Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

23
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 Abreu Eng. Agrônomo Gerente de Tecnologia – Bayer CropScience

description

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. Agenda. Distância espacial de cruzamentos Distância temporal de cruzamentos - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

Page 1: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

July 27, 2004

Distâncias de Isolamento em ArrozDispersão de Pólen

Apresentação à CTNBio Reunião Ordinária das Comissões Setoriais19 de Maio de 2010

André AbreuEng. AgrônomoGerente de Tecnologia – Bayer CropScience

Page 2: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

Page 3: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

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

Page 4: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

Ampla rede de estudos sobre cruzamento nesta década

Brasil– EMBRAPA, EPAGRI, IRGA, UFSM

Colômbia– CIAT

EUA– LSU, USDA, UCD

Europa– CIRAD, IRTA

China– CNRRI

Page 5: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

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-ZY01Lane 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

Page 6: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

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

Page 7: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

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

Page 8: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

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.

Page 9: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

Estudo IRGA usando mutação ALS como marcadorCachoeirinha - 2001

Distância entre doador e receptor (m)0 1 2 3 4 5 8 10

Plan

tas

híbr

idas

(%)

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

FONTE: RAMIREZ et. al., 2001

Page 10: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

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

Page 11: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

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

Page 12: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

Page 13: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

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.

Page 14: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

Baixo cruzamento sob máximas proximidade e sincronia floral

Page 15: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

Estudo com outros biótipos nos EUA corroboram dados do Brasil

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

Page 16: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

Page 17: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

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

filho

s Número de Perfilhos Esterilidade das Espiguetas

AV AP Hibridos LL x AV LLgenótipos

Page 18: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

Qualidade de Semente

Page 19: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

Echinochloa (Capim Arroz) resistente a herbicidas inibidores de ALS

Page 20: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

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

Page 21: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

Inexiste comprovação de variabilidade para tolerância ao Glufosinato

GrupoGrupo

HRACHRAC

Inibição da AcetoLactato Sintase (ALS)Inibição da AcetoLactato Sintase (ALS) BB pyrazosulfuron-ethyl, Imazaphirpyrazosulfuron-ethyl, Imazaphir 101101

Inibição da fotossíntese (PSII)Inibição da fotossíntese (PSII) C1C1 Atrazine, ChlorotoluronAtrazine, Chlorotoluron 6868

Inibição da AcetilCoA Carboxilase (ACCase)Inibição da AcetilCoA Carboxilase (ACCase) AA FenoxapropFenoxaprop 3636

Auxina sintética - similar ac. indolacéticoAuxina sintética - similar ac. indolacético OO 2,4D2,4D 2828

Inibição da fotossíntese (PSII)Inibição da fotossíntese (PSII) C2C2 PropanilPropanil 2121

(Glicina) Inibição da EPSPS (Glicina) Inibição da EPSPS GG GlyphosateGlyphosate 1616

inibição da formação das tubulinasinibição da formação das tubulinas K1K1 OryzalinOryzalin 1010

outrosoutros -- 99

Inibição da síntese de lipídeosInibição da síntese de lipídeos NN ThiocarbamatosThiocarbamatos 88

Inibição da biosíntese de carotenóidesInibição da biosíntese de carotenóides F3F3 UreasUreas 44

Inibidor de PPOInibidor de PPO EE OxyfluorfenOxyfluorfen 33

Inibidor de ácidos graxos de cadeia longaInibidor de ácidos graxos de cadeia longa K3K3 ButachlorButachlor 33

Inibição da divisão celularInibição da divisão celular LL QuincloracQuinclorac 22

(Ácido Fosfinico) Inibição Glutamina Sintetase (Ácido Fosfinico) Inibição Glutamina Sintetase HH GlufosinatoGlufosinato 00

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

Page 22: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

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

Page 23: Distâncias de Isolamento em Arroz Dispersão de Pólen

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

Obrigado