Panorama Mundial da Biotecnologia na Cultura do Arroz

Ariano de Magalhães JúniorDoutor em Melhoramento Genético de Arroz

Potencial Produtivo do Arroz face ao melhoramento genético (IRRI)

1 Swapan K. Datta, Swapan K., 2004. Rice Biotechnology: A Need for Developing Countries inhttp://www.agbioforum.org/v7n12/v7n12a06-datta.htm

Arroz transgênico

1988 - primeiras plantas - Japão Toriyama K, Arimoto Y, Uchimiya H, Hinara K. Transgenic rice plants after

direct gene transfer into protoplasts. Bio/Technology 6:1072-1074 (1988).

2002 - Genoma sequenciado - J. Yu et al. A Draft Sequence of the Rice Genome (Oryza sativa L. ssp.

indica). Science: 296, 79 (2002)

Arroz Transgênico

Resistência a herbicidasResistência a insetosResistência a doençasResistência a estressesProdutividadeQualidade nutricional

Controle de plantas daninhas

Arroz vermelhoproduto seletivomesma espéciesistema de cultivo

Esq: arroz+plantas daninhas – Dir.: Arroz com plantas daninhas eliminadas

Plantio de mudas de arroz na Ásia

Lavoura de arroz no Brasil/RS

Defesa contra doenças

BrusoneQueima das bainhas

(quitinases)Gene Xa21 foi isolado

do parente do arroz cultivado Oryza longistaminata -Xantomonas (Yan & Kerr, 2002)

Viroses diversas (RNA antisense)

Arroz biofortificado/qualidade Arroz Dourado (ou

Golden Rice”) beta-caroteno (precursor da provitamina A

A enzima fiotene sintase é codificada pelo gene psy, isolado de Narcissus pseudonarcissus,

A enzima fitoeno desnaturase é codificada pelo gene crtI isolado de Erwinia uredovora

A enzima licopeno ciclase é codificada pelo gene lcy isolado de Narcissus pseudonarcissus.

incremento aos teores de Ferro (gene pSF1) e Zinco.

Teores de amido (gene antisense Wx)

Resistência a estresses

gene mtlD - acúmulo de manitol ajuste osmótico

superexpressão da arginina descarboxilase (adc), ornitina descarboxilase (odc) - acúmulo de poliaminas pequenos compostos nitrogenados

(putrescinas)genes otsA e otsB - trealose - açúcar não

redutor

Tolerância a estresses

Trealose - atua na regulação da osmolaridade celular

secasalinidadebaixas

temperaturas

Tolerância a estresses

Resistência a inundações

Estudo com arroz transgênico resistente à inundações, na ÁSIA, onde se observam diferentes capacidades da lavoura suportar volumes de água excessivos (enchentes temporárias), o que poderá ser especialmente importante face às mudanças climáticas.

Super arroz Versão de trecho de DNA

identificada por grupo chinês aumenta tamanho do grão.

Efeito também aumenta o número de grãos produzidos por cada planta

gene GW2 (Oryza sativa L.)

sem perda de qualidade como alimento

Fonte: Nature Genetics

Produtividade

aumento nas taxas fotossintética

40 - 50 mgCO2dm-2h-1

milho gene PEPC 30% de aumento

macho-esterelidade

Fonte: Ku et al (1999) IRRI

Defesa contra pragas.

Arroz transgênico resistente à brocas e lagartas. Há intensa pesquisa com arroz Bt, da mesma forma que já ocorre em pleno uso comercial no milho.

Resistência a insetos

Gorgulho-aquático

Resultados

GENÓTIPOS AVALIAÇÃO AOS 5 DIAS AVALIAÇÃO AOS 12 DIAS

* Nº F/P Nº FLES % FLES Nº LESÕES Nº LESÕES/F Nº F/P Nº FLES % FLES Nº LESÕES Nº LESÕES/F

BRS 7 “TAIM” 4.6 3.4 73.3 19.6 4.3 4.4 4.0 91.0 26.4 6.0

TAIM 8.1.2 6.4 1.0 16.4 3.0 0.5 5.6 2.2 40.0 6.2 1.2

TAIM 8.1.9 4.8 0.2 4.0 0.4 0.1 5.2 1.2 26.3 3.2 0.7

TAIM 8.1.10 5.0 0.8 14.0 2.6 0.5 5.2 1.2 22.0 2.2 0.4

TAIM 8.1.11 5.4 2.4 47.0 6.0 1.2 5.6 2.4 43.3 5.4 1.0

TAIM 8.1.15 5.6 2.0 38.6 5.2 1.1 5.4 2.8 52.7 10.6 2.0

TAIM 8.1.30 4.8 1.8 38.0 5.4 1.1 5.4 2.8 55.0 13.2 2.8

TAIM 8.1.33 5.0 0.8 16.0 2.0 0.4 6.2 1.4 23.3 1.8 0.3

TAIM 8.1.34 5.4 1.0 18.0 2.4 0.4 5.4 3.0 55.3 10.2 1.9

TAIM 8.1.35 5.4 1.2 22.0 2.0 0.4 5.8 2.6 46.2 5.4 0.9

* Nº F/P: número de folhas por planta; Nº FLES: número de folhas com lesão; % FLES; percentagem de folhas com lesões; Nº LESÕES; número de lesões; Nº LESÕES/F; número de lesões por folha

Considerações Finais

Características agronômicas

Características de qualidade

Características farmacológicas

Químicos especiais

OBRIGADO.