July 27, 2004 Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen Apresentação à CTNBio Reunião Ordinária das Comissões Setoriais 19 de Maio de 2010 André

July 27, 2004

Distâncias de Isolamento em ArrozDispersão de Pólen

Apresentação à CTNBio Reunião Ordinária das Comissões Setoriais

19 de Maio de 2010

André AbreuEng. AgrônomoGerente de Tecnologia – Bayer CropScience

Revisão sobre Dispersão de Pólen e Distâncias de Isolamento em Arroz por André Abreu – CTNBio – Maio 2010

Agenda

Distância espacial de cruzamentos Distância temporal de cruzamentos

Implicações agronômicas


Distribuição de Arroz Silvestre na América do Sul

O. glumaepatula

O. grandiglumis

O. alta

O. latifolia

Arroz CultivadoOliveira, 1994;

Brondani et al., 2005

Santos, 2010

O. subulata

compatibilidade

SIM

NÃO


Ampla rede de estudos sobre cruzamento nesta década

Brasil– EMBRAPA, EPAGRI, IRGA, UFSM

Colômbia– CIAT

EUA– LSU, USDA, UCD

Europa– CIRAD, IRTA

China– CNRRI


Delineamento experimental clássico

Parcela Central de plantas polinizadoras (marcador herbicida)

Amostras de panículas radiando a fonte de pólen 1 2 3 4 5 6

306 bp (LLRice62)

166 bp (wild type)

800 bp

400 bp

OSR-LL62-ZY01

Lane 1: Homozygous LLRice62. Lane 2: Hemizygous LLRice62.Lane 3: O.sativa var. Bengal, wild type. Lane 4: O.sativa var. M202,wild type. Lane 5: water (No Template Control). Lane 6: MW marker(Pharmacia 100 bp ladder)

Teste com HerbicidaValidação molecular


Estudo a campo gene bar marcador, com cultivar de mesmo ciclo e linhas de arroz Vermelho e Preto.

42m parcela central. Área circundante de 60 x 60 m

Inspeções em floração

Estudo aprovado pela CTNBio - Rio Grande - RS - 2000


Avaliação por pesquisadores diversos para confirmar taxas de cruzamento

Plântulas potencialmente resistentes transplantadas para confirmação em bioensaio

Germinação em meio herbicida(método Embrapa publicado)

validação 1 (GM)

Estudo aprovado pela CTNBio - Rio Grande - RS - 2000

validação 2 (NM)

250000 sementes avaliadas


Resultados: <0,1% até 3 metros

y = -0,0091x + 0,0453R2 = 0,9986

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0 2 4 6

Distância (m)

Cruzamento

(%)

Magalhães e Andres, EMBRAPA-CPACT

Pelotas, Rio Grande do Sul, Brasil

Cruzamento variou entre 0.04 to 0.1% na

distancia de 1 a 3 m , sob condições

favoráveis à abundância de pólen e

coincidência floral de 6 a 10 dias

Não foi observado cruzamento com as

plantas de Arroz Vermelho ou Preto.


Estudo IRGA usando mutação ALS como marcadorCachoeirinha - 2001

Distância entre doador e receptor (m)

0 1 2 3 4 5 8 10

Pla

nta

s h

íbri

das

(%

)

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

FONTE: RAMIREZ et. al., 2001


Influencia do Vento na polinização

Citação: Messeguer, J., C. Fogher, E. Guiderdoni, V. Marifà, M.M. Català, G. Baldi, and E. Melé. 2001. Field assessments of gene flow from transgenic to cultivated rice (Oryza sativa L.) using a herbicide resistance gene as tracer marker. Theoretical and Applied Genetics 103:1151-1159.

Circulo central (gene bar marcador) com dois

círculos

Cruzamentos a 1 (0.08%) e 5 m (0,01%),

observados na direção do vento

1m10m

vento

5m


Dados consistentes indicando baixo cruzamento

país do estudotaxa de cruzamento

(%)autores/ano

Brasil 0,14% a 0,26% Noldin et al. (EPAGRI), 2002

Brasil 0,01% a 0,04% Ramirez et al. (IRGA), 2001

Brasil 0,0065% Villa et al. (UFSM), 2006

Brasil 0,01 a 0,04% Magalhães Jr et al (EMBRAPA -CPACT), 2001

China < 1% Rong et al. 2004

Colombia 0,03% a 0,3% Lentini & Espinoza 2005

Coreia 0,01% a 0,05% Chen et al. 2004

Costa Rica 0,1% a 0,4% Lentini & Espinoza 2005

Espanha e Italia 0,01% a 0,1% Messeguer et al., 2004

EUA 0,08% Linscombe et al, (LSU) 2005

EUA 0,40% Cheetham e Fischer (Univ. California Davis), 2005.

EUA 1% Langevin et al. 1990

EUA 0,01% a 0,14% Burgos et al. 2005, Estorninos et al. 2003a, 2003b

EUA 0,10% a 0,23% Estorninos et al. 2003b


Agenda




Estudo de sincronia floral extrema (aprovado pela CTNBio)

José Alberto Noldin e Satoru Yokoyama - EPAGRI - Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina S.A.


Baixo cruzamento sob máximas proximidade e sincronia floral


Estudo com outros biótipos nos EUA corroboram dados do Brasil

12 biótipos de Arroz Vermelho submetidos ao cruzamento com Arroz mutagênico (marcador resistência herbicida)


Agenda




Persistência do Evento no meio

Segurança do Evento

Adaptação dos híbridos

Pressão de seleção

5

7

9

11

13

15

0

10

20

30

40

50

60

70

80

%

AV AP Hibridos LL x AV LL

genótipos

No

. per

filh

os Número de Perfilhos Esterilidade das Espiguetas

AV AP Hibridos LL x AV LL

genótipos


Qualidade de Semente


Echinochloa (Capim Arroz) resistente a herbicidas inibidores de ALS


Modo de ação herbicida e variabilidade genética tem mais influência que a taxa de cruzamento


Inexiste comprovação de variabilidade para tolerância ao Glufosinato

GrupoGrupoGrupoGrupo

HRACHRACHRACHRAC

Inibição da AcetoLactato Sintase (ALS)Inibição da AcetoLactato Sintase (ALS)Inibição da AcetoLactato Sintase (ALS)Inibição da AcetoLactato Sintase (ALS) BBBB pyrazosulfuron-ethyl, Imazaphirpyrazosulfuron-ethyl, Imazaphirpyrazosulfuron-ethyl, Imazaphirpyrazosulfuron-ethyl, Imazaphir 101101101101

Inibição da fotossíntese (PSII)Inibição da fotossíntese (PSII)Inibição da fotossíntese (PSII)Inibição da fotossíntese (PSII) C1C1C1C1 Atrazine, ChlorotoluronAtrazine, ChlorotoluronAtrazine, ChlorotoluronAtrazine, Chlorotoluron 68686868

Inibição da AcetilCoA Carboxilase (ACCase)Inibição da AcetilCoA Carboxilase (ACCase)Inibição da AcetilCoA Carboxilase (ACCase)Inibição da AcetilCoA Carboxilase (ACCase) AAAA FenoxapropFenoxapropFenoxapropFenoxaprop 36363636

Auxina sintética - similar ac. indolacéticoAuxina sintética - similar ac. indolacéticoAuxina sintética - similar ac. indolacéticoAuxina sintética - similar ac. indolacético OOOO 2,4D2,4D2,4D2,4D 28282828

Inibição da fotossíntese (PSII)Inibição da fotossíntese (PSII)Inibição da fotossíntese (PSII)Inibição da fotossíntese (PSII) C2C2C2C2 PropanilPropanilPropanilPropanil 21212121

(Glicina) Inibição da EPSPS (Glicina) Inibição da EPSPS (Glicina) Inibição da EPSPS (Glicina) Inibição da EPSPS GGGG GlyphosateGlyphosateGlyphosateGlyphosate 16161616

inibição da formação das tubulinasinibição da formação das tubulinasinibição da formação das tubulinasinibição da formação das tubulinas K1K1K1K1 OryzalinOryzalinOryzalinOryzalin 10101010

outrosoutrosoutrosoutros ---- 9999

Inibição da síntese de lipídeosInibição da síntese de lipídeosInibição da síntese de lipídeosInibição da síntese de lipídeos NNNN ThiocarbamatosThiocarbamatosThiocarbamatosThiocarbamatos 8888

Inibição da biosíntese de carotenóidesInibição da biosíntese de carotenóidesInibição da biosíntese de carotenóidesInibição da biosíntese de carotenóides F3F3F3F3 UreasUreasUreasUreas 4444

Inibidor de PPOInibidor de PPOInibidor de PPOInibidor de PPO EEEE OxyfluorfenOxyfluorfenOxyfluorfenOxyfluorfen 3333

Inibidor de ácidos graxos de cadeia longaInibidor de ácidos graxos de cadeia longaInibidor de ácidos graxos de cadeia longaInibidor de ácidos graxos de cadeia longa K3K3K3K3 ButachlorButachlorButachlorButachlor 3333

Inibição da divisão celularInibição da divisão celularInibição da divisão celularInibição da divisão celular LLLL QuincloracQuincloracQuincloracQuinclorac 2222

(Ácido Fosfinico) Inibição Glutamina Sintetase (Ácido Fosfinico) Inibição Glutamina Sintetase (Ácido Fosfinico) Inibição Glutamina Sintetase (Ácido Fosfinico) Inibição Glutamina Sintetase HHHH GlufosinatoGlufosinatoGlufosinatoGlufosinato 0000

Modo de AçãoModo de AçãoModo de AçãoModo de Ação Exemplo de herbicidaExemplo de herbicidaExemplo de herbicidaExemplo de herbicida total de espécies resistentes total de espécies resistentes total de espécies resistentes total de espécies resistentes descritasdescritasdescritasdescritas


Conclusões

Norma do MAPA de 3 metros para < 1% é mais que suficiente Taxa média de < 0,1% de cruzamento até 1 metro de distância. Distância: a partir de 5 metros tende a zero Sincronia floral: < 15 dias para o cruzamento Perda de eficácia de herbicidas resultando de

– Modalidade de atividade química vs variabilidade genética – Manejo de pureza de sementes– Manejo de lavoura– Favorecimento ao cruzamento


Obrigado

Documents

July 27, 2004 Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen Apresentação à CTNBio Reunião Ordinária das Comissões Setoriais 19 de Maio de 2010 André