Orientador : Adilson Leite / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-02T02:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cancado_LeticiaJungmann_M.pdf: 8379211 bytes, checksum: 6919d2f69023aa6c69d933716edf3d7a (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

O sistema coletor de energia luminosa (LHCII) funciona como um sistema antena associado a um centro de reação do PSII. O sistema antena é formado por moléculas de clorofila complexadas às proteínas CAB ("Chlorophill a/b binding proteins"). As moléculas de clorofila são excitadas pela energia luminosa, e quando voltam para o estado de repouso dessa transição, tem-se a liberação de elétrons que são transportados do PSII para PSI, gerando NADPH e ATP. A proteína Lhcb1*2 é a principal proteína CAB, e está associada à cerca de 50% das moléculas de clorofila do PSII. O emprego de técnicas de biotecnologia, como a transformação genética de plantas, representa uma ferramenta adicional para melhorar o potencial produtivo das espécies cultivadas. Por exemplo, o aumento de biomassa é uma característica de ser conseguida em diversas culturas e está relacionada, em grande parte, à capacidade fotossintética das plantas. As plantas superiores, são capazes de ajustar o tamanho do sistema antena (LHCII), localizados nas membranas dos tilacóides dos cloroplastos, como observado em estudos anteriores, em nosso laboratório, sobre a regulação do processo fotossintético, em plantas transgênicas de tabaco (Nicotiana tabacum cv. Petit Havana SR1) que superexpressaram o gene quimérico Lhcb1*2 de ervilha. A expressão deste gene foi facilitada pelo promotor constitutivo 35S do vírus do mosaico da couve-flor (CaMV). Neste caso foram obtidas duas linhagens que têm alta expressão desse transgene e os resultados mostraram que a expressão ectópica do gene Lhcb1*2 resultou em um aumento da capacidade fotossintética das plantas transgênicas em condições limitantes de luz, e também em uma série de efeitos pleiotrópicos no desenvolvimento e anatomia foliar. Assim, o objetivo dessa dissertação foi o de obter-se um maior número de linhagens transgênicas de tabaco, para o estudo posterior de diferentes níveis de expressão do transgene, de forma a entender a relação entre o nível de expressão do transgene e os efeitos sobre o desenvolvimento, anatomia foliar e fisiologia das plantas transgênicas. O sistema de transformação de plantas utilizado foi o de Agrobacterium tumefaciens. A identificação dos transformantes feita por PCR. As plantas PCR positivas foram então autofecundadas, e suas progênies, avaliadas em meio seletivo. As plantas que apresentaram o padrão de seleção, de três plantas resistentes para uma suscetível à canamicina, foram selecionadas. Nove plantas de cada progênie resistente foram novamente autofecundadas, para a identificação de plantas homozigotas para o transgene. Dezessete linhagens, independentes e homozigotas para o transgene, foram obtidas de dezenove plantas com segregação mendeliana (3:1). A análise de Southern blot de 12 plantas PCR positivas e homozigotas para o transgene, apenas uma planta revelou-se negativa, e várias, apesar da segregação mendeliana, apresentaram mais de uma cópia do transgene integrado ao seu genoma. / The LHCII light harvesting complex acts as an antenna system, associated to the (PSII) core complex. The LHCII is formed by chlorophyll molecules associated to the CAB proteins ("chlorophyll a/b binding proteins"). The chlorophyll molecules are excited by the light energy, before returning to the steady state. From this transition, electrons are liberated and transferred form PSII to PSI, producing NADPH and ATP. The Lhcb 1*2 is the major CAB protein and binds around 50% of total PSII Chlorophyll molecules. The use of biotechnology techniques, such as plant genetic transformation, represent an additional tool to improve the productive potential of cultivated species. For example, the increase in biomass is a (desired) feature to be achieved in several cultures and is largely related, to the photosynthetic capacity of higher plants. The higher plants are able to adjust the size of the LHCII antenna system, located in the thylakoid membrane of the chloroplasts, as observed in previous work in our laboratory, consuming the regulation of the photosynthetic apparatus in transgenic tobacco plants overexpressing the chimeric pea Lhcb1*2 gene. The expression of this gene was facilitated by the constitutive cauliflower mosaic virus 35S promotes (CaMV). ln this case, two lines, showing high expression of the transgene were obtained and the results showed that the ectopic expression of the Lhcb 1*2 lead to an enhanced photosynthetic capacity of these transgenic lines in limiting light conditions and also to a series of pleitropic effects upon development and leaf anatomy. So, the aim of this work was to obtain a larger number of transgenic tabacco lines for a future study of the different levels of the transgene expression , o be able to understand the relation between the transgene expression level and its effects upon development , leaf anatomy and fisiology of these transgenic plants. Toe plant transformation system used was the Agrobacterium tumefaciens one. The identification of the transformants was made by PCR. The PCR positive plants where then selfcrossed, and their progeny, evaluated in selective medium. The plants which showed a selective pattern of three resistant plants to one susceptible to kanamycin, were selected. Nine plants of each resistant progeny were selfcrossed a second time, for the identification of the homozygous transgenic lines. Seventeen independent homozygous transgenic lines were obtained, out of nineteen plants which showed Mendelian Segregation (3: 1 ). From the Southern blot analysis of thirteen PCR positive plants, homozygous plants, only one was not a genuine transformant and others, showed more than one copy of the transgene integrated into their genome, although the pattern of the segregation was Mendelian.

O sistema coletor de luz (LHC) é o principal complexo de proteínas associado a carotenóides e clorofilas, localizado nas membranas dos tilacóides nas plantas e algas superiores. O LHC atua como um sistema antena para o fotossistema I e o fotossistema II e tem um papel chave na captação da energia luminosa para a fotossíntese (Horton et aI, 1996). Os processos de transporte de elétrons, fixação do CO2 e assimilação do nitrato estão relacionados às necessidades de ATP, poder redutor e cofatores proteicos como, ferredoxina ou tiorredoxinina. Existe uma forte correlação entre o metabolismo do carbono e nitrogênio em plantas superiores, pois os esqueletos carbônicos e a energia, produtos da fotossíntese, são necessários à assimilação do nitrato direta ou indiretamente, através da síntese de sacarose (Ferrario-Mery, 1998; Foyer et al., 1998). A regulação deste processo é necessária para prevenir uma competição potencial da disponibilidade de poder redutor e precursores orgânicos, necessários para às vias biossintéticas (Champigny, 1995). A assimilação do nitrato para a biossintese de amino ácidos e outras moléculas necessita de ferredoxina reduzida (Durnford & Falkowski, 1997). Neste trabalho nós investigamos a regulação do metabolismo fotossintético e a assimilação do nitrato, em plantas trangênicas de tabaco que produzem uma proteína da ervilha de 28kDa do sistema principal do complexo LHCII. As análises foram conduzidas em condições de baixa luminosidade. Os resultados demostraram um aumento na assimilação de nitrogenio das plantas transgênicas, evidenciado pelo maior estado de ativação da nitrato redutase, maior atividade da glutarnina sintetase e mudanças no conteúdo de amino ácidos. Glutamato e Glutarnina aumentaram nas folhas das plantas transgênicas, enquanto Treonina teve uma severa diminuição. / not available

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2008. / Submitted by Diogo Trindade Fóis (diogo_fois@hotmail.com) on 2009-09-17T16:39:22Z No. of bitstreams: 1 2008_DjairSantosLimaSouza_reduzida.pdf: 6987076 bytes, checksum: e14061f98574481be7fb23d93326a740 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2010-01-29T14:15:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_DjairSantosLimaSouza_reduzida.pdf: 6987076 bytes, checksum: e14061f98574481be7fb23d93326a740 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-29T14:15:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_DjairSantosLimaSouza_reduzida.pdf: 6987076 bytes, checksum: e14061f98574481be7fb23d93326a740 (MD5) Previous issue date: 2008-11 / A cultura do algodão (Gossypium hirsutum) sofre perdas significativas na sua produção, devido ao ataque de fitonematóides, especialmente o nematóide de galhas M. incognita. Visando estudar os mecanismos envolvidos na resistência, foram construídas bibliotecas de ESTs de raiz de algodão resistente e susceptível a esse nematóide. As variedades de algodão resistente (IAC 96/414) e susceptível (IAC 98/708), cedidas pelo Institituto Agronômico de Campinas em São Paulo, foram desafiadas com o nematóide de galhas com o objetivo de identificar genes expressos diferencialmente nas plantas resistente e susceptível, durante a presença do nematóide. Cada planta foi inoculada com 1.200 J2s de M. incognita, depositados homogêneamente com a pipeta ao redor da base da raiz. As raízes das plantas de cada variedade foram coletadas após 2, 4 e 18 dias após a inoculação. Essas raízes foram acondicionadas imediatamente em nitrogênio líquido e mantidas em freezer a -80 ºC até o momento da extração dos RNAs. Para a construção das bibliotecas, foi determinada a reunião dos RNAs extraídos das plantas coletadas com 2, 4, 18 dias. Ambas as bibliotecas foram desenvolvidas com o kit "Superscript Plasmid System with Gateway Technology for cDNAs synthesis and Cloning". Os cDNAs foram então seqüênciados, e a montagem das seqüências das duas bibliotecas foi realizada em conjunto, de forma a se buscar genes que estivessem sendo diferencialmente expressos. Os dados gerados resultaram em 2.262 seqüências para as bibliotecas de raíz de algodão resistente e susceptível. A montagem resultou em 1.827 grupos, sendo 234 contigs e 1.593 singlets. No presente estudo, foram identificados vários genes que podem estar associados com defesa a nematóides, outros patógenos, além de proteínas envolvidas com resposta a estresse abiótico. Esse efeito pode ser produzido pela ação do nematóide que ativa rotas de defesa no hospedeiro que levam à expressão de diversos genes de resistência (Giebel 1976; Potenza, Thomas et al. 2001; Johnk, Hietala et al. 2005). A ativação de rotas que levam à resistência do algodão ao nematóide de galhas pode ser sinalizada pela expressão de genes relacionados à resposta de hipersensibilidade (HR) no hospedeiro. Dentre essess genes, destacaram-se a chaperona Hsp90 (FL684416), superóxido dismutase (FL684415), proteína indutora de resposta de hipersensibilidade (FL684432), proteina com domínio LRR (FL684418). Esses genes já foram relacionados com o mecanismo de resistência a patógenos, que leva a ativação da resposta de hipersensibilidade nas plantas atacadas. As respectivas atividades das proteínas codificadas por esses genes serão comentadas a seguir. No início, quando a célula vegetal entra em contato com moléculas elicitoras (Avr) produzidas pelo patógeno ou pela ação do mesmo, ocorre a ativação de enzimas como NADPH-oxidases que promovem a transformação do oxigênio (O2) em íons superóxido (O-) uma espécie reativa de oxigênio, em seguida ocorre o formação e o acúmulo de peróxido de hidrogênio (H2O2) por dismutação espontânea do O- a H2O2 ou quando essa dismutação é catalisada pela enzima superóxido dismutase (SOD). Essa enzima promove a produção do H2O2 numa velocidade 1010 vezes maior que na reação espontânea. Na presença de certos íons, o H2O2 pode ser convertido em espécies de oxigênio ainda mais reativas (ROS), que se ligam a proteínas, inibem a ação de enzimas e causam danos ao DNA. Exemplo disso é a conversão do H2O2, na presença de Fe2+, para OH-, altamente tóxico. Apesar da morte celular que ocorre nas imediações das injúrias, o peróxido de hidrogênio tem um importante papel na ativação de genes de resistência vegetal que inibem a propagação na planta, da necrose provocada pela resposta de hipersensibilidade. Em seguida, à ativação dos genes de resistência ocorre a resposta sistêmica adquirida (SAR), onde várias outras microexplosões oxidativas ocorrem longe do sítio de infecção pelo patógeno, levando à propagação da expressão dos genes de resistência (Resende, Salgado et al., 2003). Relatos também indicam que a morte celular não depende apenas do peróxido de hidrogênio, mas sim da sua interação sinergistica com o oxido nítrico (Iakimova, Michalczuk et al., 2005). Sendo assim, a enzima superóxido dismutase, identificada no presente estudo, pode estar relacionada tanto com a produção da HR em combate ao patógeno, quanto à ativação de outros genes que podem ou não estar associados à resistência a M. incognita no algodão. A quinase dependente de cálcio (FL684434) é também relatada como proteína de defesa de plantas contra patógenos, pois quando ocorre um influxo de cálcio na célula vegetal, provocado por um stress, as quinases dependentes de cálcio podem iniciar uma cascata de transdução de sinal que levam a resposta de hipersensibilidade (Romeis, Piedras et al. 2000). A chaperona Hsp90 participa no dobramento de proteínas R, que atuam na defesa em resposta ao ataque de patógenos (De la Fuente van Bentem, Vossen et al. 2005). Como exemplo, a Hsp90 é essencial na resistência do tomate a M. incognita, por interação com a proteína codificada pelo gene Mi-1 (Bhattarai, Li et al. 2007). Já é sabido que os domínios LRR são freqüentes em proteínas de sinalização que atuam em mecanismos de defesa de plantas (Diévart and Clark 2004). É comum para muitos genes de resistência a nematóides o aparecimento de domínios LRR que são associados com a interação proteína proteína para o reconhecimento de moléculas Avr ou de membros da cascata de transdução de sinal que leva à resistência (Williamson and Kumar, 2006; Mehta, Magalhães et al., 2008; Fuller, Lilley et al., 2008). A proteína indutora de resposta de resposta de hipersensibilidade atua no reconhecimento do patógeno que, por fim, irá disparar o mecanismo da resposta de hipersensibilidade na planta (Rostoks, Schmierer et al. 2003). Outros genes que foram expressos na biblioteca de algodão resistente podem estar ligados à resistência a outros stresses bióticos ou abióticos, e não necessariamente estão relacionados com a resistência à nematóides. Como exemplo, podemos citar os polipeptídios reversivelmente glicosilados (FL684417) cuja função não é bem conhecida. Entretanto, um peptídeo dessa família, chamado de S1UPRG1 encontrado em plantas de tomate, interage com a proteína V1 do capsídio do geminivirus TLCV, podendo estar relacionada com uma nova via onde o polipeptídio do hospedeiro interage com a proteína V1, levando a uma interação compatível entre a planta e o patógeno (Selth, Dogra et al. 2006). As proteínas com domínios de dedos de zinco, como a seqüência encontrada na biblioteca do algodão resistente (FL684423), são fatores de transcrição que atuam na via de resposta a patógenos em diversas plantas (Park, Kim et al. 2007). A expressão do gene para a isoflavorna redutase (FL684412), pode estar relacionada com a síntese de metabólitos secundários em resposta ao patógeno. Resultados similares de expressão foram obtidos para uma cultivar resistente de alfafa (Potenza, Thomas et al. 2001). Com relação à peroxiredoxina (FL684425) esta já é uma proteína conhecida, que atua na defesa contra patógenos (Rouhier, Gelhaye et al. 2004). A proteína de resistência Brassinazole (FL684426) participa da síntese do hormônio brassinolídeo, que participa na indução da resistência em plantas (Nakashita, Yasuda et al. 2003). A proteína Skp1 (FL684427) é um componente do sistema de ubiquitina ligases que mediam a degradação de proteínas pela unidade 26S do proteossomo. A participação dessa proteína em processos de resistência de plantas já foi documentada (Kottapalli, Sarla et al. 2006). A proteína conhecida como ciclofilina (FL684428) participa no processo de sinalização para a ativação das defesas de Arabidopsis contra Pseudomonas syringae (Coaker, Falick et al. 2005). Além disso, uma ciclofilina isolada de repolho chines Brassica campestris demonstrou efeito anti-fúngico contra diversos patógenos, mas principalmente na inibição do crescimento de Botrytis cinerea (Lee, Park et al. 2007). As proteínas V-SNARE (FL684429) são proteínas de membranas que participam no processo de liberação extracelular por exocitose, de proteínas relacionadas com a resistência das plantas (Robatzek 2007). Quitinases são enzimas que atuam na hidrólise da quitina e podem estar relacionadas em processos de resistência a patógenos quitinosos, em uma série de organismos, ou no metabolismo da quitina no próprio organismo. A biblioteca do algodão resistente apresentou uma quitinase de classe IV (FL684430). Essas enzimas pertencem ao grupo das PR3, que são proteínas relacionadas à patogênese em plantas (Kasprzewska 2003). O fator despolimerizante de actina (FL684431) pode estar relacionado com o mecanismo de defesa do hospedeiro contra fungos fitopatogênicos. Esse efeito foi observado para o fator despolimerizante de actina encontrado em cevada (Miklis, Consonni et al. 2007). As enzimas do tipo endo-1,3-D-glucosidases já foram relatadas como proteínas de defesa vegetal no controle de fungos (Okinaka, Mimori et al. 1995) e de fitonematóides (Giebel 1976). A proteína dirigente de expressão já foi relacionada com mecanismos de defesa vegetal em resposta a injúrias (Ralph, Park et al. 2006). Cinnamoyl- CoA redutase (FL684435) foi apontada como uma proteína de defesa via sinalização em arroz (Kawasaki, Koita et al. 2006). Em duas recentes revisões, nos indentificamos diversas proteínas produzidas diferencialmente em plantas infectadas por nematóides (Mehta, Brasileiro et al., 2008; Mehta, Magalhães et al., 2008). As seqüências correspondentes a genes com potencial de expressão diferencial estão sendo analisadas e serão amplificadas para utilização em experimentos de Northern blotting, a fim de confirmar seus níveis de expressão experimentalmente. Posteriormente, essas seqüências poderão ser utilizadas na transformação de plantas com o intuito de produzir variedades de interesse agronômico resistentes ao nematóide. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Meloidogyne incognita is a destructive nematode responsible for heavy damage to economically important plants, including cotton (Gossypium hirsutum) the most important fiber crop worldwide. The control of this pathogen is heavily centered on chemical nematicides, which are toxic to humans and the environment, harmful to non-target organisms and expensive. Alternatively, resistant varieties of cotton obtained from conventional breeding programs represent an attractive strategy for the control of M. incognita. In this context, the aim of the work reported here was to analyze the gene expression profile of cotton plants infected with M. incognita in order to understand the mechanisms involved with resistance. EST libraries of cotton genotypes resistant to or susceptible to infection by M. incognita were constructed and sequenced, generating 2,262 sequences that were assembled into 1,827 groups (234 contigs and 1,593 singlets). The results showed genes differentially expressed in both resistant and susceptible cotton. After manual annotation, 20 genes were found to be expressed exclusively in the resistant cotton genotype, with functions related to pathogen recognition (1), signal transduction (7), defense mechanisms (10) and protein transport and activation (2). The functions of these genes acting coordinately could indicate the existence of a cotton defense pathway against 25 nematode attack. These data show the complexity in plant defense responses, and indicate some candidate genes for validation and use through transformation in other agronomically important plants.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-03-28T18:19:29Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3332652 bytes, checksum: 04ec070117dac8440805ce5de641c800 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T18:19:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3332652 bytes, checksum: 04ec070117dac8440805ce5de641c800 (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A papel da sacarose em CG foi investigado através da caracterização de plantas de Tabaco transgênicas superexpressando a isoforma 3 do gene sacarose sintase (NtSuSy3) sob controle do promotor KST1 bem como por experimentos de análise de fluxo metabólico utilizando fragmentos epidérmicos enriquecidos com CG (EF) durante abertura estomática induzida pela luz. As plantas NtSuSy3 mostraram aumentos na condutância estomática, fotossíntese e nas taxas de transpiração a nível foliar e de planta inteira. As alterações observadas no metabolismo de CG das plantas transgênicas são discutidas no texto. Observou-se uma redução nos níveis de sacarose em diferentes experimentos de abertura estomática induzida pela luz, enquanto que os níveis de sacarose no meio não foram alterados, sugerindo que a sacarose foi degradada no simplasto de CG. A análise via LC-qTOF-MS de experimentos com EF submetidos a NaH13C03 durante abertura estomática induzida pela luz mostraram um enriquecimento de 13 C em sacarose, malato, fumarate e glutamins. As possíveis funções exercidas por esses metabólitos são discutidas no texto. Em conjunto, os dados desse trabalho sugerem que a degradação da sacarose no simplasto de CG pode ser um mecanismo importante para a abertura estomática de Tabaco induzida pela luz. / A characterization of transgenic tobacco plants overexpressing potato sucrose synthase 3 gene (NtSuSy3) under control of KST1 promoter was performed in order to analyze the role of sucrose metabolism on GC osmoregulation. Also, we performed a metabolic flux analysis in guard cell enriched epidermal fragment (EF) of Nicotiana tabacum in order to investigate changes in GC metabolism during stomatal aperture light-induced. NtSuSy3 plants showed higher stomatal conductance, transpiration rate, whole plant transpiration, and net photosynthetic rate than wild type (WT). Several changes in GC metabolism were observed in transgenic plants are discussed in the text. In different stomatal aperture light-induced experiments, it was observed a decrease in sucrose content, while no changes were detected in the sugar content in the medium; suggesting that the sugars decreased observed is due to breakdown and not efflux of GC. Using a feeding strategy in EF submitted to NaH13C03 followed by LC-qTOF-MS analysis, a 13 C-enrichment in sucrose, malate, fumarate and glutamine were observed. The possible function of these metabolites for GC osmoregulation are discussed in the text. Taken together, the data showed here provide evidence for another role of sucrose for GC osmoregulation. Our data suggest that sucrose breakdown, not just sucrose accumulation, can be performed to induce stomatal opening in tobacco. / O autor não aprersentou título em portuguẽs. A data de aprovação foi aleatória devido não constar na tese. Tese enviada pela secretaria do curso por e-mail, em 28-03-17.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:20:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 330573.pdf: 1832184 bytes, checksum: 736d03877d867489cc66cc941d4fbe55 (MD5) Previous issue date: 2014 / Estudos que abordam os efeitos de Organismos Geneticamente Modificados (OGMs) sobre a abelha Apis mellifera em sua maioria avaliam os efeitos letais por meio de análises laboratoriais com larvas ou abelhas adultas individualmente, as quais são alimentadas com proteína Cry purificada ou pólen Bt. Poucos estudos avaliam os efeitos subletais dos OGMs sobre as abelhas, especialmente os relacionados com a sanidade apícola. O objetivo deste trabalho foi avaliar os eventuais efeitos da alimentação com pólen de milho Herculex® (Evento TC1507) sobre o desenvolvimento das colônias e sobre a sanidade apícola de A. mellifera. Para tanto foram analisados: o comportamento higiênico das abelhas (CH); a infestação de ácaro Varroa destructor e do fungo Nosema ceranae; o desenvolvimento das colônias e a detecção da presença da proteína Cry1F no pólen e nas larvas. O experimento foi realizado no mês de março de 2014 em um apiário localizado no município de Florianópolis -SC-BR. Ao todo foram utilizadas 20 colméias tipo Langstroth. Utilizou-se pólen do milho Herculex, que expressa a proteína Cry1F, e de sua respectiva linha isogênica, plantados na Fazenda da Ressacada - UFSC. O experimento continha quatro tratamentos: alimento contendo pólen Bt, alimento contendo pólen da linha isogênica, alimento não contendo pólen, e testemunha. Para a avaliação das variáveis foram utilizadas as técnicas de perfuração de células de crias operculadas para o comportamento higiênico, contagem de ácaros em abelhas operárias adultas, contagem de esporos de Nosema ceranae em abelhas adultas utilizando câmara de Neubauer (hemocitômetro), avaliação da quantidade de quadros de mel, pólen, crias e quadros com cera alveolada para avaliação do desenvolvimento da colônia. Por fim, foi realizada a detecção e quantificação da proteína Cry1F presente no pólen e nas larvas utilizando a técnica Western Blotting. Em relação ao comportamento higiênico, as colônias alimentadas com pólen Bt registraram a menor porcentagem de retirada de larvas mortas (83%) em relação àquelas alimentadas com os demais alimentos (P<0,05). Colônias alimentadas com pólen do milho Bt demonstraram maior infestação de V. destructor. Não foram verificadas diferenças significativas em relação ao desenvolvimento das colônias e à infestação e N. ceranae. Foi verificada a presença da proteína Cry1F em todas as amostras de larvas das colônias que receberam alimento contendo pólen Bt. A metodologia empregada no presente trabalho, incluindo a metodologia para amostragem, desenho experimental, fornecimento de alimento e procedimentos para análise dos fatores, mostrou-se eficiente para avaliar os possíveis efeitos subletais sobre as abelhas e os possíveis impactos dos OGMs sobre a sanidade apícola.<br> / Abstract : Studies about the effects of genetically modified organisms (GMOs) the honeybee Apis mellifera mostly evaluate lethal effects by means of laboratory testing with larvae or adult bees individually, which are fed with purified protein Cry or Bt pollen. Very few studies assess the sublethal effects of GMOs on bees, especially those related to apiculture health. In this context, the aim of this study was to evaluate the possible effects of feeding with Bt corn pollen (event TC1507, commercially known as Herculex) on the development of the colonies and about the sanity of bee A. mellifera. For both were analyzed: the hygienic behavior of the bees (CH); the infestation of Varroa destructor mite and Nosema ceranae; the development of the colonies and the presence of Cry1F protein in the pollen and larvae. The experiment was accomplished in March 2014 in an Apiary located in the municipality of Florianópolis. In all, was use 20 beehives of type Langstrot. We used corn pollen Herculex, which expresses the Cry1F protein, and its respective key isogenic line, planted at Fazenda da Ressacada-UFSC. The experiment contained four treatments, being they: food containing Bt pollen, food containing isogenic line pollen, food containing no pollen, and witness treatment. Drilling techniques cell operculated pups for analysis of hygienic behavior, counting mites on adult worker bees, counting Nosema ceranae spores in adult bees using a Neubauer cam (hemocytometer), evaluation of the amount frames of honey, pollen, operculated create and larvae cells and frames with beeswax to evaluate development of the colony, and finally, the detection and quantification of Cry1F protein present in pollen and larvae using Western Blotting. Significant differences (P <0.05) were found in relation to hygienic behavior and V. destructor mite infestation. Regarding the hygienic behavior, colonies fed with Bt pollen had the lowest percentage of removal of dead larvae (83%) compared to those fed other diets. As for V. destructor, Bt pollen fed colonies obtained greater infestation, and those subjected to the other treatments no difference. No significant differences were observed in relation to the development of the colonies and the infestation and n. ceranae. It was verified the presence of Cry1F protein in all samples of larvae of the colonies that received food containing Bt pollen. The methodology employed in this work, including the methodology for sampling, experimental design, supply of food and procedures for analysis of factors, has proved efficient to assess the possible sublethal effects on bees and possible impacts of GMOs on the apiculture health.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-09-22T04:02:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 334808.pdf: 1815948 bytes, checksum: 0b23f59cf1fb94accd8260e25116e6d3 (MD5) Previous issue date: 2014 / As variedades de milho crioulo são cultivadas e conservadas principalmente por pequenos agricultores, possuindo características intrínsecas que as distinguem das demais variedades. Os riscos são para as variedades crioulas que estão coexistindo com híbridos Geneticamente Modificados (GMs) e não GMs, e mesmo sabendo que não há barreiras biológicas para o fluxo gênico entre as diferentes variedades de milho (híbridas/GMs e crioulas), estas podem existir nas proximidades, e, portanto, ocorrer o fluxo gênico. O objetivo desta dissertação foi estudar os efeitos da presença de transgenes (eventos TC1507 e TC1507 + NK603) por meio de um screening inicial dos principais grupos funcionais de grãos inteiros e suas partes (degerminados e embriões), em híbridos isogênicos de milho transgênicos (GM) e não transgênicos (NGM) isolados e associados a populações portadoras de diferentes proporções de background genético de variedade crioula Rosado-Rajado (RS). Estas últimas foram geradas para simular contaminações gradativas e recorrentes, proporcionadas pelo pólen dos híbridos sobre a variedade RS por fluxo gênico. Para tanto, foram geradas populações com distintos backgrounds genéticos (25, 50 e 75%) entre o milho GM e a sua versão não GM sobre a variedade crioula RS. Inicialmente, foram realizadas confirmações de ausências prévias de fluxo gênico de híbridos GMs sobre a variedade crioula RS, confirmações das identidades dos híbridos GMs e a efetividade dos cruzamentos realizados. Foram comparados os perfis metabólicos de grãos inteiros, degerminados e embriões dos híbridos isogênicos GMs e não GM, da variedade crioula RS e das progênies portadoras de 25%, 50% e 75% de genes de RS, em combinação com cada um dos três híbridos isogênicos, por meio da análise de infravermelho médio com transformada de Fourier por reflectância difusa (DRIFTS) e de estatística multivariada (PCA e agrupamento). As análises dos grupos funcionais carboidratos, proteínas, lipídios e poli(fenóis) formaram agrupamentos dissimilares, dependendo do tecido vegetal analisado e do híbrido isogênico envolvido. Nas análises de carboidratos e proteínas de grãos inteiros, observou-se um efeito gradativo de distanciamento entre tratamentos, ou seja, as populações com proporção média de genes 25% RS e 50% RS estiveram mais próximas ao genitor GMHR (Geneticamente modificada  evento TC1507 + NK603), nessa ordem, assim como apenas a população 75% RS agrupou-se ao genitor RS. Nas análises de grãos degerminados, os grupos funcionais constituídos pelos carboidratos, proteínas e lipídios não foram bons indicadores para detectar efeito da presença de transgenes, a partir da análise de híbridos isogênicos. Estes grupos funcionais também não foram adequados para acompanhar às mudanças decorrentes das contaminações recorrentes da variedade crioula por pólen de milhos GMs. Os grupos funcionais constituídos pelas proteínas e lipídios em embriões foram satisfatórios para detectar o efeito da presença de transgenes, diferenciando híbridos isogênicos com e sem transgenes, assim como estes em relação à variedade crioula RS. Procedimentos metabolômicos, combinado com análise multivariada, possibilitou um screening inicial rápido de milhos GMs e suas contrapartes convencionais, incluindo variedades crioulas contaminadas com pólen GM por fluxo gênico.<br> / Abstract : Maize landrace varieties are grown and maintained mainly by small-scale farmers and possess intrinsic characteristics that distinguish them from other varieties. The risks are that the landraces are coexisting with hybrid genetically modified (GM) and non-GM, and even though there is no biological barriers to gene flow between the different varieties of maize (hybrid / GMs and landraces), these may exist in nearby, and therefore gene flow occur. This work aimed to study the effects of the presence of transgenes (events TC1507 and TC1507 + NK603) through an initial screening of the major functional groups of whole grains and its parts thereof (degerminated and embryos) from isolated isogenic hybrids (GM and non-GM) and associated with populations that carry different proportions of genetic background of the landrace Rosado-Rajado (RS). Thus, populations with different genetic backgrounds were generated (25%, 50% and 75% RS genes) through intercrossing the GM hybrids and its non-GM version with the variety RS. Previous absences of gene flow from GM hybrids on the variety RS were performed as well as the identities of GM hybrids and the effectiveness of the performed populations. The metabolic profiles of whole grains, degerminated and embryos of the isogenic hybrids GM and non-GM, variety RS and progenies carrying 25%, 50% and 75% RS genes were compared with each of the three isogenic hybrids through mid-infrared Fourier transform analysis by diffuse reflectance (DRIFTS) and multivariate analysis (PCA and cluster). The analyses of functional groups - carbohydrates, proteins, lipids and poly(phenols) - formed dissimilar groups depending on the analyzed plant tissue and isogenic hybrid. In the analysis of carbohydrates and proteins in whole grain, it was observed a gradual effect of distancing between treatments; thus, populations carrying genes of RS - mean proportion of 25% and 50% - were closer to the parent GMHR (genetically modified  event TC1507 + NK603), as well as only the population 75% RS grouped with the RS parent. In degerminated grain analyses, carbohydrates, proteins and lipids were not good indicators to detect effect of the presence of transgenes, based on analysis isogenic hybrids. These functional groups also were not proper to follow the changes resulting from recurrent contamination promoted through GM pollen on RS variety. On de order hand, proteins and lipids in embryos were satisfactory functional groups to detect the effect of the presence of transgenes, differentiating isogenic hybrids, as well as these in relation to RS variety. Metabolomic procedures, combined with multivariate analysis enabled a rapid initial screening of GM maize and their conventional counterparts, including landraces, which were contaminated with GM pollen by gene flow.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-24T03:15:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343639.pdf: 5013655 bytes, checksum: 1793f907bf2af0743d51fdad7e7759ec (MD5) Previous issue date: 2016 / O uso de plantas transgênicas ou plantas geneticamente modificadas (GM) que expressam genes com atividade inseticida representam uma alternativa para controlar insetos pragas. As plantas transgênicas resistentes a insetos expressam genes derivados a partir da bactéria Bacillus thuringiensis (Bt). Durante a esporulação essa bactéria produz proteínas cristais. A atividade entomopatogênica desse microrganismo deve-se à presença de um núcleo inseticida dessa proteína em forma de cristal. Após a ingestão por insetos suscetíveis, esses cristais são dissolvidos no intestino médio do inseto em pH levemente ácido (no caso de coleópteros) ou alcalino (lepidópteros e dípteros) e o núcleo ativado. Após a liberação do núcleo ativo da proteína este se liga a receptores específicos do epitélio, promovendo a ruptura osmótica das células epiteliais do tubo digestivo, determinando a morte dos insetos. Quando as plantas transgênicas foram desenvolvidas, os cientistas afirmavam que as toxinas fossem altamente específicas e não afetavam organismos não-alvo, no entanto, atualmente, há ainda incertezas sobre o modo de ação de toxinas Bt. No estado de Santa Catarina, no sul do Brasil, 50.000 hectares estão ocupados por cultivos de milho, o principal produto agrícola do estado, com cerca de 90% destes cultivos plantados com variedades transgênicas, seguindo um tipo característico de manejo, já que o fabricante da tecnologia coloca à disposição do agricultor um pacote tecnológico , com produtos e práticas que orientam este tipo de cultura. Efeitos negativos de cultivos transgênicos na fauna associada ao longo da cadeia trófica são pouco conhecidos e o uso de insetos indicadores pode servir como uma ferramenta para avaliar os efeitos em cascata dos transgênicos sobre a vida silvestre. Os escarabeíneos (Coleoptera: Scarabaeinae), um táxon com reconhecida importância para a manutenção dos processos ecológicos por participar da decomposição da matéria orgânica, vêm sendo utilizados com sucesso como indicadores ecológicos. Assim, a pesquisa teve como principal objetivo avaliar se existe influência dos transgênicos, através da cadeia trófica, na diversidade, no comportamento e na fisiologia dos escarabeíneos. A tese está dividida em quatro capítulos, dois capítulos realizados na região de Campos Novos, sul do Brasil, e dois em laboratório. O primeiro capítulo relata os possíveis impactos dos cultivos de milho sobre as comunidades de escarabeíneos em fragmentos florestais de Mata Atlântica rodeados por plantações de milho transgênico ou convencional, avaliando o tipo de milho, técnicas de manejo, características vegetacionais, presença de mamíferos e distância espacial. Em 40 fragmentos de Mata Atlântica, sendo 20 circundados por milho convencional e 20 por milho transgênico, através de um protocolo de coleta com 10 armadilhas por fragmento, iscadas com fezes e carne, foi coletado um total de 3454 indivíduos de 44 espécies: 2312 indivíduos de 42 espécies em meio a milho convencional e 1142 indivíduos de 38 espécies em meio a milho transgênico. Diferenças nas comunidades de escarabeíneos foram encontradas e como esperado para áreas fragmentadas, uma maior riqueza de espécies foi observada em fragmentos maiores. A estruturação da comunidade de escarabaeíneos foi explicada pelas características da vegetação, pelo tamanho do fragmento, pela distância espacial e também pelo tipo de cultivo associado a suas técnicas de manejo. Assim, no sul do Brasil, o uso de milho transgênico pode estar acelerando a perda de diversidade e consequentemente os serviços ecossistêmicos providos pelos escarabeíneos podem estar sendo perdidos. O segundo capítulo teve como objetivo avaliar se existe preferência alimentar pela fauna nativa entre milho convencional ou milho transgênico, revelando se os animais conseguem diferenciá-los. Para tanto foram utilizadas armadilhas fotográficas em dez fragmentos florestais de Mata Atlântica, onde foram oferecidas quatro espigas de milho, duas convencionais e duas transgênicas. Dez mamíferos nativos e sete aves foram fotografadas consumindo milho e não houve preferência de consumo por milho convencional ou transgênico. Nesse cenário, se a alimentação transgênica apresentar algum efeito tardio nos animais que se alimentam desse tipo de milho, animais nativos também irão sofrer tais efeitos já que não conseguem diferenciá-lo. Além disso, se o transgênico passa através das fezes destes animais ao longo da cadeia trófica, a fauna coprófaga poderá sofrer tais efeitos. O terceiro capítulo teve como objetivo testar se a alimentação indireta com milho transgênico pode causar perda de fitness nos besouros escarabeíneos. Para tanto, escarabeíneos foram alimentados em laboratório com fezes de porco seguindo dois tratamentos: um grupo foi alimentado com fezes de cinco porcos que tinham consumido milho transgênico e outro grupo com fezes de cinco porcos que tinham consumido milho convencional. Em um experimento de olfatometria, os indivíduos de Canthon rutilans que foram alimentados com transgênico levaram mais tempo para chegar ao recurso; em um experimento de incorporação de matéria orgânica no solo, a quantidade de fezes enterrada pelos indivíduos de Coprophanaeus saphirinus foi maior para aqueles que se alimentaram com convencional; a incorporação de matéria orgânica por casais de C. rutilans, assim como o sucesso reprodutivo, foi similar nos dois tratamentos, embora os que se alimentaram com transgênico produziram mais bolas ninhos. Podemos supor que estas diferenças encontradas no fitness dos escarabeíneos podem afetar as funções destes nos ambientes naturais, deixando-os menos eficientes na remoção e enterrio das massas fecais. O último capítulo teve como objetivo determinar se a alimentação indireta com milho transgênico pode ter efeito na ecofisiologia dos escarabeíneos, impossibilitando a detecção dos estímulos presentes no ambiente, para isso, avaliamos a resposta antenal, as taxas respiratórias e a atividade da fenoloxidase (PO) de escarabeíneos submetidos aos dois tratamentos alimentares descritos no capítulo três, à base de milho convencional e transgênico. No experimento de eletroantenografia, nenhuma diferença foi detectada nas respostas antenais dos escarabeíneos, entretanto nos experimentos de respirometria e atividade de fenoloxidase foram detectadas evidências de aumento da atividade do sistema imune: aumento da emissão de CO2 durante a respiração e aumento da atividade de fenoloxidase nos besouros que consumiram uma dieta com transgênico, o que pode ser entendido como uma forma de manter o equilíbrio do sistema imunológico em um ambiente prejudicial, sendo possível que o transgênico esteja atuando como um estressor ambiental para organismos não-alvo (escarabeíneos). A maioria dos estudos publicados sobre os efeitos dos transgênicos em organismos não-alvo não mostrou diferenças com base na mortalidade, no entanto, efeitos mais sutis, tais como mudanças comportamentais ou fisiológicas, não foram estudados em besouros, mas a sua importância é evidente. Assim, os efeitos nãoletais demonstrados pelo uso do transgênico nesta pesquisa podem gerar nos besouros escarabeíneos uma menor capacidade competitiva pelos recursos efêmeros e uma maior predação, o que resultaria na diminuição das populações dos mesmos e consequentemente explicaria a perda de diversidade observada nas comunidades em fragmentos de mata nativa, o que pode implicar em prejuízos nos serviços ecossistêmicos providos por estes insetos.<br> / Abstract : The use of transgenic plants or genetically modified (GM) plants expressing genes with insecticidal activity represents an alternative to control insect pests. Transgenic plants resistant to insects expressing genes derived from the bacterium Bacillus thuringiensis (Bt). During sporulation this bacteria produces crystal proteins. The entomopathogenic activity of the microorganism is due to the presence of an insecticide core of this crystal protein. After ingestion by susceptible insects, these crystals are dissolved in the medium of the insect gut in slightly acidic pH (in the case of Coleoptera) or alkaline (Lepidoptera and Diptera) and the core is activated. Upon release of the active core of this protein, it binds to specific receptors in the epithelia, promoting the osmotic disruption of epithelial cells of the gut, causing the death of the insects. When transgenic plants have been developed, scientists believed that the toxins were highly specific and did not affect non-target organisms, however, currently, are still uncertainties in the mode of action of Bt toxins. In the state of Santa Catarina, in southern Brazil, 50,000 hectares are occupied by maize crops, the state's main agricultural product, about 90% of these crops are planted with transgenic varieties, following a characteristic type of management, the manufacturer of technology offers to the farmer a technological package with products and practices that guide this type of culture. Negative effects of GM crops on wildlife associated along the food chain are not well known and the use of insect s indicators can serve as a tool to assess the cascade effects of GM crops on wildlife. The dung beetles (Coleoptera: Scarabaeinae), a taxon of recognized importance to the maintenance of ecological processes to participate in the decomposition of organic matter, has been successfully used as ecological indicators. Thus, the research aimed to assess whether there is influence of GMOs, through the food chain in diversity, behavior and physiology of dung beetles. The thesis was divided into four chapters, two chapters made in the region of Campos Novos, southern Brazil, and two in the laboratory. The first chapter reports the potential impact of maize crops on dung beetles communities in forest fragments of Atlantic Forest surrounded by transgenic or conventional maize plantations, assessing the type of maize, management techniques, vegetation characteristics, presence of mammals and spatial distance. In 40 fragments of Atlantic Forest, 20 surrounded by conventional maize and 20 surrounded by transgenic maize, through a collection protocol with 10 traps per fragment, baited with feces and meat, a total of 3454 individuals of 44 species were collected: 2312 individuals of 42 species among conventional maize and 1142 individuals of 38 species in the midst of transgenic maize. Differences in dung beetles communities were found and as expected for fragmented areas, greater species richness was found in larger fragments. The structure of Scarabaeinae community was explained by the characteristics of the vegetation, the fragment size, the spatial distance and the type of farming associated with their management techniques. Thus, in southern Brazil, the use of transgenic maize may be accelerating the loss of diversity and therefore the ecosystem services provided by dung beetles may have been lost. The second chapter aimed to assess whether there is food preference in native fauna between conventional maize or transgenic maize, revealing if the animals can differentiate them. For this, camera traps were used in ten forest fragments of Atlantic Forest, where they were offered four cobs of maize, two conventional and two transgenic. Ten native mammals and seven birds were photographed consuming maize and no preference of consumption by conventional or transgenic maize was detected. In this scenario, if the GM food present a delayed effect on animals that feed this type of maize, native animals will also suffer such effects, as it cannot differentiate them. Moreover, if the GM passes through the feces of these animals along the food chain, the coprophagous animals can suffer such effects. The third chapter aimed to test if the indirect feeding of transgenic maize can cause loss of fitness in dung beetles. To this end, dung beetles were fed in a laboratory with pig feces following two treatments: one group was fed with feces of five pigs who had consumed transgenic maize and another group with feces of five pigs who had consumed conventional maize. In an olfactometry experiment, the Canthon rutilans individuals who were fed GM took longer time to get in the resource (feces); in an experiment of incorporation of organic matter in the soil, the amount of feces buried by individuals of Coprophanaeus saphirinus was higher in those who were fed feces with conventional maize; the incorporation of organic matter by C. rutilans couples was similar in both treatments, as well as the reproductive success, while those fed with GM produced more balls nests. We can assume that these differences in the "fitness" of dung beetles can affect the functions of these in natural environments, making them less efficient in the removal and burial of fecal masses. The last chapter was for determine whether the indirect feeding with transgenic maize may have effect on the ecophysiology of dung beetles, making them unable to detect the stimuli present in the environment for that, we evaluated the antennal response, respiratory rate and the activity of phenoloxidase (PO) of dung beetles submitted to two feeding treatments described in chapter three, with conventional and transgenic maize. In electroantennography experiment, no difference was detected in the antennal responses of dung beetles, but in the experiments of respirometry and phenoloxidase activity were detected evidence of increased activity of the immune system: increase in emissions of CO2 during respiration and increased of phenoloxidase activity in dung beetles that consumed a diet with transgenic, which can be understood as a way of maintaining the balance of the immune system in an adverse environment, it is possible that transgenic is acting as an environmental stressor to non-target organisms (Scarabaeinae). Most published studies on effects of GM on non-target organisms showed no differences based on mortality, however, more subtle effects such as behavioral or physiological changes have not been studied in dung beetles, but its importance is evident. Thus, non-lethal effects demonstrated by the use of GM in this research can lead to the dung beetles less competitive by ephemeral resources and increase predation, resulting in decreased of populations and thus explain the loss of diversity observed in dung beetles communities in native forest fragments, which can result in losses in ecosystem services provided by these insects.

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:10:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-05-11. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:25:41Z : No. of bitstreams: 1 000844845.pdf: 766874 bytes, checksum: 6dba7b08737882d775c386aef5b4a77c (MD5) / A incidência de insetos praga na cultura da soja causa aumento no custo de produção, o que ocasiona menor rentabilidade ao produtor em razão da maior utilização de defensivos para seu controle. Deste modo, o desenvolvimento de ferramentas que atenuem estes problemas é frequente. Assim, a biotecnologia torna-se alternativa que contribui para minimizar os impactos deste cenário. A transformação genética de plantas cultivadas possibilita o melhoramento da produção, por meio da inserção de características agronômicas desejáveis. No entanto, ao adotar semente transgênica o custo da semente deve ser levado em consideração devido aos direitos de patentes pagas ao detentor da tecnologia, o que também pode refletir em aumento do custo de produção. A partir da necessidade de alternativas ao manejo fitossanitário de insetos praga foi desenvolvida a soja RR2 PRO, tolerante a herbicida e resistente a insetos. Esta cultivar é a evolução da soja RR1 que apresenta apenas tolerância a herbicida. Além do custo de produção mais satisfatório ao sojicultor, espera-se que a cultura proporcione benefícios sociais e ambientais, através da menor exposição do homem aos defensivos, bem como menor contaminação ambiental, seja por menor uso de defensivo, seja pela menor emissão de CO2. Todavia, o custo para obtenção desta tecnologia deve ser ponderado frente ao real benefício gerado. Diante disso, este trabalho teve como objetivo estimar indicadores econômicos do sistema de produção com a soja RR2 PRO e a soja RR1 no estado de Mato Grosso. A metodologia utilizada para estimar o custo operacional de produção foi a do Instituto de Economia Agrícola (IEA). Foram avaliados os principais indicadores de rentabilidade. O custo operacional total (COT) do sistema com adoção da soja RR2 PRO foi inferior ao sistema com adoção da soja RR1, refletindo no menor custo por saca da ... / The appearance of insect pests in soybean cultivars may increase production cost and reduce producer profitability due to high use of pesticides. Techniques to minimize these problems must be developed. Biotechnology has become an alternative to minimize the impact on scenarios. Genetic transformations in cultivars enables production improvements by inserting desirable agronomic characteristics. Thus, it is necessary to take into account the cost of transgenic seeds. Patent rights of transgenic seeds require payment to them. However, the adoption of transgenic seeds requires consideration of the added production cost due to payment of patent rights of the technology's owner. The need for alternative insect pest management led to the development of the herbicide-tolerant insect-resistant soybean cultivar RR2 PRO, which was evolved from the herbicide-tolerant RR1 PRO. Besides reducing production costs, the RR2 PRO cultivar is expected to provide social and environmental benefits including reductions in exposure, environmental contamination, pesticide use and CO2 emissions. A cost assessment of this technology should take into account the real benefit generated. Thus, the objective of this study was estimated economic indicators in a soybean system of RR2 PRO and RR1 in the state of Mato Grosso. Operational cost was evaluated by Instituto de Economia Agrícola (IEA) methodology. Mean profitability indicator was evaluated. The soybean system RR2 PRO presented lower total operational cost than the RR1 system, including lower cost per bag under the RR2 PRO system versus RR1. Favorable profitability was demonstrated by both RR2 PRO with insect resistance and RR1 without insect resistance. However, the results have shown that the insect-resistant soybean cultivar may offer more advantages than its counterpart without insect resistance

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Universidade Federal de Goiás, Universidade Federal do Mato Grosso, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul, Universidade Federal da Grande Dourados— Programa em Rede Multi-Institucional do Pró-Centro-Oeste de Pós-Graduação em Biotecnologia e Biodiversidade, 2017. / Texto parcialmente liberado pelo autor. Conteúdo restrito: Capítulo 5. Resultados. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-02T12:54:16Z No. of bitstreams: 1 2017_LucianaHarumiMorimotoFigueiredo_PARCIAL.pdf: 1273860 bytes, checksum: 7e4772b5a2421214f336f64326539c7c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-22T20:40:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_LucianaHarumiMorimotoFigueiredo_PARCIAL.pdf: 1273860 bytes, checksum: 7e4772b5a2421214f336f64326539c7c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-22T20:40:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_LucianaHarumiMorimotoFigueiredo_PARCIAL.pdf: 1273860 bytes, checksum: 7e4772b5a2421214f336f64326539c7c (MD5) Previous issue date: 2018-03-22 / O Brasil inclui-se entre os países de maior biodiversidade mundial, possuindo cerca de 22% de todas as espécies de vegetais e animais do planeta. No entanto, apenas uma pequena parcela dessa biodiversidade tem sido pesquisada cientificamente quanto ao seu potencial de geração de produtos que venham a atender às demandas da sociedade. Um dos nichos de interesse envolvendo a geração de produtos tecnológicos para o Brasil é o setor agropecuário, uma vez que nosso país ocupa mais da metade do seu território com área agrícola e é um dos maiores exportadores de grãos. No entanto, com o alto crescimento populacional, a demanda por mais alimentos, os problemas de terras disponíveis para plantações e a preocupação constante com os danos ambientais causados pelo avanço da monocultura e das pastagens, é importante pesquisar formas alternativas de tecnologias para que o setor agropecuário se desenvolva de forma eficiente e visando a proteção do meio ambiente. Diante desse cenário, o monitoramento contínuo e a análise das tecnologias envolvendo a biotecnologia e a biodiversidade brasileira são importantes na elaboração e tomada de decisões estratégicas, tanto para o investimento na pesquisa, quanto para criar meios mais eficazes de apropriar os ganhos de competitividade com produtos inovadores. Dessa forma, o presente estudo objetivou fazer uma análise do panorama patentário no campo da biotecnologia e biodiversidade, para investigar as possibilidades de atuação das empresas e Instituições de Pesquisa da Região Centro-Oeste com relação às tecnologias existentes. Especificamente, o presente estudo trabalhou com um panorama patentário, tanto do setor agrobiotecnológico brasileiro, como de algumas das principais plantas do Cerrado com interesse extrativista (pequi, mangaba, baru e araticum), para verificar tendências e oportunidades para a região Centro-Oeste. O estudo mostrou que, quando verificamos um setor mais estabelecido economicamente, como é o caso da biotecnologia agropecuária, envolvendo, principalmente, tecnologias voltadas para produção animal e vegetal, a proteção pelo sistema de patentes é tratada de forma madura pelas empresas do setor e o domínio dessas biotecnologias mostrou ser das grandes empresas multinacionais. Para este setor, tais empresas estão optando por uma proteção voltada para o desenvolvimento de plantas GM envolvendo, principalmente, a estratégia da pirimidização de genes relacionados à resistência a pragas e/ou tolerância a herbicidas. No entanto, também foram encontrados pedidos na área animal (especialmente vacinas) e de microrganismos (especialmente para produção de biodiesel) no campo da biotecnologia agropecuária. Já quando analisamos um setor mais voltado para o agroextrativismo, cujo impacto econômico hoje é muito menor do que o da biotecnologia agropecuária, a proteção das tecnologias relacionadas a esse setor pelo sistema de patentes ainda é pouco utilizada, sendo a geração de produtos e processos oriundos das plantas do Cerrado e protegidos pelo sistema de patentes feita primordialmente por empresas estrangeiras e inventores independentes. As proteções pelas empresas multinacionais foram voltadas, em sua maioria, para o uso de óleo das espécies, na produção de cosméticos, enquanto que os inventores independentes desenvolveram tecnologias voltadas para o ramo alimentício. Uma análise da gestão de propriedade intelectual de algumas instituições e empresas que lideraram o ranking de proteção pelo sistema de patentes nesses dois campos selecionados no presente estudo, possibilitou diferentes visões de estratégia de gestão entre empresas e instituições de pesquisa, especialmente com relação ao foco do desenvolvimento de tecnologias e pontos de decisão para proteção das tecnologias desenvolvidas, abrindo algumas oportunidades para empresas e instituições de pesquisa da região Centro-Oeste. Esse estudo mostrou, ainda, que é importante criar mecanismos para estimular as empresas brasileiras a investirem mais em pesquisas no campo da agrobiotecnologia, bem como fortalecer políticas públicas que permitam o investimento do governo nesse setor e no incentivo das parcerias público-privadas, para aproveitar o conhecimento gerado nas Instituições de Pesquisa Brasileiras. O estudo também mostrou que, no Brasil, há uma grande lacuna entre os inventores independentes e as empresas, o que dificulta o desenvolvimento e aproveitamento de tecnologias interessantes relacionadas às espécies extrativistas do Cerrado. Portanto, há necessidade da criação de incentivos para a formação de parcerias entre inventores independentes/instituições de ensino e/ou pesquisa/empresas nacionais. Outra ação seria o investimento do Brasil em P, D&I para o desenvolvimento de produtos e processos de interesse mercadológico que evitem dependência de empresas estrangeiras. O investimento em capacitação no tema “propriedade intelectual” para os diferentes atores envolvidos no processo de geração de novas tecnologias também é fundamental para que o Brasil obtenha êxito na geração de novos produtos e processos protegidos pelo sistema de patentes. / Brazil is among the world's most biodiverse countries with about 22% of all species of plants and animals on the planet. However, only a small part of this biodiversity has been scientifically researched for its potential to produce products that meet the demands of society. One of the niches of interest involving the production of technological products for Brazil is the agricultural sector because Brazil occupies more than half of its territory with agricultural area and is one of the largest exporters of grains. However, with high population growth, the demand for more food, the problems of land available for plantations, and the constant concern about the environmental damages caused by the advance of monoculture and pasture, it is important to verify alternative forms of technology for the agricultural sector to develop efficiently and aiming at protecting the environment. Given this scenario, the continuous monitoring and analysis of the technologies involving Brazilian biotechnology and biodiversity are important in the elaboration and strategic decision making, both for the investment in the research, and to create more effective means of appropriating the gains of competitiveness with products innovators. Thus, the present study aimed to analyze the patent landscape in the field of biotechnology and biodiversity, in order to analyze the possibilities of action of the companies and research institutions of the Midwest region about existing technologies. Specifically, the present study has worked with a patent landscape, both in the Brazilian agro-biotechnology sector and in some of the main Cerrado plants with extractive interest (pequi, mangaba, baru and araticum) to verify the trend and opportunities for the Midwest region. The study showed that when we look at a more economically established sector, such as agricultural biotechnology, involving mainly technologies for animal and vegetable production, protection by the patent system is treated in a mature way by companies in the sector, and the domain of these biotechnologies proved to be large multinational companies. For this sector, these companies are opting for a protection aimed at the development of genetically modified plants, mainly involving the strategy of pyramidation of genes related to resistance to pests and/or herbicide tolerance. However, there were also requests in the animal area (especially vaccines) and microorganisms (especially for biodiesel production) in the field of agricultural biotechnology. When we analyze a sector that is more focused on agroextractivism, whose economic impact today is much smaller than that of agricultural biotechnology, the protection of technologies related to this sector by the patent system is still little used, and the generation of products and processes originated of the Cerrado plants and protected by the patent system, made mainly by foreign companies and independent inventors. The protections by the multinational companies were directed, for the most part, to the use of oil of the species in the production of cosmetic products whereas the independent inventors developed technologies directed to the food industry. An analysis of the intellectual property management of some institutions and companies that led the ranking of protection by the patent system in these two fields selected in the present study, allowed different visions of management strategy between companies and research institutions, especially with regard to the focus of the development of technologies and decision points to protect the technologies developed, opening up some opportunities for companies and research institutions in the midwest. This study also showed that it is important to create mechanisms to stimulate brazilian companies to invest more in research in the field of agrobiotechnology, as well as to strengthen public policies that allow government investment in this sector and the incentive of public-private partnerships to take advantage of the knowledge generated in the brazilian research institutions. The study also showed that, in Brazil, there is a large gap between independent inventors and companies, which makes it difficult to develop and take advantage of interesting technologies related to the extractive species of the Cerrado. Therefore, there is a need to create incentives for the formation of partnerships between independent inventors/educational institutions and/or national research/companies. Another action would be Brazil's investment in R & D for the development of products and processes of market interest that avoid dependence on foreign companies. The investment in training on the topic "intellectual property" for the different actors involved in the process of generating new technologies is also fundamental for Brazil to succeed in the generation of new products and processes protected by the patent system.