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TRANSGENIA NO CONTROLE DE PRAGAS PROF. EVANDRO PRADO Métodos de Controle de Pragas Curso de Engenharia Agronômica História do Bt no Brasil 1961 • O microrganismo Bt é registrado nos EUA como inseticida 1987 • Aumento uso de Bt. Novas pesquisas são desenvolvidas 1995 • Primeira planta Bt aprovada nos EUA (milho) 2005 • Algodão: primeira planta Bt aprovada no Brasil 2007 • CTNBio aprova uso de milho Bt no Brasil 2010 • Aprovação da soja Bt no Brasil 2017 • Cana-de-açúcar (broca) 2023 • Eucalipto: 5º cultura Bt aprovada Plantas transgênicas com atividade inseticida ALTERNATIVA DENTRO DO MANEJO INTEGRADO DE PRAGAS Brasil: mais planta soja Bt (mundo) Setembro de 2016 às 12:50 PLANTA GENETICAMENTE MODIFICADA: Toda planta que sofreu uma modificação em sua cadeia de DNA original, pela introdução de um ou mais genes de interesse em seu genótipo, através de técnicas da biologia molecular Plantas geneticamente modificadas Introdução de genes exógenos → alternativa para diluição dos problemas relacionados à resistência aos produtos químicos. Alta disponibilidade de microorganismos → produtos com maior patogenicidade e largo espectro de ação Bacillus thuringiensis Bacillus thuringiensis Bt → Tem sido amplamente utilizado como agente de controle biológico Modo de ação diferente de inseticidas sintéticos → preservando os inimigos naturais e permitindo o manejo da resistência. Como a toxina Bt atua? Modo de ação: ingestão A toxina Bt pode causar algum dano a vertebrados e seres humanos ? Necessita de pH alcalino (10) para a sua ativação Híbridos transgênicos com genes do Bt podem necessitar de inseticidas? Em que condições? Há necessidade do uso do tratamento de sementes com inseticida quando se usa o milho Bt? Vantagens da tecnologia Bt ➢ Redução do uso de inseticidas; ➢Reduzir problemas ambientais e aumento de população de inimigos naturais; ➢Alta eficiência e especificidade; ➢Alternativa para o controle de insetos consistente com os objetivos do MIP; ➢Melhora qualidade do solo; ➢Melhora a segurança dos trabalhadores campo ➢Ressurgência de novas pragas; Dalbulus? ➢Especificidade; ➢Produção de substâncias que poderiam ser tóxicas a organismos não-alvo; ➢Resistência de Pragas Desvantagens da tecnologia Bt Exemplos de plantas Bt: ➢ Milho (Cry1Ab): Ostrinia nubilalis; S. frugiperda; H. zea; Diatraea saccharalis e D. grandiosella; ➢ Milho (Cry9C): Ostrinia nubilalis; ➢ Milho (Cry 1A.105 Cry2Ab2): Lepidopteros ➢ Milho (Cry 1A.105 Cry2Ab2 Cry 3Bb1): Lepidopteros/coleopteros ➢Algodão (Cry1Ac): Pectinophora gossypiella; H. zea; S. exigua; Heliothis virescens; Alabama argillacea; ➢Soja (Cry1Ac): H. zea; A. gemmatalis; Crysodeixis includens; ➢Arroz (Cry1Ab): Chilo suppressalis; Scirpophaga incertulas; ➢Canola (Cry1Ac): Plutella xylostella; ➢Cana de açúcar: Broca (Diatraea sacharalis) ➢ Eucalipto: Lagarta parda (Thyrinteina arnobia) Novidade MILHO TRANSGÊNICO ➢ EUA (1996) – híbridos de milho com um único gene Bt – Cry1Ab (MON 810) ➢ Justificativa – controlar pragas de importância global e econômica Milho Bt Ostrinia nubilalis Diatraea grandiosella Helicoverpa zea Milho Bt ➢ No Brasil ➢ Liberação pela CTNBio – 2007 ➢ Desempenho híbridos comerciais no campo: caracteristicas depende condições de campo Sem Bt Com Bt Spodoptera frugiperda Exemplos de eventos (toxinas) em Milho: ➢ Milho (Cry1Ab): Ostrinia nubilalis; S. frugiperda; H. zea; Diatraea saccharalis e D. grandiosella; ➢Milho (Cry 1F): Lepidopteros ➢ Milho (Cry9C): Ostrinia nubilalis; ➢ Milho (Cry 1A.105 Cry2Ab2): Lepidopteros ➢Milho (Cry 1A.105 Cry2Ab2 Cry 1F): Lepidopteros ➢ Milho (Vip 3Aa20) ➢ Milho (Cry 1A.105 Cry2Ab2 Cry 3Bb1): Lepidopteros/coleopteros Cuidados devem ser tomados na escolha dos eventos Spodoptera frugiperda Helicoverpa zea Ostrinia nubilalis Diatraea sacharalis Insetos controlados pelo Bt Milho Bt Milho Convencional Norma da Coexistência Para o plantio comercial no Brasil de milho geneticamente modificado, como o milho Bt, em conformidade com a Resolução Normativa 4 e com o Parecer Técnico No 1.100/07 da Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) é mandatório que o produtor siga as normas de coexistência: A Resolução Normativa N° 4 da CTNBio estabelece que o Agricultor deve manter as lavouras comerciais de milho geneticamente modificado a uma distância mínima de 100 (cem) metros das lavouras de milho convencional (não geneticamente modificado) localizadas em áreas vizinhas ou, alternativamente, de 20 (vinte) metros, desde que acrescida de bordadura com, no mínimo, 10 (dez) fileiras de plantas de milho convencional (não geneticamente modificado) de porte e ciclo vegetativo similar aos do milho geneticamente modificado. Norma da Coexistência EVITAR CRUZAMENTO ENTRE TRANSGÊNICO E CONVENCIONAL SOJA TRANSGÊNICA Soja transgênica ➢ Soja resistente a lepidópteros (Cry 1 AC, Cry1A.105, Cry 1F e Cry2Ab2) ➢ Casos de resistência Cry 1 AC Pragas controladas (Soja Bt) Anticarsia gemmatalis Heliothis virescens Chrysodeixis includens Broca –das-axilas Pragas controladas (Soja Bt) Heliothis virescens Elasmopalpus lignoselus Helicoverpa Fonte: Portal Syngenta Fonte: Silva, S. (Aprenda fácil) ALGODÃO TRANSGÊNICO Eventos Comerciais de Algodão aprovados pela CTNBio Nome comercial Característica Obtentor Bolgard I Resistente a insetos (Cry 1Ac) Monsanto Liberty Link T.H Bayer Bolgard I Roundup Ready T.H e R.I Monsanto WideStrike T.H e R.I (Cry1Ac, Cry1F) Dow Bollgard II R.I (Cry2Ab2/ Cry1Ac) Monsanto GlyTol T.H Bayer TwinLink R.I (Cry1Ab, Cry2Ae) e T.H Bayer MON88913 T.H Monsanto Glytol x TwinLink T.H e R.I Bayer GT x LL T.H Bayer Bolgard II Roundup Ready Flex T.H e R.I Monsanto Bolgard III R.I (Cry2Ab2/ Cry1Ac/Vip 3A) T.H Dow Bolgard I® → Cry 1Ac - Bacillus thuringiensis Alabama argillacea, Heliothis virescens e Pectinophora gossypiella Evento 15985 → BOLLGARD II Cry 1Ac e introdução do gene Cry2Ab Spodoptera spp. Maior espectro de ação para o controle de lepidópteros-praga e possibilita o retardamento da evolução da resistência. Bollgard II® Está disponível comercialmente desde 2003; Ausência de resistência cruzada entre as proteínas → maior atividade biológica e espectro de ação contra Spodoptera spp.; Sob altas infestações → aplicação de agrotóxicos Maior tolerância à proteína Cry2Ab MAIOR PRESSÃO DE SELEÇÃO WideStrike® Utilização dos genes Cry1Ac e Cry1F Tolerância ao herbicida glufosinato de amônio Helicoverpa armigera RESISTÊNCIA DE INSETOS A PLANTAS TRANSGÊNICAS • Resistência natural dos insetos; • Transferência da resistência nas gerações; FATORES QUE INFLUENCIAM A EVOLUÇÃO DA RESISTÊNCIA Fatores Genéticos Fatores bioecológicos da praga Fatores Operacionais Desenvolvimento da Resistência Tática A de Controle R S S SS S S SS SS Pressão de Seleção S S R Tática A de Controle R R R S S S S S S S Pressão de Seleção R R R S S Tática A de Controle R R R R R R R S S S S S S S SS Pressão de Seleção R R R R R R R S S ESTRATÉGIAS DE MANEJO DA RESISTÊNCIA ✓Expressão da toxina em altas doses; ✓Refúgio para os insetos suscetíveis; ✓Incorporar duas ou mais toxinas; ✓Expressar toxina em todos os tecidos; ✓Utilização de novas enzimas; ✓Monitoramento dos insetos resistentes. Área de Refúgio Objetivo – reduzir evolução de resistência de insetos 800 m Tamanho da área: regras das empresas (5 – 20%) • Vantagens: ✓Manejo simplificado; ✓Uso de apenas 1 saco de semente; ✓Aumento eficiência da semeadura; ✓Certeza nos cumprimentos das normas; ✓Redução na aplicação de inseticidas; ✓Melhor distribuição do refúgio. Tecnologia de refúgio no saco (RIM) Fonte: Zancnaro et al. (2012) Produtores compreendem a importância da área de refúgio? 2014 Conclusões: ✓ 30% desconhecem os benefícios e a razão da área de refúgio;✓ Menos da metade dos produtores seguem a recomendação dentro na distância correta. Considerações Finais ➢ Tecnologia Bt – altamente dependente da correta utilização; ➢ Respeito as normas técnicas/legislação vigente; ➢Melhores relações custo/benefício; ➢ Bons potenciais produtivos; ➢ Menor dependência de inseticidas químicos Alternativa – Manejo Integrado de Pragas Slide 1 Slide 2: História do Bt no Brasil Slide 3: Plantas transgênicas com atividade inseticida Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20: Cuidados devem ser tomados na escolha dos eventos Slide 21: Insetos controlados pelo Bt Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45: Tecnologia de refúgio no saco (RIM) Slide 46 Slide 47