Real-time PCR for traceability and quantification of genetically modified seeds in lots of non-transgenic soybean / PCR em tempo real para rastreabilidade e quantificação de sementes geneticamente modificados em lotes de soja não transgênica

The constant presence of genetically modified (GM) soybean in conventional seed lots has become a growing problem for international seed trade. In this context, seed companies have prompted the development of routine tests for accurate genetically modified soybean seeds detection. In this study, a quantitative PCR-based method was standardized in order to detect and quantify mixtures of seeds (i.e. certified seed) or GM grains (i.e. seeds came from field) into samples of non-GM soybean, in a way that soybean lots can be assessed within the standards established by legislation. The method involved the use of p35S-f2/petu-r1 primers targeting CP-4 enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (cp4-epsps) gene (i.e. that confers herbicide tolerance in Roundup ReadyTM (RR)) for real-time PCR detection and quantification through mericon Quant GMO Detection Assay. The results revealed the method efficiency to detect and quantify the presence of even one soybean seed in batch used for routine evaluation of GM seeds. In addition, it was possible to detect of up to 0.1% of transgenic DNA relative to the soybean grains content. Thus, the sensitive GMO quantitative approach described in this study will provide support in supervising activities, and facilitate the process and control of GM soybean.

A constante presença da soja geneticamente modificada (GM) em lotes de sementes convencionais têm se tornado um grande problema para o comércio internacional de sementes. Neste contexto, as empresas de sementes estão em busca de testes de rotina extremamente precisos para a detecção de sementes de soja geneticamente modificadas. Neste estudo, um método baseado em PCR quantitativo foi padronizado para detectar e quantificar misturas de sementes (i.e. sementes certificadas) ou grãos geneticamente modificados (i.e. sementes oriundas do campo) dentro de lotes de soja não transgênica, de um modo que os lotes de soja possam ser avaliados dentro dos parâmetros estabelecidos pela legislação. O método envolveu o uso dos iniciadores p35S-f2/petu-r1 alvejando o gene CP-4 5-nolpiruvil-shikimato-3-fosfato sintase (cp4-epsps) (i.e. que confere a tolerância ao herbicida Roundup Ready® (RR)) para detecção e quantificação em PCR de tempo real via Ensaio de detecção Mericon Quant GMO. Os resultados revelaram um método eficiente para detectar e quantificar a presença de até mesmo uma única semente de soja no lote usado para a avaliação de rotina de sementes geneticamente modificadas. Adicionalmente, foi possível detectar até 0,1% de DNA transgênico relativo ao conteúdo de grãos de soja. Dessa forma, uma abordagem quantitativa sensível à soja geneticamente modificada foi descrita nesse estudo e poderá fornecer suporte em atividades de supervisão, além de facilitar o processo de controle da soja geneticamente modificada.

Doses e épocas de aplicação de manganês via foliar no cultivo de soja convencional e em derivada transgênica RR / Rates and stages of foliar Mn application in the conventional soybean crop and its genetically modified RR descendants

O objetivo com este trabalho foi avaliar o efeito da aplicação foliar de manganês sobre as características agronômicas de cultivares de soja convencionais e em suas derivadas transgênicas RR (Roundup Ready®, evento GTS 40-3-2). O ensaio foi conduzido na Universidade Federal de Lavras (UFLA), Lavras, MG, em blocos casualizados, com três repetições e esquema fatorial 4 x 4 x 2, sendo quatro cultivares de soja, duas convencionais e suas derivadas RR (BRS Celeste e BRS Baliza RR; BRSGO Jataí e BRS Silvânia RR), quatro doses de Mn via foliar (0; 200; 400 e 600 g Mn ha-1) e dois estádios de aplicação (R1 ou R3). Foram avaliadas as características agronômicas: índice de acamamento; número de legumes por planta; peso de mil sementes e produtividade de sementes. A transgenia RR em soja não proporciona maior resposta à aplicação de Mn, sendo esta possivelmente condicionada ao genótipo. Há aumento na produtividade de sementes de soja das cultivares Celeste e Baliza RR em função da aplicação foliar de Mn, em solo com teor de Mn abaixo do nível crítico e produtividades máximas obtidas com 150 g Mn ha-1. A aplicação foliar de Mn realizada em R1 resulta em maior produtividade de sementes em relação à R3.

The aim of this study was to evaluate the influence of foliar Mn application in the agronomic characteristics of conventional cultivars soybean and its derived RR (Roundup Ready®, event GTS 40-3-2). The experiment was carried out at the Federal University of Lavras, MG state, using a randomized block design with three replications and a 4 x 4 x 2 factorial structure, with four soybean cultivars, two conventional and its derived RR (BRS Celeste and BRS Baliza RR; BRSGO Jataí and BRS Silvânia RR), four rates of foliar Mn (0; 200; 400 and 600 g Mn ha-1) and two stages of application (R1 or R3). It was evaluated the agronomic traits: lodging index, number of pods per plant, thousand seed weight and seeds yield. The response to the application of Mn might be conditioned to the genotype rather than to the RR genetic modification, with increase in seed yield of Baliza RR and Celeste with of foliar Mn application, in soil with Mn content below a critical level and maximum yields obtained with 150 g Mn ha-1. The foliar application of Mn in R1 results in a higher seed yield in relation to R3.

Efeitos do herbicida glifosato e da aplicação foliar de micronutrientes em soja transgênica / Effects of glyphosate and foliar application of micronutrients in transgenic soybean

A característica quelante do glifosato pode ocasionar a imobilização de nutrientes como Fe e Mn em soja transgênica resistente a este herbicida. No entanto, a intensidade deste efeito e o resultado de formas de mitigação deste processo são pouco conhecidos. O objetivo deste estudo foi identificar os efeitos do herbicida glifosato em interação com a fertilização foliar em cultivares de soja transgênica que apresentam a ocorrência de sintomatologia de amarelecimento relacionada à fitointoxicação deste herbicida. O primeiro experimento foi utilizado para a identificação de cultivares que mais apresentavam o sintoma de amarelecimento como consequência da aplicação do herbicida glifosato. O segundo experimento foi realizado a campo, onde os tratamentos constaram das cultivares CD 206RR e Fundacep 59RR, do herbicida glifosato aplicado nas doses de 0, 900 e 1440 g ha-1 e. a., e da presença ou ausência de adubação foliar na dose de 1,5 L ha-1. O efeito do herbicida glifosato e da utilização de adubo foliar não alterou o teor dos micronutrientes Fe e Mn e os parâmetros de fluorescência da clorofila nas cultivares de soja CD 206RR e Fundacep 59RR. O herbicida ghifosate diminui o rendimento de grãos da cultivar Fundacep 59 RR. A fertilização foliar não foi eficiente como forma de aumentar o rendimento de grãos de soja.

The chelant characteristic of glyphosate may result in the immobilization of micronutrients such as Fe and Mn in transgenic soybean resistant to this herbicide. However, the intensity of this effect and the results of mitigation practices are not fully understood. The objective of the study was to identify the effects of the herbicide glyphosate in interaction with the foliar application of micronutrients in two cultivars of transgenic soybean that demonstrated the occurrence of injury of this herbicide named yellow flashig. A preliminary experiment identified the larger intensity of yellow flashing in the cultivars CD 206RR and Fundacep 59 RR among seven cultivars evaluated. A field experiment was carried out where the treatments were the soybean cultivars described above, glyphosate at rates of 0,900 and 1440 g ha-1 e.a. and the presence or absence of the foliar fertilization of micronutrients at 1,5 L ha-1. The herbicide glyphosate and the foliar application of micronutrients did not change the concentration of Fe and Mn and the chlorophyll fluorescence in the cultivars CD 206RR e Fundacep 59RR. The herbicide glyphosate decrease the grain yield of the cultivar Fundacep 59RR and did not affect the cultvar CD 206RR. The foliar fertilization of micronutrients did not increase the soybean grain yield in the evaluated cultivars.

Métodos para detecção de soja Roundup Ready® em grãos e produtos de soja por reação em cadeia da polimerase: revisão e análise crítica das práticas de validação / Methods for detecting the Roundup Ready® soy in soybeans and soy products by polymerase chain reaction: a review and critical analysis of current practices of validation

A informação sobre a origem transgênica de alimentos é muito relevante. Conforme a legislação brasileira e de outros países, o consumidor deve ser informado da natureza transgênica dos alimentos ou ingredientes que contenham ou que sejam produzidos a partir de organismos geneticamente modificados (OGM), com presença acima de um limite estabelecido. A necessidade de monitorar a presença e determinar o percentual de OGM em alimentos tem gerado uma constante demanda pelo desenvolvimento de metodologias capazes de detectar, identificar e quantificar o DNA exógeno. Entretanto, esses métodos necessitam ser validados para garantir confiabilidade aos resultados. No presente trabalho, a validação de métodos para detecção de soja Roundup Ready® em grãos e produtos de soja por reação em cadeia de polimerase foi contextualizada.Considerando-se atuais tendências em validação de métodos, os guias para validação de métodos específicos para OGM não contemplam todos os parâmetros necessários para avaliar a adequação aos propósitos de uso dos métodos, principalmente no caso de métodos qualitativos. Os parâmetros de desempenho mais frequentemente citados na literatura foram precisão (repetitividade), sensibilidade, linearidade e veracidade para metodologias quantitativas e taxas de sensibilidade e seletividade para qualitativas. Contudo, importantes parâmetros têm sido negligenciados nos processos de validação de métodos deste escopo analítico...

Parâmetros fisiológicos e nutricionais de cultivares de soja resistentes ao glifosato em comparação com cultivares isogênicas próximas / Physiological and nutritional evaluation of soybean resistant to glyphosate in comparison with near isogenic lines

Cultivares de soja resistentes ao herbicida glifosato podem apresentar variação de adaptação em função dos efeitos do processo de transformação e da consequência do herbicida glifosato sobre a disponibilidade de micronutrientes. O objetivo deste estudo foi avaliar a variação de adaptação em cultivares de soja resistentes a glifosato, em comparação com cultivares isogênicas próximas sobre parâmetros fisiológicos, nutricionais, de crescimento e no rendimento de grãos da cultura. Foi realizado experimento em campo, utilizando sete cultivares resistentes ao herbicida glifosato e seis cultivares convencionais, correspondentes a isolíneas próximas das cultivares transgênicas. O tratamento herbicida constou da ausência ou presença da aplicação do herbicida glifosato nas cultivares transgênicas, na dose de 900g ha-1 e. a. Os parâmetros de teores e fluorescência da clorofila não apresentaram relação com os tratamentos efetuados entre as cultivares avaliadas. A cultivar 'BRS Taura RR' apresentou menor acúmulo de Fe foliar, em comparação com a sua linha isogênica BRS 154, devido à aplicação do herbicida glifosato. A aplicação do herbicida glifosato reduziu o rendimento de grãos de três cultivares resistentes. Os resultados encontrados indicam a existência de variação entre cultivares de soja resistentes a glifosato em relação ao efeito deste herbicida sobre parâmetros nutricionais, de fluorescência da clorofila e rendimento de grãos.

Fitness penalty in glyphosate-resistant (GR) soybean can occur due to the effects of transformation process and as a consequence of the glyphosate on the availability of micronutrients. The aim of this study was to evaluate the effect of glyphosaste on physiological, nutritional, and growth parameters and grain yield in 'GR' soybean cultivars in comparison with near isogenenic lines. The field experiment was conducted using seven 'GR' cultivars and six near isogenic cultivars. The herbicide glyphosate was applied or not in 'GR' cultivars at a dose of 900g ha-1 i.a. The parameters of chlorophyll fluorescence were not related with the ghlyphosate effect on the evaluated cultivars. The cultivar 'BRS Taura RR' had lower leaf Fe accumulation compared with its isogenic line BRS 154 due to application of the herbicide glyphosate. The application of glyphosate at a dose of 900g ha-1 reduced the grain yield of three 'GR' cultivars. The obtained results indicate the occurance of variability among soybean cultivars resistant to ghyphosate in relation to the efect of this herbicide on nutrient availability, chlorophyll fluorescence and grain yield.

Desempenho de cultivares transgênicas de soja em sucessão a culturas de inverno em semeadura direta / Performance of transgenic soybean cultivars in succession to winter cover crops under no tillage system

Objetivou-se com esse trabalho avaliar o desempenho de cultivares de soja transgênica em sucessão a culturas de inverno na implantação do sistema de semeadura direta. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram representadas por cinco espécies cultivadas no inverno, aveia branca, nabo forrageiro, cevada, trigo e ervilha forrageira e área de pousio. As subparcelas foram constituídas por seis cultivares de soja (BRS 243 RR, BRS 244 RR, BRS 245 RR, BRS 247 RR, BRS 255 RR e BRS 256 RR). Para as características agronômicas e os componentes de produção da cultura da soja indicou que a interação culturas de inverno x cultivares de soja foi significativa para a população final de plantas, número de nódulos por planta, massa de matéria seca de nódulos por planta, número de vagens por planta, número de grãos por vagem e produtividade de grãos. O tratamento de pousio proporcionou os menores valores de nodulação da cultura da soja. Para produtividade de grãos, houve diferenças entre as culturas de inverno antecessoras para o cultivar BRS 243 RR, sendo que, a aveia proporcionou maiores valores.

The objective of this research was to evaluate crop yield and some characteristics and yield components of transgenic soybean cultivars sown after different winter cover crops in the first year under no tillage system. The experimental design was the completely randomized block with split plots and four replications. The main plots consisted of five winter cover crops, white oat (Avena sativa L.), forage turnip (Raphanus sativus L.), barley (Hordeum vulgare L.), wheat (Triticum aestivum L.) and ground pea (Pisum sativum L.) and an area under fallow (spontaneous vegetation). The subplots consisted of six soybean cultivars (BRS 243 RR, BRS 245 RR, BRS 247 RR, BRS 255 RR, BRS 256 RR and BRS 244 RR). Variance analysis for agronomic characteristics showed that soybean yield components were influenced by the interaction between winter crop and soybean cultivar. Thus, final population, number of nodes and pods per plant, nodes dry matter per plant, number of grains per pod and grain yield were affected significantly. When soybean nodulation was evaluated, the treatment with the area under fallow showed lower values. There was difference among winter crops for BRS 243 RR grain yield, white oat showed the highest values.