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Tecnologia BT - Milho e algodão

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Milho e Algodão Bt
CBI 470 – Biotecnologia e Biossegurança
Docente: Luciano Bueno
Discente: Nikolas - 4554
O Bacillus thuringiensis
• Em 1901, pesquisadores
descobriram que uma epidemia de
mortalidade de bicho-da-seda no
Japão era devido a uma bactéria.
O Bacillus thuringiensis
• Dez anos depois, na Alemanha, o
pesquisador Berliner conseguiu isolar
e caracterizar essas bactérias,
batizando-as de:
• Bacillus (por sua forma cilíndrica)
• thuringiensis (em homenagem à
região alemã da Turíngia).
O Bacillus thuringiensis
• Em 1938, na França, formulações, contendo
colônias dessas bactérias, foram vendidas como
inseticida biológico e, em 1954, seu modo de
ação foi descoberto.
O Bacillus thuringiensis
• No entanto as formulações
comerciais de B.thuringiensis são
pouco utilizadas comercialmente
devido a dois principais problemas:
• A fixação das proteínas nas
plantas para serem ingeridas
pelas pragas-alvo, uma vez que
são moléculas relativamente
grandes e facilmente lavadas
pela chuva ou pela irrigação.
O Bacillus thuringiensis
• No entanto as formulações comerciais de B.
thuringiensis são pouco utilizadas
comercialmente devido a dois principais
problemas:
• Estas proteínas são sensíveis à luz solar,
degradando-se facilmente quando
expostas.
Biotecnologia
• Transformação Genética
• A própria planta que produz a proteína, ela está
presente nas plantas desde as primeiras fases da
cultura até o final do ciclo. Isso confere um
controle eficiente das pragas-alvo.
• Eventos
OGM ou transgênicos
• Organismos geneticamente modificados são
aqueles que possuem em seu genoma um ou
mais genes provenientes de outra espécie ou da
mesma, desde que tenham sido modificados
e/ou inseridos por meio de técnicas da
engenharia genética.
• Exceto para a característica expressa pelo(s)
gene(s) modificado(s) ou introduzido(s), não há
diferenças entre as plantas geneticamente
modificadas e as convencionais.
Ação Inseticida
• A ação inseticida do B.thuringiensis,
vem do fato que, durante seu
desenvolvimento, especialmente na
sua esporulação, ele produz
proteínas que atuam de maneira
singular em determinadas ordens de
insetos
Ação Inseticida
• Devido a especificidade,
pode-se afirmar que
estas proteínas não
apresentam ação
inseticida em insetos
benéficos ou inimigos
naturais as tornando
assim eficientes e
seguras para uso.
Ação Inseticida
• O tipo mais comum destas proteínas é
denominado de Proteína Cristal e são mais
conhecidas como Proteínas Cry.
• Atualmente são conhecidos em torno de 50
tipos de famílias de proteínas Cry e elas são
diferenciadas por números, Cry1, Cry2, etc.,
sendo que cada família atua sobre um tipo
diferente de inseto.
Modo de ação das proteínas Cry
• São três os passos para que a proteína cristal
funcione como inseticida:
Ingestão
Quebra nos
lugares
corretos
Ligação em
receptores
específicos
Modo de ação das proteínas Cry
Ingestão
Bloqueio da
absorção de
alimentos
Abertura de poros
nas membranas
celulares do
intestino
Contato com
Fluido gástrico de
PH Alcalino
Ligação da
molécula aos
receptores no
intestino
Disrupção do
sistema gástrico
Proteína em forma de
cristal quebrada em
locais específicos
Liberação do
núcleo ativo
inseticida
Morte do
inseto
Especifidade
• Diferentes proteínas têm
diferentes especificidades
devido a variação destes
receptores através das
diferentes espécies, ordens
e classes de insetos.
Protegendo assim os outros
organismos que estejam
presentes na cultura, como
vários inimigos naturais e
polinizadores.
Especifidade
• No sistema digestivo de humanos e animais superiores, o ambiente é
de pH ácido e a proteína é completamente degradada em minutos,
tornando-se inativa. Desta forma, a proteína não apresenta nenhum
efeito em animais superiores ou humanos.
Requisitos para o uso
Normas de coexistência
• Elaborada simplesmente para proteger os
direitos de opção, ou seja, o de se respeitar o
direito de escolha do agricultor vizinho em optar
pelo uso ou não da tecnologia BT.
Requisitos para o uso
Normas de coexistência
• Como o milho é uma planta de polinização
aberta, existe a possibilidade de uma lavoura de
milho Bt polinizar uma de milho convencional,
isto é, sem o gene Bt, e este ser testado e
classificado como transgênico.
Requisitos para o uso
Normas de coexistência
• A CTNBio emitiu a Resolução Normativa número
4, que dispõe o seguinte:
“Art. 2º: Para permitir a coexistência, a distância entre uma
lavoura comercial de milho geneticamente modificado e
outra de milho não geneticamente modificado, localizada
em área vizinha, deve ser igual ou superior a 100 (cem)
metros ou, alternativamente, 20 (vinte) metros, desde que
acrescida de bordadura com, no mínimo, 10 (dez) fileiras
de plantas de milho convencional de porte e ciclo
vegetativo similar ao milho geneticamente modificado."
Requisitos para o uso
Manejo de Resistência de Insetos
• Conjunto de medidas adotadas para retardar a
evolução da resistência de insetos às proteínas Bt
Requisitos para o uso
Manejo de Resistência de Insetos
• Dentre as estratégias de MRI, destaca-se:
• O plantio das áreas de refúgio
Requisitos para o uso
Manejo de Resistência de Insetos
• Dentre as estratégias de MRI, destaca-se:
• O plantio das áreas de refúgio
• O uso de eventos piramidados e rotação
de genes.
Requisitos para o uso
Manejo de Resistência de Insetos
• Dentre as estratégias de MRI, destaca-se:
• O plantio das áreas de refúgio
• O uso de eventos piramidados e rotação
de genes.
• Monitoramento constante
Requisitos para o uso
Manejo de Resistência de Insetos
• Dentre as estratégias de MRI, destaca-se:
• O plantio das áreas de refúgio
• O uso de eventos piramidados e rotação
de genes.
• Monitoramento constante
• O uso de alternativas de controle quando
a infestação das pragas atingir nível de
dano.
Requisitos para o uso
Áreas de refúgio
• Ferramenta eficaz no manejo da resistência
• Faixas de milho não transgênico, plantadas
próximas a lavoura de milho Bt sob diferentes
modelos, onde os insetos não estarão expostos
a esta pressão.
Requisitos para o uso
Áreas de refúgio
• Para que o plano de manejo de resistência
tenha êxito prevenindo o aparecimento de
populações resistentes as seguintes condições
são requeridas:
• Deve haver uma quantidade suficiente de insetos
suscetíveis próximos às lavouras Bt
• Os insetos sobreviventes resistentes, oriundos da
área com enriquecimento Bt, devem ser raros.
Requisitos para o uso
Áreas de refúgio
• Dadas as condições de clima, tipo de praga e da
agricultura brasileira, recomenda-se o uso de
um refúgio equivalente a 10% da área total de
milho da propriedade e que a mesma não
exceda 800 a 1500 metros de distância da área
com milho Bt.
Requisitos para o uso
Áreas de refúgio
• Sendo obrigatoriedade que o híbrido de refúgio
tenha o mesmo ciclo, mantendo assim a
igualdade de condições ambientais para os
insetos.
Pragas
• As maiores plantações Bt são de milho, soja e
algodão.
• Algumas espécies são capazes de causar danos
às três culturas, como é o caso da lagartaelasmo (Elasmopalpus lignosellus), da lagartarosca (Agrotis ipsilon) e de integrantes dos
gêneros Helicoverpa e Spodoptera.
Pragas
Milho
• Larva-alfinete (Diabrotica speciosa) – É a larva
de um pequeno besouro conhecido
popularmente como “vaquinha”, “patriota” ou
“brasileirinho”
• Os animais adultos se alimentam dos cabelos e
das folhas do milho, enquanto as larvas comem
as raízes.
Pragas
Milho
• Lagarta-do-cartucho ou militar (Spodoptera
frugiperda)
• Lagartas recém-nascidas raspam as folhas, se
dispersam para as plantas vizinhas e deslocamse para a região do cartucho do milho
• Podem atingir as espigas na fase reprodutiva
servindo como uma porta de entrada para
fungos produtores de toxinas.
Pragas
Milho
• Lagarta-da-espiga (Helicoverpa zea)
• Essas lagartas põem seus ovos no “cabelo” do
milho e, logo após a eclosão, os filhotes
penetram na espiga e ficam protegidos de
agentes externos até completar a fase de larva,
quando então caem no solo e passa pelo estágio
de pupa.
Pragas
Algodão
• Lagarta-do-cartucho ou militar (Spodoptera
frugiperda)
• Ataca o algodoeiro desde sua emergência até a
maturação, acometendo tanto plantas jovens
(que podem acabar morrendo) quanto as folhas
ou maçãs.
Pragas
Algodão
• Lagartas desfolhadoras, estão incluídos:
• O curuquerê-do-algodoeiro (Alabama argilacea)
Aquele predomina no terço superior das plantas
• A falsa-medideira (Chrysodexis includens).
Predominante no terço inferior.
Pragas
Algodão
• Lagartas das maçãs
• Fazem parte dessa categoria a lagarta-rosada
(Pectinophora gossypiella) e integrantes dos
gêneros Helicoverpa e Heliothis.
• Esses insetos se alimentam tanto dos botões
florais quanto das maçãs do algodão em
desenvolvimento.
Indices
• Em 1996, nos Estados Unidos, foram aprovadas
para uso comercial as primeiras plantas Bt para
as culturas da batata e algodão. No ano
seguinte, foi a vez do milho.
Indices
• Segundo o ISAAA, em 2006 foram
plantados aproximadamente 32
milhões de hectares de culturas
resistentes ao ataque de insetos
• O milho Bt foi plantado em 13 países
(Estados Unidos, Argentina, Canadá,
África do Sul, Uruguai, Filipinas,
Espanha, França, Honduras,
República Tcheca, Portugal,
Alemanha e Eslováquia).
Indices
• Em 2007, além da aprovação brasileira, o
milho Bt recebeu também aprovação na Colômbia.
• Os 50 milhões de hectares brasileiros representam
26% de todo o cultivo global de biotecnologia. Essa
área está dividida em lavouras de soja, milho e
algodão, sendo:
• 33,7 milhões de hectares (ha) plantados com a oleaginosa,
• 15,6 milhões de ha com milho (safras de verão e inverno) e
• 940 mil ha com algodão.
Indices
• Hoje, as variedades Bt representam 62, 79 e
83%, respectivamente, da área total cultivada
com soja, milho e algodão.
• Além disso, um CTNBio aprovou em 2017 um
cana Bt, que apesar de ainda ocupar uma
pequena área (~2.000 ha), já começou a ser
usado por alguns agricultores.
Benefícios da tecnologia Bt
• Dispensa algumas pulverizações para controle
de pragas de elevado potencial de dano e valor
econômico para a cultura
• Devido a otimização de insumos há economia
não só de inseticidas, mas de combustível,
reduzindo assim as emissões de carbono da
atividade agrícola e redução do descarte de
embalagens.
Benefícios da tecnologia Bt
• A tecnologia utilizada também reduz as perdas
nas lavouras, reduzindo a necessidade do
preparo de novas áreas para plantio.
Esse conjunto proporcionaria uma melhor
qualidade de vida e maior nível de proteção
ambiental.
Desvantagem da tecnologia Bt
• Desenvolvimento de superpragas resistentes
aos genes Bt
Desvantagem da tecnologia Bt
• Desenvolvimento de superpragas resistentes
aos genes Bt
• Possível escape de genes Bts das culturas de
polinização aberta para táxons próximos oui
não adjacentes.
Desvantagem da tecnologia Bt
• Desenvolvimento de superpragas resistentes
aos genes Bt
• Possível transmissão de genes Bts das culturas
de polinização aberta para táxons próximos
nativos adjacentes
• Concentração de mercado
Desvantagem da tecnologia Bt
• Desenvolvimento de superpragas resistentes
aos genes Bt
• Possível transmissão de genes Bts das culturas
de polinização aberta para táxons próximos
nativos adjacentes
• Concentração de mercado
• Preço elevado das sementes
Referências
• http://www.senar.org.br/biotecnologianosenar/tire-suas-duvidas-sobre-manejo-de-resistencia-deinsetos-em-lavouras-de-milho-bt/
• http://www.senar.org.br/biotecnologianosenar/tag/tecnologia-bt/
• http://www.pioneersementes.com.br/media-center/artigos/76/milho-bt-o-milho-geneticamentemodificado-para-o-controle-de-insetos
• http://www.pioneersementes.com.br/media-center/artigos/83/milho-bt-aprovado-no-brasil-e-agora
• http://www.cnpma.embrapa.br/projetos/index.php3?sec=bioss:::23
• https://alfonsin.com.br/resistncia-de-insetos-desafia-a-indstria-de-biotecnologia/
• https://reporterbrasil.org.br/2013/11/grupo-de-seis-empresas-controla-mercado-global-detransgenicos-2/
• https://canalrural.uol.com.br/noticias/pesquisadores-fundacao-alertam-que-milho-esta-perdendoeficiencia-9197/
• https://cib.org.br/brasil-se-consolida-como-lider-na-adocao-de-biotecnologia-e-atinge-366-milhoesde-hectares-plantados/
• https://alfonsin.com.br/resistncia-de-insetos-desafia-a-indstria-de-biotecnologia/
Obrigado
Dúvidas e sugestões.
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