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