Biotecnologia: novo paradigma do agronegócio brasileiro

O presente trabalho visa discutir como o emprego da biotecnologia moderna, no que concerne o desenvolvimento de variedades geneticamente modificadas, tornou-se estratégia importante para o fortalecimento do agronegócio brasileiro e mundial. Nesse sentido, aborda-se o histórico dos avanços do agronegócio mundial e brasileiro, com a implantação e comercialização dos produtos vegetais derivados da biotecnologia. O Brasil, um país rico em biodiversidade, considerado também celeiro mundial de alimentos tem se destacado no cenário internacional pelas pesquisas e desenvolvimento de produtos no campo da engenharia genética e genômica. Além disso, esse trabalho demostra como o emprego da biotecnologia tem sido importante para o desenvolvimento de sistemas agrícolas mais produtivos e sustentáveis, beneficiando pequenos e grandes produtores, aumentando assim a competitividade brasileira no mercado internacional. Por fim, as perspectivas do mercado biotecnológico para o agronegócio brasileiro são discutidas e analisadas buscando soluções para se desenvolver um país com alta produção agrícola agregando as recentes ferramentas biotecnológicas.The aim of this paper is discuss how to the application of the modern biotechnology, especially of genetically modified varieties became an important strategy for the strength of the Brazilian agribusiness and worldwide. In this regard, it is addressed the global agribusiness and Brazilian history progress, with the deployment of biotechnology-derived plant varieties. Brazil, a biodiversity rich country is also regarded as a food source for the world, has emerged as a biotechnology power in the international scenario. Furthermore, this essay shows how the use of biotechnology has been important for the development more productive and sustainable agriculture, benefiting from small to large farmers, and increasing the Brazilian competitiveness in the international market. Finally, the market outlook for the biotech agribusiness are discussed and analyzed

Half a century of studying adaptability and stability in maize and soybean in Brazil

The study of adaptability and stability underlies the cultivar recommendation process for all crops. There is a considerable number of statistical methods available for this purpose, but little is known about their actual adoption by the Brazilian scientific community. The objective of this study was to carry out a systematic review of the scientific literature on the adaptability and stability methods used in maize and soybean in Brazil from scientific articles published between 1970 and 2017 in Brazilian journals. Article searches were carried out in journals indexed through the SciELO database. The articles were classified according to the year of publication and the adaptability and stability methods used. We also evaluated the pattern of association between methods. We found 113 articles on adaptability and stability in maize and soybean, in which 21 methods were listed. The most commonly used method was the Eberhart and Russell methodology. The Cruz, Torres, and Vencovsky along with the AMMI methods were also widely used. The number of articles using most methods decreased in the current decade, except for the GGE Biplot, MHPRVG, and Centroid methods. In studies with more than one method, the methods were more likely to be used together with the Eberhart and Russell methodology. Adaptability and stability in maize and soybean have been widely studied over the last several decades in Brazil, although the number of publications on this subject has decreased over this time period

Feijoeiro em solo de cerrado submetido a doses de manganês e zinco via foliar

Em solos de cerrado tem sido cada vez mais freqüente o surgimento de casos de deficiência de micronutrientes em diversas culturas, incluindo o feijoeiro, com destaque para manganês (Mn) e zinco (Zn), o que é ocasionado pelas elevadas dosagens de corretivo utilizadas em aplicações de superfície e sem incorporação adequada. Este trabalho avaliou o efeito de doses de Mn e Zn via foliar em feijoeiros cultivados em solo de cerrado. Foram conduzidos três experimentos, sendo dois em casa de vegetação e um em campo. Os experimentos de casa de vegetação foram instalados seguindo o delineamento de blocos ao acaso, num esquema fatorial 5 x 5, com três repetições, envolvendo cinco doses de Mn (0, 75, 150, 300 e 600 g ha-1) e cinco doses de Zn (0, 50, 100, 200 e 400 g ha-1) aplicadas via foliar, aos 25 ou, alternativamente, ambas parceladas aos 25 e 35 dias após emergência (DAE), respectivamente, no primeiro e segundo experimento. No experimento de campo empregou-se o delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições com os mesmos tratamentos usados em casa de vegetação. Duas aplicações foliares, efetuadas aos 25 e 35 DAE foram eficientes na correção dos sintomas de deficiência de Mn e Zn. A aplicação conjunta de Mn e Zn aumentou a altura de planta, os componentes primários de rendimento, o número de grãos por vagem, o número de vagens por planta e a produtividade "per se". A máxima eficiência técnica foi obtida com 315 g ha-1 de Mn e 280 g ha-1 de Zn, para uma produtividade de 2.275 kg ha-1 de grãos, correspondente a 60% acima da testemunha.The occurrence of micronutrient deficiencies, mainly of manganese (Mn) and zinc (Zn) in "cerrado" soils, has been increasing in several crops, including bean. Such a problem is caused by high rates of liming material applied entirely on the soil surface. In this study, the effects of the leaf application of Mn and Zn rates were evaluated. Three experiments were carried out: two in greenhouse and one under field conditions. The greenhouse experiments were set up using a randomized block design and a 5 x 5 factorial, with three replicates, consisting of five rates of Mn (0, 75, 150, 300, and 600 g ha-1) and five rates of Zn (0, 50, 100, 200, and 400 g ha-1) applied via leaves at the 25th day, or both alternatively parceled at 25 and 35 days after emergency (DAE), respectively, for the first and second experiments. In the field experiment, a randomized block design was used with four replicates, and the same treatments as those used in the greenhouse. Leaf applications performed at 25 and 35 DAE were efficient in correcting the symptoms of the Mn and Zn deficiencies. The combined application of Mn and Zn caused an increase in plant height, primary yield components as number of grains per pod, number of pods per plant, and productivity itself. The maximum technical efficiency was obtained with 315 g ha-1 Mn and 280 g ha-1 Zn for a bean productivity of 2.275 kg ha-1, corresponding to 60% above control

HD‑Zip I subfamily gene expression in soybean subjected to drought

O objetivo deste trabalho foi identificar genes candidatos da subfamília de fatores transcricionais HD‑Zip I que contribuem para a tolerância à seca em soja. Foram avaliados trifólios de soja de cultivar tolerante (Embrapa  48) e suscetível à seca (BR  16), sob três níveis de deficit hídrico: ausência, moderado (‑1,5 MPa) e severo (‑3,0 MPa). Pela análise dos promotores, foi identificada a presença de possíveis elementos cis-regulatórios relacionados à resposta à seca, nos três genes avaliados (GmHB6, GmHB13 e GmHB21). No entanto, não houve padrão de distribuição específico associado à maior tolerância do genótipo à seca. Com a análise comparativa, foram identificados seis elementos cis‑regulatórios potencialmente envolvidos na indução da expressão gênica sob seca. O gene GmHB13 foi exclusivamente induzido pela seca no genótipo tolerante, e o gene GmHB6 apresentou redução da expressão somente no genótipo suscetível. Já o gene GmHB21, apresentou aumento da expressão em ambos os genótipos. O gene GmHB13 é um importante elemento na regulação do mecanismo de tolerância à seca em soja, na cultivar tolerante Embrapa 48.The objective of this work was to identify candidate genes of the HD‑Zip I transcription factors subfamily that contribute to drought tolerance in soybean. Trifoliate soybean leaves of drought tolerant (Embrapa 48) and susceptible (BR 16) cultivars were evaluated under three levels of drought: absence, moderate (-1.5 MPa), and severe (-3.0 MPa). Promoter analysis indicated the presence of putative cis-regulatory elements related to water stress in the three genes evaluated (GmHB6, GmHB13, and GmHB21). However, there was no specific pattern of distribution associated with the higher drought tolerance of the genotype. By comparative analysis, six cis-regulatory elements potentially involved in the induction of gene expression under drought were identified. Gene GmHB13 was exclusively induced by drought in the tolerant cultivar, and GmHB6 had its expression reduced only in the susceptible cultivar. Gene GmHB21 showed increased expression in both genotypes. Gene GmHB13 is an important element in the regulation of the drought tolerance mechanism in soybean, in the tolerant cultivar Embrapa 48

Evaluation of nine maize inbred lines in diallel cross in relation to aluminum tolerance

Avaliaram-se nove linhagens endogâmicas de milho e seus cruzamentos quanto à tolerância ao alumínio (Al), em um dialelo incompleto. Foram utilizados os índices fenotípicos de comprimento relativo de raiz seminal (CRRS), comprimento líquido de raiz seminal (CLRS) e coloração por hematoxilina, determinados após sete dias de crescimento em solução nutritiva contendo 222 mmoles L-1 de Al. Os resultados dos cruzamentos dialélicos demonstraram que os efeitos aditivos foram mais importantes que os efeitos não-aditivos para os três índices avaliados. As linhagens L13, L724, L723 e L16 seriam as mais indicadas para a obtenção de híbridos visando tolerância ao Al, por apresentarem os melhores valores de capacidade geral de combinação e por participarem dos cruzamentos de melhor capacidade específica de combinação. Uma correlação de 0,76 foi observada entre os índices CLRS e a coloração por hematoxilina, de 0,63 entre CLRS e CRRS e de 0,27 entre CRRS e coloração por hematoxilina. A coloração por hematoxilina demonstrou ser uma valiosa ferramenta para programas de melhoramento de milho que visam a seleção de genótipos com maior tolerância ao alumínio.Nine maize inbred lines and their hybrid combinations were evaluated in incomplete diallel crosses to study the aluminum (Al) tolerance behavior. The phenotypic indexes used to determine Al tolerance were the relative seminal-root length (RSRL), the net seminal-root length (NSRL) and the hemathoxylin staining, determined after seven days of growth in nutrient solution with 222 mmoles L-1 of Al. The diallel crosses results showed that additive effects were more important than not additive effects, for all indexes evaluated. Maize lines L13, L724, L723, and L16 showed better behaviour for general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) and are the more indicated for obtaining Al-tolerant hybrids. The correlation observed between NSRL and hematoxylin staining was 0.76, between NSRL and RSRL was 0.63 and between RSRL and hematoxylin staining equal to 0.27. Therefore, hematoxylin appears to be a suitable tool to assist Al-tolerance selection in maize breeding programs

Carotenoids in green corn grains after post-emergence herbicide application

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de herbicidas pós-emergentes no teor de carotenoides em grãos de milho verde. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado com cinco tratamentos – sem aplicação; foramsulfuron + iodosulfuron-methyl-sodium (40 g ha-1); nicosulfuron (20 g ha-1); mesotrione (120 g ha-1) e tembotrione (100 g ha-1) – e duas repetições. Os grãos foram avaliados para teores de luteína, zeaxantina, betacriptoxantina, alfacaroteno e betacaroteno, carotenoides pró-vitamina A, carotenoides totais e percentuais de luteína, zeaxantina e carotenoides pró-vitamina A. Os herbicidas tembotrione e o nicosulfuron não causaram efeitos deletérios nos teores de carotenoides totais ou nas frações com atividade pró-vitamina A.The objective of this work was to evaluate the efect of post-emergence herbicide application on carotenoid content in green corn grains. A completely randomized design was used, with five treatments – no application; foramsulfuron + iodosulfuron-methyl-sodium (40 g ha-1); nicosulfuron (20 g ha-1); mesotrione (120 g ha-1) and tembotrione (100 g ha-1) –, and two replicates. The grains were evaluated in terms of lutein, zeaxanthin, beta-cryptoxanthin, alpha-carotene and beta-carotene, pro-vitamin A carotenoids, total carotenoid contents, and percentage of lutein, zeaxanthin and pro-vitamin A carotenoids. Tembotrione and nicosulfuron herbicides did not cause deleterious effects on total carotenoids or fractions with pro-vitamin A activity

Upland rice tolerance to drought

Water deficiency stress can seriously damage the upland rice crop, mainly reducing its yield. Therefore, the selection of genotypes better adapted to drought is relevant. This study aimed at evaluating agronomic traits and leaf temperature, in F7 upland rice lines under two irrigation conditions (with and without water deficit stress), in order to allow the selection of lines more tolerant to this abiotic stress. In 142 recombinant inbred lines and their two parents, Bico Ganga Curto and Chorinho, the leaf temperature (ºC), days to flowering, number of tillers and panicles per linear meter, spikelet sterility (%), plant height (cm), one thousand spikelets weight (g) and yield (kg ha-1) were evaluated. The experimental design used was a 12x12 triple lattice, with or without water stress. Fifteen lines were selected by using the Drought Susceptibility Index and compared with their parents by the Tukey test. An increase was observed in the number of days to flowering and spikelet sterility, under water deficit stress. Under the same condition, there was a reduction for plant height and number of tillers and panicles per linear meter. Among all lines, the 51 distinguished itself by presenting a high yield, concerning both environments

Fluxo gênico recíproco entre cultivares de soja convencional e geneticamente modificada

O objetivo deste trabalho foi determinar o fluxo gênico recíproco entre duas cultivares de soja, uma tolerante e outra sensível ao glifosato, além de aplicar estimadores para determinar a taxa de fecundação cruzada na população e o número de sementes híbridas na progênie. O experimento compôs-se de quatro blocos com 40 fileiras de soja, com 20 fileiras de cada cultivar (CD217 e CD219RR). No estádio R8, cinco fileiras, distantes 0,5, 1, 2, 4 e 8 m da cultivar adjacente, foram colhidas, trilhadas e analisadas quanto à ocorrência de fluxo gênico. Como características marcadoras, foram utilizadas as cores da flor, hipocótilo e pubescência, e a tolerância ao glifosato. As cultivares contrastam quanto às características analisadas, cada uma condicionada por um gene com dois alelos, em interação de dominância completa. Na progênie da cultivar tolerante, a maior taxa de híbridos encontrada foi 0,27% e, na progênie da cultivar sensível, identificou-se 0,83%; pela hipótese do efeito diluição, as taxas de hibridação natural populacional seriam 0,104 e0,388%, respectivamente. O fluxo gênico recíproco entre as cultivares CD217 e CD219RR não é o mesmo em ambas as direções. Os estimadores propostos são úteis para determinar a taxa de híbridos em amostras de sementes

Regeneração de plantas a partir do cultivo de óvulos de Citrus reticulata cv. Dancy

Undeveloped ovules of Citrus reticulata Blanco cv. Dancy were cultivated with the objective to determinate the effect of pollination, harvesting time and culture conditions appropiated for induction of embryogenesis and embryo production. It was verified the effect of in vivo grafting of cotiledonary embryos, in ten-month-old rootstock obtained from seeds, on the rapidity of obtention of disease-free plants and on the reduction of the juvenility stage. Ovule originated from pollinated and non-pollinated flowers collected 7, 14, 21 and 28 days after anthesis grown under light and dark conditions were cultured in basic medium MT, added with 500 mg.L-1 of malt extract. Cotiledonary embryos, 4-6 mm long, obtained in vitro were grafted in vivo on rootstocks. Embryos were directly obtained from ovule culture, however it was observed the formation of a high number of abnormal embryos in all treatments. Whole plants were developed on the same basic medium. It was not observed the formation of callus until 120 days. Differences related to the percentage of ovules that induced embryos and the number of embryos were observed in all treatments. The success rate of embryo grafting was 23%, however, it was observed a fast seedling development, which is a promissing technique for breeding programs and maybe in the mass propagation of virus-free plants, in case the juvenile phase be reduced.Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de verificar o efeito da polinização, época de coleta, condição de cultivo de óvulos não desenvolvidos de Citrus reticulata Blanco cv. Dancy, quanto à indução de embriogênese e o número de embriões desenvolvidos e verificar o efeito da enxertia in vivo de embriões cotiledonares, em porta-enxertos obtidos a partir de sementes, sobre a rapidez de obtenção de plantas sadias e redução do período de juvenilidade. Óvulos originados de flores com e sem polinização, coletados aos 7, 14, 21 e 28 dias, mantidos sob luz e no escuro foram cultivados em meio básico MT, suplementado com 500 mg.L-1 de extrato de malte. Embriões cotiledonares, obtidos diretamente do cultivo de óvulos, com 4-6 mm de comprimento foram enxertados diretamente em porta-enxertos com 10 meses de idade. Não houve formação de nenhum calo até os 120 dias após o início do cultivo. Entre os tratamentos observaram-se diferenças quanto à porcentagem de óvulos que induziram embriões e ao número de embriões formados. Plantas inteiras foram desenvolvidas no mesmo meio básico. A porcentagem de pegamento dos enxertos foi de 23%, entretanto, foi observado um rápido desenvolvimento das mudas, mostrando boas perspectivas desta técnica em programas de melhoramento e talvez na propagação de plantas livres de viroses, caso a fase juvenil seja reduzida