Panorama Mundial da
Biotecnologia na Cultura do
Arroz
Ariano de Magalhães Júnior
Doutor 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 in
http://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 herbicidas
Resistência a insetos
Resistência a doenças
Resistência a estresses
Produtividade
Qualidade nutricional
Controle de plantas daninhas
Arroz vermelho
produto seletivo
mesma espécie
sistema 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
Brusone
Queima 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”) betacaroteno (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
seca
salinidade
baixas 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
* Nº F/P
Nº FLES
% FLES
AVALIAÇÃO AOS 12 DIAS
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
Químicos
especiais
Características
farmacológicas
Características de
qualidade
Características
agronômicas
OBRIGADO.