Uso de Plantas Transgênicas no Melhoramento de Plantas20de%20... · Cientistas dos Estados Unidos...

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Uso de Plantas Transgênicas no Melhoramento de Plantas

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Uso de Plantas Transgênicas no Melhoramento de Plantas

Sumário

1. Definição 2. Histórico 3. Mercado Mundial 4. Mercado Brasileiro 5. Transformação de Plantas 6. Tipos de Transgênicos 7. Regulamentação 8. Melhoramento Convencional X Biotecnologia 9. Vantagens 10. Perspectivas 11. Considerações Finais

“Plantas transgênicas ou OGM´s são plantas que possuem genes que originalmente não constituem

seu genoma, isto é, sofreram uma transferência gênica”

1. Definição

2. Histórico

1865 O monge austríaco Gregor Mendel lança as bases da

genética ao explicar a transmissão de características de geração para geração

1953 A estrutura da molécula de DNA é descoberta pelo norte

americano James Watson e pelo britânico Francis Crick, permitindo o surgimento da biotecnologia moderna

1972 O bioquímico Paul Berg consegue combinar duas moléculas

de DNA em laboratório, criando a técnica do DNA recombinante

1978 Cientistas dos Estados Unidos produzem com sucesso, em

laboratório, a insulina humana por meio de micro-organismos transgênicos. A Genentech é a primeira empresa a produzir a insulina humana recombinante

1983 Três grupos de cientistas conseguem adicionar genes de uma

bactéria em duas plantas, desenvolvendo, assim, os primeiros vegetais transgênicos. Fumo resistente a canamicina

1994 Ocorre o primeiro lançamento comercial de uma planta transgênica,

uma variedade de tomate, nos Estados Unidos

1995 – DIAS ATUAIS 29 países passaram a importar produtos transgênicos e outros 25

países já plantam e importam, entre eles, o Brasil

2. Histórico

Uso dos transgênicos no cotidiano

Aplicação industrial Tipo de enzimas

3.Mercado Mundial

Área Global de Culturas Biotecnológicas Milhões de Hectares (1996 a 2009)

Clive James, 2009

“tratamentos virtuais”

Transgênicos

Países desenvolvidos

Países em desenvolvimento

14 milhões de agricultores plantaram 134 milhões hectares

Previsão para 2015

2006 2009 2010 2015

Países Biotecnologia

22 26 29 ≈40

Produtores com Biotecnologia

10 milhões 14 milhões ≈ 15 milhões ≈20 milhões

Área Global com Biotecnologia

100 milhões

134 milhões

148 milhões ≈200 milhões

4. Mercado Brasileiro

Mercado de Milho

1. AGÊNCIA RURAL

2. AGRICOM SEEDS

3. AGROESTE

4. AGROMEN

5. ATLÂNTICA

6. BIOMATRIX

7. BOA SAFRA

8. CATI

9. COODETEC

10. DATAGENE

11. DEKALB

12. DI SOLO

13. DOW AGRO

14. EMBRAPA

15. EPAGRI

16. FEPAGRO

17. FT SEMENTES

18. GENEZE

19. IAC

20. IAPAR

21. LIMAGRAIN/BRASMILHO

22. MAXIMA SEMENTES

23. AGROPASTORIL

24. NIDERA SEMENTES

25. PHD SEMENTES

26. PIONEER

27. PRIMAIZ SEMENTES

28. RIBER SEMENTES

29. SANTA HELENA

30. SELEGRÃOS

31. SEMEALI

32. SEMENTES AGROCERES

33. SEMENTES ALFA

34. SEMENTES GUERRA

35. SEMENTES PRODUTIVA

36. SEMPRE SEMENTES

37. SYNGENTA SEEDS LTDA

38. UFV

39. ZENIT SEMENTES

489 - Híbridos 173 – Transgênicos 316 - Convencionais

Safra 2011/2012

Tipo de Tecnologia

35%

65%

Transgênica Convencional

Percentual de sementes de milho transgênico – Safra 2010/2011

8%

7% 2%

10%

7%

34%

1%

2%

1%

16%

12%

AGROESTE

AGROMEN

COODETEC

DEKALB

DOW AGROSCIENCES

PIONEER

GENEZE

NIDERA

RIBER SEMENTES

AGROCERES

SYNGENTA

5. Transformação de Plantas

Método direto

Método indireto

6. Tipos de Transgênicos

1ª Geração • Características de produção - Input:

– redução do custo de produção – resistência a herbicida, doenças e insetos – Estresse ambiental

2ª Geração • Características de consumo – Output:

– agregar valor ao produto final – melhoria nutricional – melhor conservação pós-colheita

• Soja Roundup Ready:

– glifosato (Round up™)

– gene EPSPS-CP4

– bactéria Agrobacterium tumefaciens

• Milho LibertyLink®:

– glufosinato (Basta®)

– gene PAT - bactéria Streptomyces hygroscopicus

1ª Geração - Exemplo

Tecnologia Roundup Ready

1ª Geração - Exemplo

• Resistentes a insetos: ordem Lepidoptera – introdução do gene Cry1A(b)

• bactéria Bacillus thrurigienses

– algodão (Bollguard®) e milho (Yieldguard®)

• Eventos combinados

– resistência a insetos das ordens Lepidoptera e Coleoptera – resistência a insetos e herbicidas

• Resistência ao vírus da mancha anelar

– Mamão

• Resistência ao vírus do mosaico dourado – Feijão

Resistência ao vírus da mancha anelar

Milho Bt (insetos)

Transgênico Convencional

Genes de resistência a insetos expressos em plantas GM Tipo de Gene Proteína Ordem

Microorganismos Cry endotoxinas de Bt Lepidoptera/Coleptera

Proteína vegetativa inseticida – vip Lepidoptera

Isopentyl transferase (ipt) Lepidoptera/Homoptera

Coleterol oxidase Lepidoptera/Coleptera

Helicoverpa armigera stunt virus Lepidoptera

Plantas Inibidores de serino protease Lepidoptera/Coleptera

Inibidores de cisteíno protease Coleptera/ Homoptera

Inibidores de Amilase Lepidoptera/Coleptera

Lectinas Coleptera/Homoptera/Lepidoptera

Peroxidases Lepidoptera/Coleptera/Homoptera

Quitinases Homoptera

Tryptophan decarboxylase (TDC) Homoptera

Animais Quitinases (insetos) Lepidoptera

Biotin binding proteins (avidin) Coleoptera/Lepidoptera

Gene de Florescimento “desligado”

Variedade - Convencional Variedade - Transgênica

Cana com tolerância a herbicidas Imidazolinonas

Pós emergência Pré-emergência

Estratégia Bt para Resistência à Broca da cana

Transformada Não Transformada

Aumento do Volume de Madeira em Pinus

Resistência ao frio em Eucalipto

Não transgênico

Transgênico

Gene CBF •Induz rota metabólica para proteção ao frio

Resistência ao frio em Eucalipto

Não transformada transformada

Temperatura de campo variou de -8 a -9°C

2ª Geração - Exemplo

• Tomate Flavr Sarv.

– gene antisenso da poligalacturonase

– retarda o amadurecimento

• Arroz dourado – alta produção de betacaroteno

• (provitamina A)

Narciso

selvagem Arroz

Erwinia sp

7. Regulamentação

• Regulamentação CTNBio

Análises em diferentes locais

Estabilidade Genética

Análise de Risco Ambiental

Análises Toxicológicas

Análise de Equivalência

Análise de Equivalência

Comparação com o tomate transgênico FLAVR SAVR em não transgênico

Feijão Transgênico • EMBRAPA 5.1 • 1ª Planta transgênica produzida por uma instituição

pública brasileira • Resistência ao mosaico dourado

– Perdas de 40 a 100% da lavoura – Forma de Controle: Agrotóxicos

• 70 pesquisadores envolvidos • Estudos iniciais: 2000 • Obtenção da planta: 2004 • Pesquisa: 2010 • Aprovação para registro da CTNBio: 2011

Aprovações da CTNBio Cultivo Evento Características Aprovação MILHO MON 810 YieldGuard Resistência a insetos da ordem Lepidóptera agosto-07

MILHO BT11 Resistência a Insetos da ordem Lepidóptera e tolerância ao glufosinato de amônio

setembro-07

MILHO TC 1507 HERCULEX Resistência a Insetos da ordem Lepidóptera e tolerância ao herbicida glufosinato de amônio

dezembro-08

MILHO MIR162 Resistência a insetos da ordem Lepidóptera setembro-09

MILHO Bt11 x GA21 Resistência a Insetos da ordem Lepidóptera e tolerância ao herbicida glufosinato de amônio

setembro-09

MILHO MON89034 Resistência a insetos da ordem Lepidóptera outubro-09

MILHO TC1507 x NK603 Resistência a Insetos da ordem Lepidóptera e tolerância ao herbicida glufosinato de amônio

outubro-09

ALGODÃO MON 531 - BOLLGARD I Resistência a insetos da ordem Lepidóptera março-05

ALGODÃO 281-24-236/3006-210-23 (Widestrike)

WideStrike - Resistência a insetos da ordem Lepidóptera e tolerância ao herbicida glufosinato de amônio

março-09

ALGODÃO MON 15985 - BOLLGARD II Resistência a insetos da ordem Lepidóptera maio-09

ALGODÃO MON 531 x MON 1445 Resistência a Insetos da ordem Lepidóptera e tolerância ao herbicida glufosinato de amônio

outubro-09

ALGODÃO GHB614 Tolerante a Herbicidas dezembro – 10 ALGODÃO MON 88913 Tolerante a Glifosato junho - 11 ALGODÃO T304-40 x GHB119 TwinLink – insetos e herbicida Fevereiro – 11

FEIJÃO BGMV Resistente ao Vírus do Mosaico Setembro – 11

Fonte: http://www.ctnbio.gov.br/index.php/content/view/12482.html

8. Melhoramento Convencional x Biotecnologia

Melhoramento Convencional

Uso de transformação de plantas

Planta Doadora Material Comercial

Novo Material Comercial

Organismo doador

Material Comercial

Novo Material Comercial

Caráter de interesse

“Linkage drag”

9. Vantagens

Redução do tempo para obtenção de novas cultivares;

Precisão – transferência apenas dos genes desejáveis;

Características podem ser introduzidas de uma única vez sem

complicações de genes extras por retrocruzamento;

Transferência de genes entre organismos filogeneticamente

diferentes;

10. Perspectivas para 10 anos

• Economia 133,95 bilhões de litros de água na lavoura

• 3 milhões de pessoas poderão ser atendidas

• 21,8 milhões de árvores serão preservadas

• Redução na emissão de 2,96 milhões de toneladas CO2 equivale a retirada de 465 mil carros da rua

• Economia de 1,11 bilhão de litros de combustível

• Redução 127 mil ton. de ingredientes ativos

• Economia de US$8 bilhões em custo de produção até 2020

• Aumento de produção / área

10. Perspectivas para 10 anos

“A população mundial atingiu a marca de 7 bilhões de pessoas na segunda-feira (31-out-11), de acordo com a

Organização das Nações Unidas (ONU)”

Fonte:http://g1.globo.com/mundo/noticia/2011/10/populacao-mundial-chega-7-bilhoes-de-pessoas-diz-onu.html

População Mundial

E hoje em quantos somos? http://www.unfpa.org.br/populationcounter.htm

1960

2010

2020

10. Perspectivas para 10 anos

11. Considerações Finais

A ferramentas oferecidas pela biotecnologia ajudarão no desenvolvimento de novos genótipos tolerantes a stresses bióticos e abióticos

Gradativamente a tecnologia de transformação de plantas torna-se mais usual na agricultura

O uso de OGM´s a longo prazo é uma das soluções para a redução do impacto ambiental causado pela agricultura moderna.