Distâncias de Isolamento em Arroz
Dispersão de Pólen
Apresentação à CTNBio
Reunião Ordinária das Comissões Setoriais
19 de Maio de 2010
André Abreu
Eng. Agrônomo
Gerente de Tecnologia – Bayer CropScience
July 27, 2004
Agenda

Distância espacial de cruzamentos
Distância temporal de cruzamentos

Implicações agronômicas

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por André Abreu – CTNBio – Maio 2010
Distribuição de Arroz Silvestre na América do Sul
compatibilidade
O. glumaepatula
SIM
O. grandiglumis
O. alta
O. latifolia
NÃO
O. subulata
Oliveira, 1994;
Brondani et al., 2005
Santos, 2010
Arroz Cultivado
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Ampla rede de estudos sobre cruzamento
nesta década

Brasil
–

Colômbia
–

LSU, USDA, UCD
Europa
–

CIAT
EUA
–

EMBRAPA, EPAGRI, IRGA, UFSM
CIRAD, IRTA
China
–
CNRRI
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Delineamento experimental clássico
Parcela Central de plantas
polinizadoras (marcador herbicida)
Amostras de panículas radiando a fonte de pólen
1
2
3
4
5
6
800 bp
Validação molecular
Teste com Herbicida
400 bp
306 bp (LLRice62)
166 bp (wild type)
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)
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Estudo aprovado pela CTNBio - Rio Grande - RS - 2000
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
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Estudo aprovado pela CTNBio - Rio Grande - RS - 2000
Germinação em meio herbicida
(método Embrapa publicado)
Plântulas potencialmente resistentes
transplantadas para confirmação em bioensaio
validação 1 (GM)
validação 2 (NM)
250000 sementes avaliadas
Avaliação por pesquisadores diversos para confirmar
taxas de cruzamento
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Resultados: <0,1% até 3 metros

Magalhães e Andres, EMBRAPA-CPACT
Pelotas, Rio Grande do Sul, Brasil

Cruzamento variou entre 0.04 to 0.1% na
0,05
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.
Cru 0,04
zam
ent 0,03
o
(%)
0,02
0,01
y = -0,0091x + 0,0453
R2 = 0,9986
0
0
2
4
6
Distância (m)
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Estudo IRGA usando mutação ALS como marcador
Cachoeirinha - 2001
Plantas híbridas (%)
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
0
1
2
3
4
5
8
10
Distância entre doador e receptor (m)
FONTE: RAMIREZ et. al., 2001
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Influencia do Vento na polinização

Circulo central (gene bar marcador) com dois
círculos

Cruzamentos a 1 (0.08%) e 5 m (0,01%),
vento
1m
5m 10m
observados na direção do vento
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.
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Dados consistentes indicando baixo
cruzamento
país do estudo
taxa 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
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Agenda

Distância espacial de cruzamentos
Distância temporal de cruzamentos

Implicações agronômicas

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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.
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Baixo cruzamento sob máximas proximidade e
sincronia floral
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Estudo com outros biótipos nos EUA
corroboram dados do Brasil
12 biótipos de Arroz
Vermelho submetidos
ao cruzamento com
Arroz mutagênico
(marcador resistência
herbicida)
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Agenda

Distância espacial de cruzamentos
Distância temporal de cruzamentos

Implicações agronômicas

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Persistência do Evento no meio

Segurança do Evento

Adaptação dos híbridos

Pressão de seleção
80
Número de Perfilhos
70
13
60
11
50
Esterilidade das Espiguetas
%
No. perfilhos
15
40
9
30
20
7
10
5
0
AV
AP
Hibridos LL x AV
genótipos
LL
AV
AP
Hibridos LL x AV
genótipos
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LL
Qualidade de Semente
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Echinochloa (Capim Arroz) resistente a herbicidas
inibidores de ALS
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Modo de ação herbicida e variabilidade genética tem
mais influência que a taxa de cruzamento
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Inexiste comprovação de variabilidade para
tolerância ao Glufosinato
Modo de Ação
Grupo
HRAC
Exemplo de herbicida
total de espécies resistentes
descritas
Inibição da AcetoLactato Sintase (ALS)
B
pyrazosulfuron-ethyl, Imazaphir
101
Inibição da fotossíntese (PSII)
C1
Atrazine, Chlorotoluron
68
Inibição da AcetilCoA Carboxilase (ACCase)
A
Fenoxaprop
36
Auxina sintética - similar ac. indolacético
O
2,4D
28
Inibição da fotossíntese (PSII)
C2
Propanil
21
(Glicina) Inibição da EPSPS
G
Glyphosate
16
inibição da formação das tubulinas
K1
Oryzalin
10
-
9
outros
Inibição da síntese de lipídeos
N
Thiocarbamatos
8
Inibição da biosíntese de carotenóides
F3
Ureas
4
Inibidor de PPO
E
Oxyfluorfen
3
Inibidor de ácidos graxos de cadeia longa
K3
Butachlor
3
Inibição da divisão celular
L
Quinclorac
2
(Ácido Fosfinico) Inibição Glutamina Sintetase
H
Glufosinato
0
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Conclusões

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

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
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Obrigado
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