O programa de bolsas Grants4Ag, uma iniciativa da Bayer em parceria com a Halo, já anunciou os vencedores de 2021. De mais de 350 propostas recebidas, foram selecionados 21 pesquisadores que receberão prêmios entre 5.000 a 15.000 euros. Essas doações ajudarão os cientistas a concluir suas pesquisas sobre os desafios enfrentados pela agricultura. “A Bayer possui uma das maiores organizações de pesquisa e desenvolvimento agrícola, mas está muito claro que, dada a complexidade dos desafios enfrentados pelos agricultores em todo o mundo, não podemos resolver todos os problemas sozinhos”, disse Phil Taylor, líder global de inovação aberta para a divisão agrícola da Bayer. “Ficamos muito satisfeitos com a qualidade das submissões deste ano e esperamos trabalhar com cada um dos beneficiados pelo programa.” Como parte da iniciativa Open4Ag da Bayer, os ganhadores do Grants4Ag retêm todos os direitos de propriedade intelectual de suas pesquisas. Além do apoio financeiro, os pesquisadores entram em contato com cientistas da Bayer para orientação dos projetos à medida que suas pesquisas progridem. A lista de bolsistas, suas biografias e resumos das pesquisas submetidas estão disponíveis no site do programa Grants4Ag. Os vencedores são de 9 países, mas aqui queremos apresentar os da América Latina. Marcelo Berretta Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), na Argentina Novas proteínas contra o bicudo algodoeiro “O bicudo algodoeiro, Anthonomus grandis, é uma das pragas mais prejudiciais do algodão nas Américas”, diz o Doutor Marcelo Berretta. “Nosso projeto visa gerar novas proteínas Bt Cry tóxicas para A. grandis, usando uma estratégia de evolução direcionada. Os genes que codificam essas toxinas podem ser usados para obter algodão geneticamente modificado (GM) protegido contra essa praga. Para conseguir isso, os genes Cry nativos serão modificados com sequências selecionadas com base em sua capacidade de se ligar ao intestino médio da larva do inseto. A hipótese é que proteínas com maior capacidade de ligação serão mais efetivas contra a praga.” A agricultura moderna exige práticas sustentáveis que garantam a produtividade e preservem a saúde de produtores e consumidores. No que diz respeito aos insetos-praga, há uma necessidade real de desenvolver novas ferramentas para sistemas de manejo de culturas. Alexandre ten Caten Universidade Federal de Santa Catarina, no Brasil Desbloqueando o potencial de sensoriamento proximal de solo “Os solos em todo o mundo estão ameaçados por uma demanda crescente por alimentos, fibras e combustível. De fato, milhões de hectares ao redor do mundo já estão degradados”, comenta o Doutor Alexandre ten Caten. “Paradoxalmente, toda vez que uma amostra de solo é testada, são produzidos resíduos químicos nocivos. Nos últimos anos, as técnicas de sensoriamento proximal de solo, que usam luz ao invés de produtos químicos, estão ganhando espaço como oportunidades rápidas, econômicas e ecológicas para avaliar o teor de carbono orgânico e argila do solo.” Técnicas de Sensoriamento proximal de solo (PSS, Proximal Soil Sensing) utilizam sensores próximos ou em contato com o solo, e são mais uma ferramenta no arsenal da agricultura de precisão. A coleta de dados do solo usando essas tecnologias produz informações adequadas para abordagens estatísticas de Machine Learning (ML). Nos últimos anos, pesquisadores de todo o mundo propuseram novos protocolos PSS para manipulação de dados, pré-processamento e modelagem. No entanto, as implementações reais de ML ainda precisam ser estabelecidas. O objetivo do Professor ten Caten é investigar a implementação de um sistema de aprendizado automático que permita prever as características de um solo a partir dos dados obtidos por meio de PSS. Andrea Clavijo AGROSAVIA, na Colômbia Uso de endófitos para combater à doença da murcha em tomateiro Endófitos, micróbios que vivem dentro das plantas, podem ser a chave para o manejo sustentável de doenças em culturas. A Doutora Andrea Clavijo, da AGROSAVIA, está investigando esses micróbios em tomateiro como uma ferramenta potencial para combater a doença da murcha. “Algumas evidências sugerem que os endófitos podem desempenhar um papel na resistência natural de uma planta a doenças. Vamos isolar e caracterizar endófitos de tomateiro silvestre que apresentam alta resistência ao Fusarium oxysporum como uma abordagem para identificar potenciais agentes de biocontrole que possam ser usados como uma estratégia de manejo sustentável para culturas de tomate.” Cristian Malavert Universidade de Buenos Aires, na Argentina Modelos preditivos para um manejo sustentável de plantas daninhas Plantas daninhas causam uma perda considerável na produtividade das culturas em todo o mundo. O Doutor Cristian Malavert trabalha com modelos preditivos sobre o surgimento de plantas daninhas no campo. “Para isso, usamos modelos populacionais para prever o aparecimento de plantas daninhas com base em sinais ambientais como temperatura, disponibilidade de água, luz e temperaturas alternadas em condições de campo. A previsão de padrões temporais de emergência em diferentes cenários climáticos é relevante para entender como as populações de plantas daninhas responderão às mudanças climáticas futuras”, explica ele. “Este apoio Grants4Ag nos permitirá contribuir para a segurança alimentar e aumentar o potencial de produtividade das culturas de uma forma mais sustentável.”
Avaliação de Novos Eventos de Biotecnologia no Brasil
O surgimento da agricultura, há mais de 10.000 anos, está intimamente ligado à seleção de plantas. Embora o melhoramento tradicional de plantas tenha sido crucial para garantir a diversidade genética e melhorar as variedades de espécies domesticadas, a modificação genética pode introduzir novas características agronômicas que não ocorreriam naturalmente. Assim, a modificação genética tem sido uma importante ferramenta da biotecnologia moderna para a introdução específica de características desejadas em culturas agrícolas, tais como proteção contra insetos e tolerância a herbicidas. As culturas geneticamente modificadas (GM) são de fato creditadas por proteger o rendimento de grãos das culturas sem comprometer a segurança ambiental/alimentar, trazendo benefícios associados à redução da liberação de gases de efeito estufa, dado ao sequestro do carbono através de práticas conservacionistas. O uso do melhoramento convencional e biotecnologia moderna na geração de plantas geneticamente modificadas (GM) com dois ou mais eventos resulta em uma maneira conveniente de combinar características distintas para melhorar a flexibilidade, desempenho e produtividade. A liberação comercial de culturas GM envolve um investimento considerável de recursos (tempo e dinheiro) e pacotes de dados robustos. Da descoberta de um evento à aprovação comercial de um único produto, há uma estimativa média de que as empresas invistam aproximadamente US$ 136 milhões e 13 anos de pesquisa e geração de dados. Vários estudos prévios à comercialização são necessários para atender requisitos específicos das legislações de biossegurança em diferentes países, onde os dados gerados são apresentados às agências regulatórias para avaliação de risco e aprovação para que um produto chegue ao mercado. Como parte da avaliação de risco ambiental para avaliar a biossegurança de plantas GM, a agência regulatória brasileira CTNBio (Comissão Técnica Nacional de Biossegurança) solicita testes a campo para entendimento da segurança ambiental das novas sementes que serão comercializadas. O time de Product Safety (Segurança do Produto) da Bayer realiza os testes em seis localidades no Brasil, sendo elas as estações de Não-Me-Toque (RS), Rolândia (PR), Santa Cruz das Palmeiras (SP), Cachoeira Dourada (MG), Sorriso (MT) e Luís Eduardo Magalhães (BA). Estas seis localidades representam condições distintas de clima, solo e altitude, proporcionando a geração de dados de forma robusta. “O entendimento da segurança das plantas GM em diferentes condições edafoclimáticas é a base da avaliação de risco ambiental. O time de Product Safety avalia os novos eventos de biotecnologia em seis estações experimentais no Brasil e suporta a geração de dados para submissões comerciais, contribuindo para o pipeline futuro de sementes da Bayer.” — Hallison Vertuan, Seeds & Traits Safety Manager Brazil na Bayer Crop Science Referente aos testes a campo, são avaliadas as características agronômicas e fenotípicas, onde são coletados por exemplo o estande, a altura de planta, o acamamento, peso de 100 grãos e rendimento de grãos; abundância de organismos não alvo (para entendimento das relações interespecíficas da planta GM frente aos predadores, parasitódes e fitófagos não alvo) e; interações ambientais (resposta do evento a estresses no ambiente). A coleta destes dados é realizada para o novo evento de biotecnologia (designado ‘material teste’), para o material convencional de mesmo background genético (designado ‘material controle’) e para referências comerciais cultivadas em cada região do país (designadas ‘referências’). A comparação estatística é realizada entre o material teste e controle convencional e gerado um intervalo das referências comerciais, as quais representam o intervalo de variabilidade de cada atributo analisado. Também, é necessário o entendimento do desempenho da nova tecnologia. Por exemplo, se um evento expressa proteínas que conferem proteção contra insetos, faz-se necessária a geração de dados a campo e/ou em casa de vegetação para verificação da eficácia do novo evento quanto a essa característica. Além de estudos a campo, tecidos vegetais são coletados para realização de estudos em laboratório e casa de vegetação para complementar a avaliação de segurança, em que protocolos de análise de viabilidade e morfologia de pólen, germinação de sementes e potencial de produção de plantas voluntárias e degradação de palha após a colheita são desenvolvidos. As Figuras 1 e 2 representam os estudos desenvolvidos a campo e em casa de vegetação, respectivamente. Desta forma, trabalhando com seis localidades, vários anos de experimentação e diversos parâmetros sendo avaliados, a Bayer tem demonstrado o peso da evidência em que as culturas geneticamente modificadas são tão seguras quanto as culturas convencionais, não demonstrando risco ambiental e alimentar. Bibliografia Brookes, G. (2020). Genetically modified (GM) crop use in Colombia: farm level economic and environmental contributions. GM crops & food, 11(3), 140-153. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/21645698.2020.1715156 Brookes, G., & Barfoot, P. (2018). Environmental impacts of genetically modified (GM) crop use 1996-2016: Impacts on pesticide use and carbon emissions. Gm Crops & Food-Biotechnology in Agriculture and the Food Chain, 9(3), 109-139. https://doi.org/10.1080/21645698.2018.1476792 Craig, W., Tepfer, M., Degrassi, G., & Ripandelli, D. (2008). An overview of general features of risk assessments of genetically modified crops. Euphytica, 164(3), 853-880. https://doi.org/10.1007/s10681-007-9643-8 De Schrijver, A., Devos, Y., Van den Bulcke, M., Cadot, P., De Loose, M., Reheul, D., & Sneyers, M. (2007). Risk assessment of GM stacked events obtained from crosses between GM events. Trends in Food Science & Technology, 18(2), 101-109. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2006.09.002 Glenn, K. C., Alsop, B., Bell, E., Goley, M., Jenkinson, J., Liu, B., Martin, C., Parrott, W., Souder, C., Sparks, O., Urquhart, W., Ward, J. M., & Vicini, J. L. (2017). Bringing new plant varieties to market: plant breeding and selection practices advance beneficial characteristics while minimizing unintended changes. Crop Science, 57(6), 2906-2921. https://doi.org/10.2135/cropsci2017.03.0199 Halpin, C. (2005). Gene stacking in transgenic plants – the challenge for 21st century plant biotechnology. Plant Biotechnology Journal, 3(2), 141-155. https://doi.org/10.1111/j.1467-7652.2004.00113.x James, C. (2010). A global overview of biotech (GM) crops: adoption, impact and future prospects. GM crops, 1(1), 8-12. https://doi.org/10.4161/gmcr.1.1.9756 ISAAA (2018). Brief 54: Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2018. Retrieved June 16, 2020 https://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/54/default.asp Kramer, C., Brune, P., McDonald, J., Nesbitt, M., Sauve, A., & Storck-Weyhermueller, S. (2016). Evolution of risk assessment strategies for food and feed uses of stacked GM events. Plant Biotechnology Journal, 14(9), 1899-1913. https://doi.org/10.1111/pbi.12551 McCouch, S. (2004). Diversifying selection in plant breeding. PLoS Biol, 2(10), e347. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0020347 McDougall,
Como é avaliada a alergenicidade das culturas biotecnológicas?
As culturas Geneticamente Modificadas (GM) por meio de biotecnologia moderna passam por avaliações de segurança alimentar e ambiental antes da sua comercialização. Um dos aspectos considerados é o potencial alergênico.
Bayer colabora na busca de métodos alternativos ao uso de animais
A Bayer colabora com outras empresas e universidades para demonstrar o valor de métodos alternativos no contexto de estudos de validação e viabilidade.
Métodos alternativos para estudos em animais
Uma vez que esses métodos alternativos são validados e aceitos pelas autoridades regulatórias, eles são implementados na Bayer e usados rotineiramente para substituir o uso de animais em pesquisa.
Os 3 Rs em testes com animais: como a Bayer trabalha para reduzir o uso de animais em pesquisa?
Durante o desenvolvimento de um produto, estudos em animais são conduzidos para avaliar os efeitos de uma nova substância no organismo. Esses estudos são necessários para o desenvolvimento de importantes avanços na medicina e na produção de alimentos.
Bayer convida pesquisadores a enviar novos compostos de proteção de cultivos por meio do Testing4Ag
Lançado em 12 de janeiro de 2022, o programa permite que pesquisadores de todo o mundo enviem novos produtos químicos à empresa, mantendo todos os direitos sobre qualquer propriedade intelectual em potencial.
Proteínas biotecnológicas lançadas no espaço!
A Bayer vem usando cristalografia de raios X há mais de 30 anos para caracterizar a estrutura tridimensional de moléculas de proteínas que são estudadas para aplicações em proteção de cultivos.
Proteínas à base de plantas para saúde humana, agricultura sustentável e aplicações industriais
Uma campanha através da plataforma Discover da IN-PART para impulsionar as colaborações com parceiros que ajudem a moldar o futuro da agricultura. O prazo para inscrições é até 17 de janeiro de 2022.
O melhor de 2021
Segundo o serviço Web of Science, mais de 750 artigos foram publicados por pesquisadores da Bayer em 2021. Em comemoração, buscamos os artigos mais citados e os mais comentados no ano, e pedimos aos respectivos autores que nos falassem brevemente sobre eles. Convidamos você a escolher o tema de sua preferência e conhecer mais sobre essas publicações: Resistência a inseticidas Fisiologia da resistência de insetos Evolução da resistência em Myzus persicae Um olhar abrangente sobre Spodoptera Resistência a herbicidas Mecanismos de resistência a herbicidas inibidores de ACCase Avaliação de risco em fitossanitários Mobilidade de produtos fitossanitários no solo Nova técnica para análise de metabólitos complementar à análise de resíduos Resíduos de glifosato em alimentos: a segurança baseada em dados Segurança da flupiradifurona para abelhas Engenharia química Novo método para N-Arilação de NH-Sulfoximina Melhoramento vegetal Avanços em genômica, do laboratório ao campo Um novo gene de resistência contra a requeima em batatas Doenças das culturas Conhecendo melhor a “arma de infecção massiva” de Botrytis cinerea Resistência a inseticidas Fisiologia da resistência de insetos Sabe-se que os insetos, particularmente os insetos praga que se alimentam das culturas agrícolas, desenvolvem resistência contra uma variedade de compostos químicos, incluindo inseticidas. Altos níveis de resistência, que comprometem a eficácia dos inseticidas nas taxas recomendadas pelo rótulo, são muitas vezes conferidos pela superexpressão de enzimas metabólicas degradativas. Nesse artigo, foram revisados os mecanismos moleculares que regulam a superexpressão de tais enzimas, sendo importante para entender a resistência metabólica e implementar estratégias mais eficientes para o controle de pragas. Amezian, D., Nauen, R., & Le Goff, G. (2021). Transcriptional regulation of xenobiotic detoxification genes in insects – An overview. Pesticide Biochemistry and Physiology, 174, 104822. https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2021.104822 Evolução da resistência em Myzus persicae O pulgão verde do pessegueiro, Myzus persicae, é uma praga global altamente prejudicial que se alimenta de mais de 400 plantas hospedeiras diferentes, incluindo culturas de campo, vegetais e frutas. É conhecido como vetor de doenças graves, como o vírus da beterraba amarela, e responsável por altas perdas de produtividade, caso não seja controlado. Essa praga é extremamente adaptativa e desenvolveu resistência a muitas classes de inseticidas. Nesse artigo descrevemos como uma compreensão do mecanismo da evolução da resistência forneceu insights que podem ser usados para informar o projeto de avaliações de risco de resistência e estratégias que visam preveni-lo, contê-lo ou superá-lo. Troczka, BJ, Singh, KS, Zimmer, CT, Vontas, J., Nauen, R., Hayward, A., & Bass, C. (2021). Molecular innovations underlying resistance to nicotine and neonicotinoids in the aphid Myzus persicae. Pest Management Science, 77 (12), 5311-5320. https://doi.org/10.1002/ps.6558 Um olhar abrangente sobre Spodoptera O gênero Spodoptera inclui algumas das pragas agrícolas mais polífagas e destrutivas do mundo. O sucesso de muitas espécies deste gênero deve-se à sua notável capacidade de adaptação a uma ampla gama de plantas hospedeiras e desenvolvimento de resistência a inseticidas. Essas informações estão espalhadas pela literatura disponível e na maioria dos casos não permitem uma identificação clara de genes candidatos envolvidos na resistência a inseticidas. Nessa revisão, analisamos e compilamos informações sobre quase 600 casos que ajudam a informar futuras estratégias de gerenciamento de resistência. Amezian, D., Nauen, R., & Le Goff, G. (2021). Comparative analysis of the detoxification gene inventory of four major Spodoptera pest species in response to xenobiotics. Insect Biochemistry and Molecular Biology, 138, 103646. https://doi.org/10.1016/j.ibmb.2021.103646 Resistência a herbicidas Mecanismos de resistência a herbicidas inibidores de ACCase Herbicidas do grupo A ou acetil-CoA carboxilase (ACCase) são ferramentas essenciais para o manejo de espécies de gramíneas resistentes ao glifosato. No entanto, a dependência excessiva desses herbicidas está levando a uma rápida evolução da resistência a vários herbicidas na América do Sul. Consequentemente, em breve não haverá um modo de ação eficaz para o manejo de pastagens em pós-emergência com resistência múltipla, o que afetará a manutenção e implantação do sistema de plantio direto. Nessa revisão, descrevemos aspectos importantes para a biologia e resistência da ACCase. Também fornecemos uma discussão abrangente sobre estratégias de manejo para prevenir e mitigar a evolução da resistência a herbicidas inibidores de ACCase na América do Sul. Takano, HK, Ovejero, RFL, Belchior, GG, Maymone, GPL e Dayan, FE (2021). ACCase-inhibiting herbicides: mechanism of action, resistance evolution and stewardship. Scientia Agrícola, 78 (1), e20190102. https://doi.org/10.1590/1678-992x-2019-0102 Avaliação de risco em fitossanitários Mobilidade de produtos fitossanitários no solo A água subterrânea (utilizada como água potável) é um recurso estritamente protegido pelas diretrizes existentes para registro de defensivos agrícolas na União Européia. A avaliação regulatória de exposição e avaliação de risco, leva em consideração as concentrações de pesticidas medidas a uma profundidade de apenas 1 metro abaixo do campo tratado. Esse artigo discute uma maior atenuação na concentração do pesticida à medida que as moléculas se movem mais profundamente na camada de água subterrânea, até que finalmente atinjam os poços de extração de água potável. Combinando abordagens de modelagem e dados de monitoramento de três diferentes estudos de grande escala, um fator de diluição médio de 60 foi obtido de águas rasas em campos tratados para poços de extração de água potável. Propõe-se que este fator seja usado para avaliações de riscos ambientais e dietéticos. Herrmann, M., & Sur, R. (2021). Natural attenuation along subsurface flow paths based on modeling and monitoring of a pesticide metabolite from three case studies. Environmental Sciences Europe, 33 (1), 59. https://doi.org/10.1186/s12302-021-00490-2 Nova técnica para análise de metabólitos complementar à análise de resíduos Nos últimos anos, a tecnologia para análise de resíduos de defensivos agrícolas em matrizes vegetais e animais, solo e água mudou gradualmente para atender às demandas regulatórias. Durante os processos de renovação de alguns compostos, eram solicitados dados de resíduos de ácido trifluoroacético (TFA), um produto de decomposição altamente polar e carregado (metabólito). Além dos desafios na análise utilizando cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas, como fortes interferências de matriz, baixa precisão ou repetibilidade, baixa robustez e curtos tempos de vida das colunas, um fato importante é que o TFA está presente em quase todos os materiais vegetais, proveniente de várias fontes. Portanto, é necessário diferenciar de