sólida. En 3 de los 4 sitios, se ubicó en la posición última. Los caracteres de calidad por lo general se manifiestan con una heredabilidad mucho más alta que los de crecimiento y rendimiento. Por lo tanto, con respecto a la calidad del fuste, no es de esperar que los clones manifiesten mayores problemas que el material testigo. En este aspecto, es casi seguro de que un clon obtenido a partir de un árbol realmente plus en forma, se manifestará como tal en casi cualquier ambiente. La excepción se ha observado (fustes con torceduras) en suelos poco profundos, compactados, erosionados, donde el sistema radical está muy limitado y sin posibilidad de penetrar horizontes profundos. Avances en Silvicultura Clonal Clon de teca con bifurcaciones hasta en un 50% de los rametos de la parcela de evaluación. Clon procedente de la zona de Upala y plantado en Combate, Los Chiles. Posibles causas: a) La técnica de propagación: pudo haberse eliminado el meristemo principal. El clon tiene una yema líder (terminal) débil. La planta se estimula a brotar y produce brotadura múltiple en vez de un solo eje. b) Las plantas proceden de brotes laterales o basales, en vez de brotes terminales. La posición del brote dentro de la planta en el jardín clonal, podría estar manifestando diferencias de juvenilidad (fisiológica). Avances en Silvicultura Clonal d) Susceptibilidad a plagas y enfermedades, en especial aquellas que aún no se han manifestado en la zona, debido a la baja diversidad genética (monocultivo). Este es quizá uno de los pocos argumentos de mayor riesgo e importancia. Si la plaga es conocida, existe la posibilidad de iniciar con ensayos de tolerancia en condiciones controladas, donde muestras clonales puedan ser inoculadas y observadas en su reacción ante el patógeno. Avances en Silvicultura Clonal e) ¡Temor a perder el 100% de los árboles! La probabilidad de un suceso de esta magnitud es sumamente baja. Si los clones han sido debidamente seleccionados, es prácticamente imposible que un evento de este tipo ocurra. El mito de la diversidad genética menor en un sistema clonal: a) En un programa clonal debidamente desarrollado, el control de la diversidad genética que llega realmente al campo es mucho mayor que en un programa basado en semilla. Aquí si es posible conocer exactamente la cantidad de genotipos que efectivamente están llegando al campo. b) De un lote de semilla mezclada, no es posible garantizar una participación equitativa de los árboles semilleros que componen la mezcla. Así tampoco puede garantizarse la composición genética del lote, después de que ocurre una germinación y mortalidad desigual. Avances en Silvicultura Clonal ¿Cómo podemos disminuir el riesgo? Plantar con 20-30 clones a escala comercial (Bishir & Roberds, 1997; Yill-Sung, 2002). Plantar en bloques monoclonales < 5ha. Aumentar el tamaño de los bloques monoclonales y reducir el número de clones, de manera gradual, una vez que los ensayos clonales brinden información. Iniciar con un 50% del área anual plantada basada en mezcla de clones, el otro 50% con bloques monoclonales. De manera gradual, aumenta el % anual de bloques monoclonales, con base en los resultados de los ensayos clonales. Avances en Silvicultura Clonal Entre más corta la rotación, > tamaño del bloque monoclonal. Plantar en franjas monoclonales de 5-8 hileras de ancho. xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Clon 1 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Clon 2 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Clon 3 xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x xx Clon 4 Avances en Silvicultura Clonal Desarrollando técnicas de evaluación rápida en condiciones de invernadero o controladas, donde podría revisarse su suceptibilidad o tolerancia a: suelos ácidos. Suelos con baja CICE o deficitarios en algún elemento. Enfermedades específicas (roya, Fusarium, otras). La decapitación o eliminación del meristemo principal. Avances en Silvicultura Clonal Plantar dentro de la misma zona semillera (zona ecológica) donde fueron seleccionados los clones: De una zona con un período seco prolongado (Pacífico seco), con un déficit hídrico evidente y continuo, en una zona donde no se produce un déficit hídrico. De sitios ricos (CICE, otros) en sitios marginales (fertilidad, acidez, profundidad, otros). De suelos neutros a suelos ácidos. Cambio altitudinal significativo (> 500 m en elevación). Avances en Silvicultura Clonal