Proiecte Finalizate GENETICĂ (cele mai relevante)

Evaluarea variabilităţii genetice a unor populaţii naturale de molid testate în culturi multistaţionale (Tema 11.30)

Responsabil proiect: Marius Budeanu. Perioada: 2011-2013.

Obiectivul general, identificarea în fiecare regiune de provenienţă a celor mai valoroase rezervaţii de seminţe din punct de vedere biologic, compatibile cu condiţiile de mediu, este de importanţă majoră pentru evaluarea variaţiei genetice a molidului, în scopul elaborării unei strategii de management care să asigure o ameliorare mai eficientă a populaţiilor de molid din România.

Cercetările s-au finalizat prin promovarea a patru arborete surse de seminţe în categoria Testat, acestea devenind arborete Elită şi având prioritate în lucrările de împădurire. Acestea sunt: Marginea (SV), Gurghiu (MS), Comandău (CV) şi Sudrigiu (BH).

Vezi mai mult

Cercetările s-au derulat în şase culturi comparative de descendenţe amestecate (bulked) de molid, trei instalate în afara arealului natural (Avrig- SIBIU, Câmpina- PRAHOVA şi Târgu Lăpuş- MARAMUREŞ) şi trei amplasate în optimul ecologic al speciei, în etajul amestecurilor de răşinoase cu fag (Breţcu- COVASNA, Gurghiu- MUREŞ şi Nehoiu- BUZĂU), înfiinţate în primăvara anului 1980 în scopul testării valorii genetice a 33 de rezervaţii de seminţe de molid din România.

Localizarea culturilor comparative şi originea provenienţelor testate se prezintă în figura 1.

Figura 1. Localizarea culturilor comparative şi originea rezervaţiilor de seminţe testate

Concluzii şi recomandări

În toate experimentele există o variabilitate interpopulațională mare dar şi o variabilitate intrapopulaţională destul de ridicată, ceea ce recomandă selecția celor mai valoroși arbori din cele mai bune populații, pentru îmbunătăţirea câștigului genetic în generaţia următoare de selecţie. Influenţa locului de testare asupra rezultatelor obţinute este foarte mare iar populaţiile au obţinut rezultate diferite de la un experiment la altul. De aceea, se recomandă utilizarea materialului seminologic provenit din populaţiile valoroase doar în două situaţii: în regiunea de provenienţă unde este situată rezervaţia, precum şi în regiunea unde şi-au demonstrat superioritatea.

În toate experimentele domină populaţiile originare din Carpaţii Orientali şi Occidentali, care şi-au demonstrat superioritatea atât pentru creşteri cât şi în privinţa calităţii lemnului. Per ansamblul tuturor experimentelor cele mai valoroase populaţii au fost Câmpeni, Gurghiu, Marginea, Turda şi Comandău. Trei dintre acestea (Marginea, Gurghiu şi Comandău), plus populaţia Sudrigiu, au fost incluse în categoria materialelor de bază TESTATE (Pârnuţă et al. 2012).

Indicii de zvelteţe (H / D1.30) sunt supraunitari în testele din afara arealului natural, ceea ce face ca arborii să fie mult mai vulnerabili la acţiunea vântului și a zăpezilor. Acest fapt confirmă existenţa unor riscuri majore în momentul instalării molidului în afara arealului său natural, la altitudini reduse.

Caracterele de creștere se corelează direct și foarte semnificativ între ele precum și cu numărul de ramuri din verticil, înălţimea elagată, și grosimea ramurilor. Ameliorarea simultană a principalelor caractere cantitative şi calitative este contraindicată. Aplicabilă în această situaţie este strategia de ameliorare în doi paşi (two stage selection). Între caracterele analizate şi gradienţii geografici ai locului de origine al populaţiilor testate s-au obţinut corelaţii semnificative dar de intensitate redusă.

Înfiinţarea unei livezi semincere de stejar brumăriu în cadrul D.S. Tulcea

(Tema 14.1)

Responsabil proiect: Marius Budeanu. Perioada: 2014-2017.

Lucrarea se încadrează în contextul preocupărilor generale privind răspunsul la provocările generate de schimbările climatice din ultimii ani, propunându-şi să contribuie la sporirea cantităţii şi calităţii resurselor de materiale forestiere de reproducere utilizate în zona de silvostepă din Dobrogea. Cercetările s-au derulat în scopul stabilirii unor metodologii şi procedee practice privind înfiinţarea unui plantaj de clone (livadă seminceră) de stejar brumăriu în cadrul D.S. Tulcea.

Vezi mai mult

Concluzii şi recomandări

În scopul înfiinţării unui plantaj (livadă seminceră) de stejar brumăriu (Quercus pedunculiflora K. Koch), în perioada 2014-2017 au fost derulate activităţile necesare pentru obţinerea ramurilor altoi, altoirea şi monitorizarea plantelor altoite, alegerea şi pregătirea terenului unde s-a instalat plantajul, stabilirea dispozitivului experimental şi instalarea plantajului.

S-a obţinut o corelaţie directă şi foarte semnificativă (r= 0,64***) între intensitatea tăierilor efectuate în coroanele orteţilor şi numărul de ramuri altoi recoltate. Pentru obţinerea de ramuri altoi (numeroase şi viguroase) sunt necesare intervenţii de intensitate mare, în coroanele orteţilor.

Atât ramurile altoi cât şi puieţii portaltoi trebuie să prezinte vitalitate ridicată şi stare fito-sanitară optimă, iar diametrul minim al zonei de alipire este de 10 mm.

Procesul de calusare s-a încheiat cu succes pentru 60% dintre plantele altoite în mediu controlat prin metoda copulaţie perfecţionată. Raportând numărul iniţial de plante altoite la numărul puieţilor portaltoi transferaţi în cadrul plantajului rezultă un procent de reuşită al altoirilor (altoirile propriu-zise plus doi ani de îngrijire a puieţilor altoiţi) de18%.

Terenul unde a fost amplasat plantajul (ocolul silvic Niculițel, pepiniera silvică Cocoş) corespunde exigenţelor ecologice ale stejarului brumăriu. Terenul respectiv a permis transpunerea livezii proiectate la schema de plantare stabilită şi asigură izolarea livezii faţă de sursele de polen străin genetic inferior.

Plantajul Niculiţel este compusă din 504 rameţi ce aparţin la un număr total de 36 clone dispuse la o distanţă de plantare de 8 m pe rând şi 10 m între rânduri. Se adaugă o zonă de rezervă compusă din 110 puieţi.

Evaluarea variabilităţii genetice şi a stabilităţii ecosistemelor forestiere în contextul actual al schimbărilor climatice (PN 09460216)

Responsabil proiect: Marius Budeanu. Perioada: 2015.

Obiectivele acestui proiect au constat în analiza gradului de vulnerabilitate al pădurilor de fag genetic ameliorate (RGF, rezervaţii de seminţe), în contextul actual al fluctuaţiilor puternice ale factorilor climatici, investigarea diversităţii genetice la nivelul ADN-ului nuclear şi extranuclear, amprentarea genetică şi conservarea populaţiilor într-o bancă de ADN.

Vezi mai mult

În 4 resurse genetice forestiere de fag au fost amplasate 6 suprafeţe de probă, situate la diferite niveluri altitudinale (între aceste suprafeţe există o diferenţă maximă de 1070 m pe altitudine şi minimum 200 m între suprafeţele din acelaşi arboret sau din arborete învecinate). Suprafeţele sunt situate la limita estică a arealului european al fagului, 3 în zona Carpaţilor de Curbură (Braşov), iar celelalte 3 în zona dealurilor Bacăului. În suprafeţele de probă s-au analizat principalele caractere fenotipice ale arborilor (diametrul la 1,30 m, înălţimea arborilor, înălţimea elagată, etc.), s-a evaluat seminţişul existent şi au fost prelevate carote pentru analiza corelaţiilor dintre creşterile radiale şi factorii climatici.

Concluzii şi recomandări

Analiza caracterelor fenotipice ale arborilor, a creşterilor radiale ale acestora, descrierea seminţişului şi a factorilor climatici, nu indică o vulnerabilitate a celor 4 populaţii analizate la fluctuaţiile puternice ale factorilor de mediu din ultima perioadă. Totuşi, corelaţiile negative dintre temperatura aerului (în creştere conform predicţiilor pentru următorilor ani) şi creşterile arborilor oferă unele indicii privind o posibilă deplasare pe verticală (de la altitudini mai mici spre altitudini mai mari) a limitei inferioare a distribuţiei fagului în viitor.

Fagul din România se caracterizează printr-un nivel ridicat de diversitate genetică, mai pronunțată pentru populațiile din zona de limită estică a arealului european (dealurile Bacăului). O atenție deosebită trebuie acordată măsurilor silviculturale menite să asigure regenerarea naturală pe întreaga suprafaţă a unui arboret deoarece, în populaţiile analizate, s-a obţinut un nivel mai redus al diversităţii genetice la seminţiş, comparativ cu arborii maturi.

Pentru controlul transferului materialelor de reproducere, implementarea unui sistem bazat pe probele de referință este absolut necesară, metoda de analiză și setul de microsateliți nucleari utilizați în prezentul studiu fiind foarte eficient.

Analiza diversităţii genetice a populaţiilor de fag analizate (la nivelul ADN-ului extranuclear), indică prezenţa unei structuri filogeografice, ipoteză confirmată şi de analiza distribuţiei geografice a haplotipurilor. Populaţiile de fag din România îşi au originea, cel mai probabil în regiunea Istria din partea de sud a Sloveniei.

În cadrul proiectului a fost creată o bancă de ADN cu populaţii de fag reprezentative la nivel naţional, populaţii marginale de fag şi populaţii de fag din peninsula Balcanică.

Dezvoltarea metodelor şi tehnologiilor de conservare a resurselor genetice forestiere valoroase la speciile de cvercinee, în contextul schimbărilor de mediu (PN 16330203)

Responsabil proiect: Marius Budeanu. Perioada: 2016-2017.

Scopul proiectului a constat în dezvoltarea metodelor şi tehnologiilor de conservare a resurselor genetice forestiere valoroase la speciile de cvercinee, în contextul schimbărilor de mediu. S-au analizat toate plantajele de stejari din România, surse importante de ghindă, s-au ales câteva dintre cele mai valoroase populaţii naturale de stejari pentru conservare in situ / ex situ, s-au indicat metodele optime de conservare a ghindei, inclusiv o metodă modernă de conservare / multiplicare (micropropagarea in vitro) şi s-au prezentat metodele optime pentru conservarea seminţelor principalelor specii de arbori forestieri din România.

Vezi mai mult

Performanţe realizate:

• Identificarea, descrierea şi aplicarea măsurilor de management pentru conservarea durabilă a unor resurse genetice valoroase de cvercinee, ce vor fi conservate in situ sau ex situ;
• Studiu privind situaţia actuală a plantajelor de stejari din România;
• Date preliminare privind metodologia de conservare a ghindei;
• Identificarea tipurilor de explante optime pentru micropropagare in vitro, a celei mai eficiente metode de sterilizare, stabilirea balanţelor hormonale optime şi determinarea mediilor de cultură adecvate pentru multiplicare şi înrădăcinare in vitro la stejari;
• Stabilirea unui protocol de micropropagare in vitro: multiplicare, înrădăcinare, transfer in vivo;
• Elaborarea metodologiei de conservare a ghindei;
• Studiu privind influenţa perioadei de conservare a ghindei asupra vitalităţii puieţilor;
• Elaborarea unor recomandări privind metodele optime de conservare a seminţelor principalelor specii forestiere din România;
• Evaluarea dinamicii multianuale a loturilor de seminţe păstrate în centrul de la Braşov.

Creșterea rezistenței molidișurilor la acțiunea factorilor abiotici destabilizatori prin selecția de genotipuri valoroase, testate în culturi comparative de proveniențe (PN 18040203)

Responsabil proiect: Marius Budeanu. Perioada: 2018.

Proiectul de cercetare a avut ca obiectiv ameliorarea potenţialului productiv şi de adaptare al molidului, a doua specie ca pondere din pădurile României. Pentru îndeplinirea obiectivului general au fost fixate şi îndeplinite următoarele obiective specifice:

• Stabilirea unui plan de acţiuni pentru transformarea unor culturi comparative de molid în surse de seminţe;
• Analiza comparativă a performanţelor de creştere şi adaptare ale molidului cu coroana îngustă faţă de molidul cu coroană normală, în culturi comparative şi identificarea unor RGF pentru conservarea in situ a ideotipului de molid cu coroană îngustă.

Vezi mai mult

Obiectivul fazei I a vizat stabilirea unui plan de măsuri pentru transformarea unor culturi comparative de molid în surse de seminţe. Pentru îndeplinirea obiectivului asumat s-au derulat următoarele activităţi:

– analiza stabilităţii unor culturi comparative de molid instalate în arealul natural al speciei sau în afara optimului ecologic, la altitudini reduse;

– efectuarea unor lucrări de rărire a culturilor comparative, elagaj artificial, rebornarea şi materializarea limitelor experimentelor, ale repetiţiilor, populaţiilor şi familiilor;

– elaborarea unui plan de acţiuni pentru transformarea unor culturi comparative în surse de seminţe.

Culturile comparative de molid instalate în afara arealului natural, la altitudini reduse, se prezintă, la vârsta de 40 ani, puternic vătămate sau chiar distruse de acţiunea combinată a factorilor abiotici perturbanţi (vânt şi zăpadă), ceea ce susţine recomandările anterioare de a se evita instalarea molidului în afara arealului natural. Se recomandă instalarea culturilor comparative de molid la scheme mai rare (3 x 3 m, până la 4 x 4 m), situaţie în care s-ar reduce şi competiţia dintre arbori, componenta genetică având o pondere mai însemnată. Testele comparative trebuiesc monitorizate permanent şi aplicate la timp toate lucrările necesare pentru asigurarea unui acces uşor (elagaj artificial), identificării facile a limitelor culturii, ale repetiţiilor, populaţiilor, extragerea tulpinilor suplimentare, a arborilor uscaţi şi a celor ce prezintă vârfuri rupte şi sunt dominaţi. Se impune luarea tuturor măsurilor necesare pentru protejarea acestor culturi: includerea în amenajamentele silvice într-o categorie funcţională protejată (5G), iar din momentul declanşării fructificaţiei să fie încadrate şi în categoria surselor de seminţe. La nivelul fiecărei provenienţe, arborii cei mai viguroşi vor fi desemnaţi drept arbori seminceri, iar cei ce aparţin celor mai valoroase populaţii vor fi declaraţi arbori elită, având prioritate la recoltarea de conuri.

Obiectivul fazei a II-a a vizat identificarea unor resurse genetice forestiere pentru conservarea in situ a molidului cu coroană îngustă. Pentru îndeplinirea obiectivului asumat s-au derulat următoarele activităţi:

– identificarea, descrierea şi materializarea în teren a arborilor de molid cu coroană îngustă (forma pendula şi varietatea columnaris) în cadrul unor populaţii naturale;

– descrierea populaţiilor în care au fost materializaţi arbori de molid cu coroană îngustă în scopul includerii lor în categoria Resurselor Genetice Forestiere pentru conservarea in situ a ideotipului de molid cu coroana îngustă.

Dintr-un total de 25 populaţii verificate s-a reuşit identificarea unui număr de 7 resurse genetice forestiere, distribuite în toate ramurile Carpaţilor României, în care se vor conserva in situ arborii de molid cu coroană îngustă, 144 dintre aceştia fiind materializaţi în teren. Cei 144 de arbori pendula şi columnaris prezintă, la vârsta de 134 ani, o înălţime medie de 32 m (clasa de producţie a II-a) şi un diametru mediu de 49 cm, în condiţiile în care două arborete se situează la limita altitudinală superioară a pădurilor, ajungând până la 1690 m. Valoarea medie pentru diametrul coroanei (2,6 m) reprezintă jumătate din valoarea atinsă de arborii cu forma de coroană piramidală (forma clasică), din aceleaşi arborete. Acest fapt contribuie la creşterea rezistenţei molidişurilor la acţiunea factorilor abiotici perturbanţi (vânt şi zăpadă).

Obiectivul fazei a III-a a vizat analiza comparativă a performanţelor de creştere şi adaptare ale molidului cu coroana îngustă faţă de molidul cu coroană normală, în culturi comparative. Pentru îndeplinirea obiectivului asumat s-au derulat următoarele activităţi:

– măsurători asupra principalelor caractere fenotipice ale arborilor de molid cu coroană îngustă şi molid piramidal (forma clasică) în culturile comparative Măneciu şi Soveja, la vârsta de 25 ani;

– prelucrarea datelor şi elaborarea unui studiu privind performanţele de creştere şi adaptare ale molidului cu coroana îngustă faţă de molidul cu coroană normală.

Dacă în cultura comparativă în care molidul a beneficiat de condiţii optime de biotop (Măneciu) rezultatele sunt practic egale între cele două forme de molid, în testul amplasat în condiţii limitative (Soveja) ideotipul de molid cu coroană îngustă (Picea abies forma pendula) prezintă însuşiri superioare formei clasice de molid (forma pyramidalis) pentru principalele caractere implicate în selecţie: caractere de creştere (volumul arborilor), calitatea lemnului (grosimea ramurilor) şi rezistenţa la factorii abiotici perturbanţi, vânt şi zăpadă (diametrul coroanei şi zvelteţea arborilor). Per ansamblul celor 2 culturi comparative, rezultatele au fost influenţate foarte semnificativ de locul de testare (p<0.001) şi semnificativ (p<0.05) de provenienţă şi uneori de interacţiunea dintre provenienţă, localitate şi formă, în timp ce forma de coroană a influenţat semnificativ doar diametrul coroanei şi grosimea ramurilor. Atât provenienţele cât şi formele în cadrul acestora reacţionează diferit la schimbarea locului de testare. Corelaţiile dintre caracterele fenotipice analizate converg spre adoptarea unei strategii de ameliorare în doi paşi, pornind de la selecţia arborilor pendula în funcţie de caracterele calitative.

Conservarea şi managementul durabil al resurselor genetice forestiere din România (COREGE-FOREST)

Responsabil proiect: Gheorghe Pârnuţă. Perioada: 2005-2008.

Au fost constituite 698 de nuclee de conservare pentru 45 de specii forestiere de bază şi 31 de specii asociate (de arbori şi arbuşti) existente în ecosistemele respective. Suprafaţa totală a celor 698 de nuclee de conservare este de 12922,8 ha, iar a zonei tampon este de 40108,6 ha. Cele mai multe nuclee de conservare sunt constituite pentru principalele specii autohtone, astfel: fag (123), molid (89), gorun (81), brad (61), stejar pedunculat (54), larice (30), cer (26), frasin comun (24), pin silvestru (22) şi gârniţă (20).

Cele mai multe RGF au fost constituite în judeţele Caraş-Severin (46), Suceava (40), Harghita (35), Sibiu (35), Prahova (34), Bihor (34) şi Braşov (33), iar cele mai puţine în Constanţa (4), Sălaj (3), Ialomiţa (3) şi Călăraşi (2). Ponderea suprafeţelor RGF din totalul fondului forestier naţional este de 0,2%, variind între 0,58% în judeţul Galaţi şi 0,05% în judeţul Sălaj.

Catalogul Naţional al RGF (Pârnuţă et al. 2011) a fost promovat prin ordin de ministru (O.M.M.P. 945 / 1.03.2012).

Vezi mai mult

Catalog RGF (pdf)

Revizuirea şi actualizarea Catalogului Naţional al surselor pentru materiale forestiere de reproducere şi a instrucţiunilor de management ale acestora în conformitate cu rezultatele cercetărilor naţionale şi europene (Tema 9.19)

Responsabil proiect: Gheorghe Pârnuţă. Perioada: 2009-2011.

Obiectivul general al temei de cercetare l-a reprezentat revizuirea şi actualizarea Catalogului Naţional al surselor pentru materiale forestiere de reproducere din România (ediţia 2001) şi elaborarea Catalogului Naţional al materialelor de bază şi a Instrucţiunilor Tehnice pentru managementul durabil al unităţilor sursă, în conformitate cu rezultatele cercetărilor şi a reglementărilor naţionale şi internaţionale în acest domeniu.

Au fost analizate şi descrise 2659 unităţi sursă din Categoria „Selecţionat”, în suprafaţă efectivă totală de 37461 ha, 98 unităţi sursă din categoria „Testat” (în premieră), în suprafaţă totală de 2060 ha, 113 plantaje de seminţe din categoria „Calificat”, în suprafaţă de 625,2 ha şi 2 plantaje din categoria „Testat” (în premieră), în suprafaţă de 8,7 ha. Au fost descrise şi 37 culturi de plante mamă de plop şi 21 de salcie (Pârnuţă et al. 2012).

Catalogul Naţional al Materialelor de Bază pentru producerea materialelor forestiere de reproducere (Pârnuţă et al. 2012) a fost promovat prin ordin de ministru (O.M.M.S.C. 1645 / 2.07.2013).

Vezi mai mult

Catalog M.B. (pdf)