Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca Natalia Teixeira Schwab Charles Seidel Leonita Beatriz Girardi Mauricio Neuhaus Universidade Federal de Santa Maria Centro de Ciências Rurais Programa de pós-graduação em Engenharia Agrícola Disciplina: Relação Solo-Água-Planta Prof.: Reimar Carlesso
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APRESENTAÇÃO - Situação atual da Biotecnologia no desenvolvimento de plantas genéticamente modificadas resistentes à seca - Por Natalia Teixeira Schwab
Trabalho realizado para a disciplina de Relação solo-àgua-planta
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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.
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
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 ...”
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
“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”
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
“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)
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
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)”
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
“ 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. ”
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
“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%)”.
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
“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”.
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
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”.
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
“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)”.
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
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
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
“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).”
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
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).
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
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.
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
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
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
Cultivos Agrícolas em estudo
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). ”
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
Cultivos Agrícolas em estudo
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)
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
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)”.
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
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.
Situação atual da biotecnologia no desenvolvimento de plantas geneticamente modificadas resistentes à seca
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