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.
