Uso de Plantas Transgênicas no Melhoramento de Plantas

Transcrição

1 Uso de Plantas Transgênicas no Melhoramento de Plantas

2 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

3 1. Definição Plantas transgênicas ou OGM s são plantas que possuem genes que originalmente não constituem seu genoma, isto é, sofreram uma transferência gênica

4 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

5 2. Histórico 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

6 Uso dos transgênicos no cotidiano Aplicação industrial Tipo de enzimas

7 3.Mercado Mundial

8 Área Global de Culturas Biotecnológicas Milhões de Hectares (1996 a 2009) tratamentos virtuais Transgênicos Países desenvolvidos Países em desenvolvimento 14 milhões de agricultores plantaram 134 milhões hectares Clive James, 2009

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13 4. Mercado Brasileiro

14 Mercado de Milho Híbridos 173 Transgênicos Convencionais 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 Safra 2011/2012

15 Tipo de Tecnologia 65% 35% Transgênica Convencional

16 Percentual de sementes de milho transgênico Safra 2010/ % 8% AGROESTE AGROMEN 7% 2% COODETEC 1% 2% 1% 16% 10% 7% DEKALB DOW AGROSCIENCES PIONEER GENEZE NIDERA RIBER SEMENTES 34% AGROCERES SYNGENTA

17 5. Transformação de Plantas Método indireto Método direto

18 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

19 1ª Geração - Exemplo Soja Roundup Ready: glifosato (Round up ) gene EPSPS-CP4 bactéria Agrobacterium tumefaciens Milho LibertyLink : glufosinato (Basta ) gene PAT - bactéria Streptomyces hygroscopicus

20 Tecnologia Roundup Ready

21 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

22 Resistência ao vírus da mancha anelar

23 Milho Bt (insetos) Transgênico Convenvional

24 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

25 Gene de Florescimento desligado Variedade - Convencional Variedade - Transgênica

26 Cana com tolerância a herbicidas Imidazolinonas Pós emergência Pré-emergência

27 Estratégia Bt para Resistência à Broca da cana Transformada Não Transformada

28 Aumento do Volume de Madeira em Pinus

29 Resistência ao frio em Eucalipto Não transgênico Transgênico Gene CBF Induz rota metabólica para proteção ao frio

30 Resistência ao frio em Eucalipto Não transformada transformada Temperatura de campo variou de -8 a -9 C

31 2ª Geração - Exemplo Tomate Flavr Sarv. gene antisenso da poligalacturonase retarda o amadurecimento Arroz dourado alta produção de betacaroteno (provitamina A)

32 Narciso selvagem Erwinia sp Arroz

33 7. Regulamentação Regulamentação CTNBio Análises em diferentes locais Estabilidade Genética Análise de Risco Ambiental Análises Toxicológicas Análise de Equivalência

34 Análise de Equivalência Comparação com o tomate transgênico FLAVR SAVR em não transgênico

35 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

36 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 BOLLGARD I Resistência a insetos da ordem Lepidóptera março-05 ALGODÃO / WideStrike - Resistência a insetos da ordem Lepidóptera (Widestrike) e tolerância ao herbicida glufosinato de amônio março-09 ALGODÃO MON 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 MON Tolerante a Glifosato junho - 11 ALGODÃO T x GHB119 TwinLink insetos e herbicida Fevereiro 11 ALGODÃO GHB614 Tolerante a Herbicidas dezembro 10 FEIJÃO BGMV Resistente ao Vírus do Mosaico Setembro 11 Fonte:

37 8. Melhoramento Convencional x Biotecnologia Melhoramento Convencional Linkage drag Planta Doadora Material Comercial Novo Material Comercial Uso de transformação de plantas Organismo doador Caráter de interesse Material Comercial Novo Material Comercial

38 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;

39 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 CO 2 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

40 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: bilhoes-de-pessoas-diz-onu.html

41 População Mundial E hoje em quantos somos?

42 10. Perspectivas para 10 anos

43 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.