Melhoramento Florestal

Biologia

Para a concretização dos objetivos da unidade curricular, o processo de ensino aprendizagem assenta nas seguintes metodologias de ensino:

1. Lecionação de aulas teórico-práticas;

2. Execução de trabalhos práticos: 1) no campo; 2) em laboratório e 3) em viveiro;

3. Na pesquisa bibliográfica e na análise de artigos e relatórios sobre os conteúdos da UC;

4. Na elaboração de relatórios e apresentações relacionados com os aspetos tratados no âmbito desta unidade curricular;

Para uma melhor consolidação dos conceitos e realização dos projetos os alunos são acompanhados semanalmente em aulas de orientação tutorial.

É exigida a presença dos alunos nas aulas. O valor minímo de presenças é de 75% do número de aulas leccionadas.

Esta Unidade Curricular tem como objetivo habilitar o aluno de conhecimento sobre:

• Os cromossomas e as unidades heritabilidade, os genes. O DNA e a informação genética.

• A relevância da genómica e a sua aplicação no melhoramento; A seleção assistida por marcadores moleculares; O relógio molecular e a sua relação com a especiação e a construção das árvores filogenéticas.

• A genética qualitativa e as características qualitativas; As Leis de Mendel e as suas extensões; A genética quantitativa e as características quantitativas, Os genes de efeito aditivo e não aditivo e a sua relevância na seleção e melhoramento.

• A descrição de uma população; A Heritabilidade e as Variâncias devidas ao genótipo, meio ambiente e interação; A Aptidão geral à combinação e a aptidão específica à combinação e a sua relação com os métodos de propagação e tipo de polinização.

• Os sistemas de cruzamento e a variabilidade associada; O efeito da poliploidia; Os fatores de evolução, e o seu efeito na variabilidade genética das populações. A genética das populações: as frequências alélicas e genotípicas. A seleção e o ganho genético; O melhoramento a curto e a longo prazo e suas estratégias.

Através dos objetivos acima referidos o aluno adquire competências, conhece e identifica:

– O cariótipo, que caracteriza cada espécie ao nível do cromossoma. A citologia do cromossoma: as unidades de heritabilidade, os genes e respetivos alelos ao nível do indivíduo e populações; a sua relação com o polimorfismo e a diversidade genética; e a sua relevância no melhoramento e “fingerprint” de indivíduos selecionados.

– O DNA e a informação genética: regiões codificadoras / DNA génico vs regiões não codificadoras e a sua proporção relativa. A relação entre o gene com a correspondência a um segmento do DNA, essencial para uma função específica (síntese de proteínas/enzimas e RNA). O dogma central da biologia molecular e o código genético. A relevância da genómica no melhoramento: a regulação da atividade génica e a sua utilização no melhoramento; a ordem de genes nos cromossomas, altamente conservativa para diversas famílias taxonómicas e a sua relevância e aplicações; o relógio molecular e a sua relação com a avaliação das datas de especiação e a construção das árvores filogenéticas.

– A genética qualitativa e as características qualitativas: distribuição fenotípica discreta ( 0 vs 1); control por poucos genes; reduzido efeito ambiental; as Leis de Mendel e a sua relação com genes de efeito Dominante vs recessivo; a heritabilidade de características qualitativas e a sua relação com o melhoramento, a seleção e métodos de propagação; as exceções / as extensões às leis de Mendel (genes com efeito de Dominância parcial ou incompleta e codominância; epistasia; e grupo de ligamento do cromossoma).

– A genética quantitativa e as características quantitativas: distribuição fenotípica contínua; control por vários a elevado número de genes / genes de efeito aditivo; relevante efeito ambiental; características em geral associadas ao crescimento e produção / com valor económico; a sua heritabilidade e relação com o melhoramento, a seleção e métodos de propagação.

– A descrição de uma população e a sua amostragem: a média, a variância, o desvio padrão e o erro padrão. As causas da variabilidade / a variância fenotípica função da variância devida ao meio ambiente (M), variância genotípica/VG e a variância devido à interação entre o G x M. As componentes da VG: variância devida a genes de efeito aditivo/VA; variância devida a genes de efeito dominante/VD; variância devida a efeitos de interações não alélicas ou de epistasia/VI. Heritabilidade em sentido lato e restrito e a sua aplicação aos métodos de propagação e ao melhoramento.

– A Aptidão geral à combinação /AGC e a aptidão específica à combinação /AEC, a sua relação com os métodos de propagação e a polinização livre vs controlada. A instalação de ensaios de descendência de famílias de meios-irmãos e irmãos completos. Os blocos e a redução do efeito devido à variância ambiental. A avaliação das famílias / clones para um ambiente específico. A aptidão geral à combinação e a sua relação com o valor reprodutivo da família e a variância aditiva.

– Os sistemas de cruzamento (autogamia vs alogamia) e o seu efeito na variabilidade genética das populações. Fatores de evolução que afetam a variabilidade genética das populações: mutação, migração / fluxo génico, seleção natural e deriva genética. Manutenção e uso da variabilidade: os programas de conservação da variabilidade genética in situ vs ex situ. A conservação dinâmica das populações in situ e a sua relevância no melhoramento a longo prazo.

– A genética das populações: as frequências alélicas e genotípicas. População em equilíbrio de Hardy-Weinberg e o equilíbrio das frequências alélicas e genotípicas da população. O equilíbrio de Hardy-Weinberg e o princípio de Wahlund: a frequência de homozigóticos decresce quando são quebradas as barreiras entre populações e o seu efeito na redução do risco de transmissão de características recessivas.

– Ganho genético a curto prazo função: 1) das Características de seleção e da sua heritabilidade; 2) da sua variabilidade / variância na população; 3) do número de indivíduos selecionados / intensidade de seleção; 4) do diferencial de seleção; 5) dos métodos de propagação utilizados; e 6) do meio ambiente. A avaliação dos fenótipos selecionados: a) instalação de ensaios de progénie ou clonais em blocos completos e casualizados (redução do efeito da variância ambiental); b) instalação em diferentes locais para avaliação da interação entre o genótipo e o meio ambiente; e/ou c) recurso a marcadores moleculares (MAS / markers assisted selection). As correlações genéticas: 1) entre características (pleiotropia – quando os genes afetam diversas características); 2) entre o estado juvenil e o estado adulto (antecipação na avaliação dos genótipos); e 3) entre ambientes diferentes – interação entre o genótipo e o meio ambiente (para posterior alocação clonal ou das famílias).

A citologia do cromossoma. O DNA e a informação genética. A genómica e o melhoramento florestal.

A genética qualitativa, as características qualitativas e as Leis de Mendel. A Genética quantitativa.

A Heritabilidade e as variâncias devidas ao genótipo, ao meio ambiente e sua interação. A aptidão à combinação (geral e específica).

Os Fatores de evolução, forças que afetam a variabilidade genética das populações. Os sistemas de cruzamento e a variabilidade.

A genética das populações. População em equilíbrio de Hardy-Weinberg.

A seleção e o ganho genético. O melhoramento e a conservação dos recursos florestais. As correlações genéticas.

As metodologias de ensino estabelecidas procuram uma transmissão clara e efectiva dos conteúdos programáticos definidos, por forma a que os objectivos de aprendizagem sejam atingidos. O estímulo ao diálogo e a participação dos estudantes na componente prática (campo, viveiro e laboratório), permitirá acompanhar o processo de aquisição de competências.

As metodologias de ensino adotadas permitem:

– Compreender a relevância da genómica no melhoramento.

– Compreender a seleção por características quantitativas e/ou qualitativas (genes de efeito aditivo vs dominante), a sua relevância na seleção do material vegetal e posterior utilização com recurso a diferentes métodos de propagação (seminal vs vegetativa), as suas vantagens e limitações.

– Compreender a relação entre Fenótipo vs Genótipo; a variância fenotípica como função da variância devida ao meio ambiente, à variância genotípica (suas compomentes, aditiva e não aditiva) e à respetiva interação.

– Compreender a relação entre os sistemas de polinização e a aptidão à combinação (geral ou específica). Compreender a relação entre a aptidão geral à combinação, o valor reprodutivo da família e a variância aditiva.

– Compreender as forças / fatores de evolução que afetam a variabilidade genética das populações e, ainda, a sua relação com os sistemas de cruzamento.

– Compreender a necessidade a curto prazo de implementar programas de seleção e cruzamentos dirigidos / hibridação e a longo prazo de conservação de recursos genéticos.

• - 3) avaliação do trabalho prático - 10.0%
• - 1) Realização de minitestes - 80.0%
• - 2) realização e apresentação de trabalhos - 10.0%

NAO

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