Panorama Mundial da Biotecnologia na Cultura do Arroz

1. Panorama Mundial da Biotecnologia na Cultura do Arroz Ariano de Magalhães Júnior Doutor em Melhoramento Genético de Arroz

2. Potencial Produtivo do Arroz face ao melhoramento genético (IRRI)

3. 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)

4. Arroz Transgênico • Resistência a herbicidas • Resistência a insetos • Resistência a doenças • Resistência a estresses • Produtividade • Qualidade nutricional

5. Plantio de mudas de arroz na Ásia Esq: arroz+plantas daninhas – Dir.: Arroz com plantas daninhas eliminadas Controle de plantas daninhas • Arroz vermelho • produto seletivo • mesma espécie • sistema de cultivo Lavoura de arroz no Brasil/RS

6. Defesa contra doenças • Brusone • Queima das bainhas (quitinases) • Gene Xa21 foi isolado do parente do arroz cultivado Oryza longistaminata -Xantomonas (Yan & Kerr, 2002) • Viroses diversas (RNA antisense)

7. 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)

8. 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

9. Tolerância a estresses • Trealose - atua na regulação da osmolaridade celular • seca • salinidade • baixas temperaturas

10. Tolerância a estresses

11. 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.

12. 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

13. Produtividade • aumento nas taxas fotossintética • 40 - 50 mgCO2dm-2h-1 • milho gene PEPC • 30% de aumento • macho-esterelidade • Fonte: Ku et al (1999) IRRI

14. 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.

15. Resistência a insetos

16. Gorgulho-aquático

17. Resultados * 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

18. Químicos especiais Características farmacológicas Características de qualidade Características agronômicas Considerações Finais

19. OBRIGADO.