biotecnologia vegetal e suas aplicações no agronegócio

BIOTECNOLOGIA VEGETAL
E SUAS APLICAÇÕES NO
AGRONEGÓCIO
Dr. Paulo S. T. Brioso
Laboratório Oficial de Diagnóstico Fitossanitário/ UFRRJ
http://www.fito2009.com
[email protected]
AGRADECIMENTOS
Comissão Organizadora - I Semana de
Biotecnologia do Estado do Rio de Janeiro
(I SBERJ)
• Daniela Uziel
• Thayana Araujo da Cruz
CONCEITO
• Biotecnologia (bio - vida; tecno - utilização prática da
ciência; logia – estudo) representa um conjunto de
tecnologias
que
“utilizam
sistemas
biológicos,
organismos vivos ou seus derivados para a produção ou
modificação de produtos e processos para uso
específico”, bem como para gerar novos serviços e
produtos úteis para os diversos segmentos industriais e
para a sociedade (MAPA, 2010)
• Multidisciplinar – Biologia Molecular, Bioquímica,
Entomologia, Fisiologia, Fitopatologia, Genética e outras
TIPOS E ÁREAS DE APLICAÇÃO
•
BÁSICA – Sequenciamento, organização genômica, função e regulação dos genes em eucariotos ou
procariotos; Caracterização de genoma de fitopatógenos e de pragas
•
APLICADA
AGROPECUÁRIA, INDÚSTRIA, SAÚDE
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Novos medicamentos e vacinas
Indústria de alimentos
Probiótivos
Aproveitamento de subprodutos animais e vegetais e de resíduos dos sistemas produtivos
Bioindústria de transformação
Clonagem
Biossegurança
Bioenergia
Técnicas de liberação controlada (encapsulamento)
Sensores e detectores
Sistema de manejo e rastreabilidade
Tecnologias para reprodução animal, vegetal e de outros organismos
Melhoramento animal e vegetal
Tecnologias para detecção e controle de pragas e agentes de doenças
Kits de Diagnósticos, Biotestes
Plantas Resistentes
ÁREAS PRIORITÁRIAS
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Bioinformática
Nanotecnologia
Defesa Agropecuária
Produção de Alimentos
Desenvolvimento Sustentável
Agroenergia/ Bioenergia
OBJETIVOS – BIOTECNOLOGIA
AGROPECUÁRIA
• Fortalecer e aprimorar as bases da produção nacional e a
competitividade do setor agropecuário.
• Estimular a P, D & I - empresas de pequeno e médio porte, a
modernização das mesmas e interação com ICTs.
• Estimular a geração de produtos inovadores e desenvolvimento de
novas tecnologias de produção.
• Promover ações e apoiar iniciativas para adequação dos marcos
regulatórios e normativos - cultura de propriedade intelectual e
gestão da inovação nas empresas que desenvolvem P, D & I e, em
especial, no Sistema Público de Pesquisa Agropecuária.
• Estimular o aumento de produtividade e qualidade por meio da
utilização de novos produtos, processos e serviços.
• Investir no fortalecimento - exportação das empresas brasileiras novos nichos do mercado de produtos agropecuários.
BIOTECNOLOGIA - ATUAL
• Transgenia
- Introduzir características desejáveis a plantas (tolerância
ou resistência à seca, à pragas ou à agentes de
doenças, maior duração de prateleira, maior eficiência,
produção e produtividade) e animais
- Produzir vacinas, medicamentos ou drogas humanas e
animais, inseticidas e produtos de uso agrícola, entre
outros produtos úteis à agropecuária e ao ser humano,
por meio de bactérias, leveduras e outros
microrganismos geneticamente modificados
- Agregar benefícios aos alimentos (enriquecimento ou
fortificação, maior valor nutricional)
• Realizar diagnósticos mais rápidos e precisos
Ácaros, Insetos, Microrganismos, Nematóides,
Viróides, Vírus, Plantas Invasoras
8
TRÂNSITO NACIONAL E
INTERNACIONAL
9
Pau Mulato (Calycophyllum spruceanum)
X Fusarium decemcelullare
AGENTES BIÓTICOS DE DOENÇAS DE
PLANTAS
FITOPATÓGENOS
• bactérias
• espiroplasmas
• fitoplasmas
• fungos
• nematóides
• plasmodioforídios
• protozoários
• straminipilas
• viróides
• vírus
VETORES
• Ácaros
• Fungos
• Insetos
• Nematóides
• Plasmodioforídios
VETORES
FEIJÃO TRANSGÊNICO
Bean golden mosaic virus X Bemisia tabaci
Mosaico Dourado do feijoeiro
MAMÃO TRANSGÊNICO
Papaya ringspot virus X Pulgão
MAMÃO TRANSGÊNICO
Papaya ringspot virus X Pulgão
Brasil
• Quebra da resistência – Variabilidade do
vírus
• Agronegócio - Prejuízo
KIT DIAGNÓSTICO – FUNGOS
FITOPATOGÊNICOS
FERRUGEM LARANJA DA CANA-DEAÇÚCAR
KIT DIAGNÓSTICO – Puccinia kuehnii
L
1
2
3
4
5
6
L
Eletroforese em gel de agarose 1% corado com brometo de etídio. Amplificação de fragmentos de DNA, por PCR,
utilizando-se os primers Pk1-F e Pk1-R, a partir de DNA total de esporos ou de folhas infectadas (ou não) de
cana-de-açúcar com Puccinia kuehnii. Amostra de DNA total de folhas com Leptoshaeria sacchari (1); Amostra
de DNA total de folhas infectadas com P. kuehnii da cultivar RB72454 (2); Amostra de DNA total de folhas
assintomáticas da cultivar RB867515 (3); Amostra de DNA total de folhas assintomáticas diluído 1:10 da
cultivar RB867515 (4); Amostra de DNA total de esporos de P. kuehnii oriundos da cultivar RB72454 (5);
Controle negativo – amplificação na ausência de DNA (6); Marcador de massa molecular 1 kb DNA Ladder
(Invitrogen) (L).
KIT DIAGNÓSTICO – FUNGOS
FITOPATOGÊNICOS
SIGATOKA NEGRA EM BANANEIRA
KIT DIAGNÓSTICO – Mycosphaerella
fijiensis
• Teste de PCR com primers específicos
• Emissão de Laudo em Laboratório credenciado pelo
MAPA
• Comunicação ao SEAPEC/RJ – Planejamento
estratégico e implantação de medidas imediatas de
controle
• Notificação ao MAPA-DF
KIT DIAGNÓSTICO – FITOPLASMA
AMARELECIMENTO
FATAL DO
DENDEZEIRO (Elaeis
guineensis)
DENPASA
Elaeis oleifera
? Infecção latente ou Imunidade
AMARELECIMENTO FATAL DO
DENDEZEIRO – nested PCR
L
1
2
3
4
5
6
7
8
Nested PCR com pares de primers P1/P7 e R16F2nR2 em amostras de dendezeiro,
provenientes de Belém do Pará. L = marcador de massa molecular. 1 = Muda 2328. 2
= Hibrido Colombiano 3 = Hibrido Manicore. 4 e 5 = Dendê sadio. 6 = “chayote
witches` broom”, grupo 16SrIII-J. 7 e 8 = produto de PCR sem DNA molde, controle
negativo. Fragmento amplificado de aproximadamente 1,2 kb.
DENDEZEIRO HÍBRIDO
CULTIVO IN VITRO – Elaeis guineensis
In Vitro Cellular & Developmental
Biology – Plant 46(4): 378-385. 2010.
VIVEIRO DENDEZEIRO
EMBRAPA (Manaus)
BIOTECNOLOGIA VEGETAL
(FITOPLASMA x DENDEZEIRO)
• Tecnologia
para
detecção e controle de
agentes de doença
• Kit de Diagnóstico
• Melhoramento Vegetal
• Plantas Resistentes
• Tecnologias
para
reprodução vegetal
• Defesa Agropecuária
• Produção de Alimento
• Desenvolvimento
Sustentável
• Agroenergia
PRAGAS QUARENTENÁRIAS
INSTRUÇÃO NORMATIVA NÚMERO 41, DE 1 DE JULHO DE 2008
AMARELECIMENTO LETAL DO
COQUEIRO
BIOTECNOLOGIA - FUTURO
• Terapia gênica (alteração da função de células humanas
para tratamento de doenças), de plantas ou animais
geneticamente modificados para suportar condições
adversas (mudanças climáticas)
• Biorreatores para a produção de vacinas, hormônios,
substâncias e medicamentos, de interesse humano,
animal e ambiental, tornando-os mais seguros e
eficientes, de microrganismos para melhoria de
processos industriais, redução do impacto ambiental e
de tratamento de efluentes, dejetos e resíduos de
processos produtivos (indústria têxtil, de papel, química,
agroindústria e agropecuária, petrolífera, ambiental e da
mineração)
• Outras aplicações da Biotecnologia.
BIOTECNOLOGIA VEGETAL X AGRONEGÓCIO
OBRIGADO