APRESENTAÇÃO - Situação atual da Biotecnologia no desenvolvimento de plantas genéticamente...

Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas

geneticamente modificadas resistentes à seca

Natalia Teixeira SchwabCharles Seidel

Leonita Beatriz Girardi Mauricio Neuhaus

Universidade Federal de Santa MariaCentro de Ciências Rurais

Programa de pós-graduação em Engenharia AgrícolaDisciplina: Relação Solo-Água-Planta

Prof.: Reimar Carlesso

Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca

“A Biotecnologia é uma ciência em constante evolução, que está sempre oferecendo produtos

novos e mais eficientes, em diversas áreas”

AGRICULTURA SAÚDE

Biotecnologia na agricultura:

1) Tradicional: cultura de tecidos, controlebiológico de pragas e fixação biológica denitrogênio.

2) Moderna: engenharia genética para produçãode novas variedades vegetais e estudosgenômicos de plantas e fitopatógenos.


Década de 90 ...

... Primeiras Plantas Transgênicas

“ A Biotecnologia teve origem nos laboratórios das universidades e

centros de pesquisas públicas, no entanto nos dias atuais ela tem sido

dominada pelas empresas privadas ...”


“A Biotecnologia pode ser usada para enfrentar os novos desafios que surgem na agricultura a todo o momento, como

produzir plantas com resistências a novas pragas e doenças e também

adaptadas à adversidades climáticas”


“Em relatório sobre segurança agrícola, elaborado pelo Ministério do

Planejamento, consta a ocorrência de SECAS como principal evento

sinistrante (71% dos casos), seguida por chuva excessiva (22% dos casos), granizo, geada, pragas e doenças”

(GÖPFERT et al., 1993)


Mapa do “Stress Hídrico”

“BRUNINI et al. (2002) afirmam que os enormes prejuízos sofridos pela agricultura paulista, nos anos de 1963 e 1964, foram causados por uma seca extrema ocorrida nesse Estado”

“Nas secas ocorridas nas safras 1977/78 e1978/79, nos três Estados da Região Sul doBrasil, deixou-se de colher aproximadamente 7,2milhões de toneladas de grãos de soja (FARIASet al.,1993)”


“ No ano de 2002, a Secretaria da Agricultura deSanta Catarina computou perdas que ultrapassaramos R$ 115 milhões na cultura do milho emdecorrência da forte estiagem. Essa perdarepresentou 36 dias de consumo na alimentação deaves e suínos no Estado”.

“Segundo a Secretaria da Agricultura do Estado doParaná, as perdas decorrentes da estiagem na safrade 2005/06 somaram mais de 3,8 milhões detoneladas de grãos, o que representou 17,4% dopotencial produtivo. ”


“Segundo levantamento da Federação da Agricultura do Paraná (Faep) a estiagem na safra de 2008/09 acarretou perdas estimadas em R$ 4,3 milhões à agricultura do Estado (redução de

19%)”.


“Segundo SANTOS & CARLESSO (1998), a deficiência hídrica provoca alterações

no comportamento vegetal cuja irreversibilidade vai depender do

genótipo, da duração, da severidade e do estádio de desenvolvimento da

planta”.


Respostas das plantas ao déficit hídrico

Biotecnologia Moderna...

...Organismos geneticamente modificados

“Organismos cujo material genético (DNA) foialterado de modo artificial, pela transferênciade genes selecionados individualmente de umorganismo a outro e também entre espécies nãorelacionadas”.


“Os genes inseridos em plantas podem conferir defesa contra doenças e pestes, reduzindo assim a necessidade para pesticidas químicos caros, e

transmitir características genéticas a fim de permitir as colheitas melhor resistência à seca,

pH, geada e salinidade (THAYER, 1999)”.


Utilização de OGM...

Vantagens

• Enriquecimento com componentes nutricionais

• Redução de impactos ao meio ambiente (resistência à herbicidas)

• Resistência ao ataque de insetos, doenças, seca ou geada

• Manutenção da toda a variabilidade genética

Desvantagens

• Resultados inesperados (dificuldade de controle do local de inserção)

• Não respeito às fronteiras da natureza

• Uniformidade genética leva à maior vulnerabilidade do cultivo

• Polinização cruzada contaminação de outras espécies


“A tolerância à seca em plantas não é uma característica simples, mas sim um complexo de

mecanismos que trabalham em conjunto ou isoladamente para evitar ou tolerar períodos de

déficit hídrico. Genótipos que diferem em tolerância ao déficit hídrico devem apresentar

diferenças qualitativas e quantitativas na expressão gênica quando submetidos a períodos

de seca (CASAGRANDE et al., 2001).”


O JIRCAS (Japan International Research Center for Agricultural Sciences), instituto de pesquisa

vinculado ao governo japonês, possui a patente do gene DREB (Dehydration Responsive

Element Binding Protein ou Proteína de Resposta à Desidratação Celular).


Esse gene está sendo utilizado em pesquisas para aumentar a tolerância à seca de culturas

como soja, milho e algodão. O JIRCAS liberou o DREB para uso da Embrapa em soja em 2003.

Em 2008, estendeu a liberação para as culturas do milho, algodão, feijão e cana-de-açúcar.


Cultivos Agrícolas em estudo

SOJA

A soja ocupa lugar de destaque entre os estudospara a obtenção de variedades resistentesao estresse hídrico, especialmente por ser oprincipal grão cultivado no país

Parceria

EMBRAPA x JIRCAS



SOJA

Cultivares ... BR-4 e BR-16

“A BR-4 apresentou maior capacidade de tolerarperíodos de falta de água, enquanto BR-16mostrou- se bastante sensível à deficiênciahídrica (CASAGRANDE, 2001). ”



ARROZ

- Emprego de variedades que utilizam com maiseficiência a água (do tipo C4);

-Promoção do cultivo em terras altas;

Através da utilização da biotecnologia no desenvolvimento de variedades mais resistentes

à seca (TUONG & BOUMAN, 2002)


Cultivos Agrícolas em estudoFEIJÃO

“Está incluído nas pesquisas da Embrapa sobreresistência à seca. Quatro genes estão sendoestudados. A estimativa é de que leve entre setee dez anos para que a nova cultivar estejadisponível aos produtores, faltam as etapas detestes em campo, análise de biossegurança e ostrâmites para a liberação comercial (CAETANO,2010)”.


Cultivos Agrícolas em estudoMILHO

“A empresa Syngenta, segundo a EngenheiraAgrônoma Letícia Mika Tiba, informou-nos queempresa possui uma linha mundial paradesenvolvimento de híbridos de milho tolerantes aoestresse hídrico. Esta linha de pesquisa envolveestratégias de marcadores moleculares,melhoramento genético e engenharia genética”.

A empresa pretende lançar o milho resistente à seca na América do Norte em 2011.


Conclusões

“A biotecnologia apresenta-se como uma importante ferramenta para a agricultura pois acarreta potencialmente novas perspectivas de

viabilização de soluções tecnológicas, tanto para a produção, transformação e conservação de

alimentos...”

Rejeição Pública?

Segurança??

Conclusões

Tolerância à seca característica poligênica e difícil de ser trabalhada no melhoramento genético poucos programas de melhoramento se preocupam com essa

característica poucos cultivares desenvolvidos

Esta característica não desperta grande interesse por parte dos melhoristas, pois é provável que não se consiga um rápido retorno do investimento, devido o baixo valor

agregado à semente, diferentemente de características como à de resistência a determinados herbicidas, em que ocorre o lucro através da venda de agrotóxicos agregado

às sementes transgênicas.

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