Estratégias para a conservação ex situ e uso de populações de Eucalyptus urophylla S. T. Blake utilizando análises clássicas e de coalescência

Abstract

No presente trabalho, foi realizada uma avaliação detalhada de cinco populações base de Eucalyptus urophylla, quatro implantadas com material genético selvagem introduzido em 2006, e a outra com materiais genéticos recombinados no país, de até quarta geração. Utilizando ferramentas genômicas modernas e abordagens fundamentadas na teoria da coalescência, com o estudo buscou-se compreender a dinâmica evolutiva das populações, identificar padrões de variabilidade genética e propor estratégias eficazes para a conservação e o uso sustentável de seus recursos genéticos. O trabalho foi conduzido em três etapas principais. Primeiramente, buscouse caracterizar o material genético em termos de histórico e diversidade, considerando que, até o momento, nenhum estudo genômico detalhado havia sido realizado nesse material, deixando desconhecida a composição genética dessas populações. Em seguida, com base nos resultados obtidos sobre diversidade e estruturação genética, investigaram-se os padrões de estruturação e os fatores evolutivos que poderiam ter moldado essa diversidade, com foco no papel do fluxo gênico como explicação para a estrutura genética observada. Por fim, foi avaliada a divergência entre as populações melhoradas e o material selvagem, além da complementaridade entre elas, com o objetivo de propor estratégias para o estabelecimento de novas populações voltadas tanto para conservação quanto para melhoramento. Também foi analisado o potencial de diversidade genética ainda não explorada de origens das ilhas da Indonésia e sua contribuição para ganhos genéticos em populações de E. urophylla. O trabalho está estruturado em três capítulos: Capítulo I- “Dinâmica da diversidade genética e estrutura populacional de Eucalyptus urophylla nas ilhas da Indonésia utilizando dados de SNP”; Capítulo II – “Análise da estrutura genética de Eucalyptus urophylla revela fluxo gênico histórico assimétrico entre populações da Indonésia; e Capítulo III- Diversidade Genética de populações selvagens e recombinadas de Eucalyptus urophylla no Brasil: suas implicações no Melhoramento genético. Os resultados evidenciam a importância de estratégias que promovam a conservação e o uso eficiente do material genético em programas de melhoramento, garantindo a sustentabilidade e a otimização dos recursos genéticos disponíveis. Esses esforços são fundamentais para a continuidade do sucesso de E. urophylla no contexto florestal brasileiro e global.

In this study, a detailed evaluation was conducted on five base populations of Eucalyptus urophylla: four established with wild genetic material introduced in 2006 and the other with recombined genetic materials within the country, which have undergone up to four cycles of selection. Using modern genomic tools and approaches grounded in coalescent theory, the study aimed to understand the evolutionary dynamics of the populations, identify patterns of genetic variability, and propose effective strategies for the conservation and sustainable use of their genetic resources. The work was carried out in three main stages. First, the genetic material was characterized in terms of its history and diversity, considering that, to date, no detailed genomic study had been performed on this material, leaving the genetic composition of these populations unknown. Next, based on the results obtained regarding diversity and genetic structure, the structuring patterns and evolutionary factors that might have shaped this diversity were investigated, with a focus on the role of gene flow as an explanation for the observed genetic structure. Finally, the divergence between the improved populations and the wild material was assessed, as well as their complementarity, with the goal of proposing strategies for establishing new populations aimed at both conservation and improvement. Additionally, the potential of unexploited genetic diversity from the Indonesian islands and its contribution to genetic gains in E. urophylla populations was analyzed. The study is structured into three chapters: Chapter I – “Dynamics of genetic diversity and population structure of Eucalyptus urophylla on the Indonesian islands using SNP data”; Chapter II – “Analysis of the genetic structure of Eucalyptus urophylla reveals historical asymmetric gene flow among populations in Indonesia”; Chapter III – “Genetic Diversity of wild and recombined populations of Eucalyptus urophylla in Brazil: implications for genetic improvement.” The results highlight the importance of strategies that promote the conservation and efficient use of genetic material in breeding programs, ensuring the sustainability and optimization of the available genetic resources. These efforts are crucial for the continued success of E. urophylla in the Brazilian and global forestry context.