Gene stacking as a strategy to confer characteristics of agronomic importance in plants by genetic engineering / Empilhamento gênico como estratégia para conferir características de importância agronômica em plantas via engenharia genética

ABSTRACT: Gene stacking refers to the introduction of two or more transgenes of agronomic interest in the same plant. The main methods for genetically engineering plants with gene stacking involve (i) the simultaneous introduction, by the co-transformation process, and (ii) the sequential introduction of genes using the re-transformation processes or the sexual crossing between separate transgenic events. In general, the choice of the best method varies according to the species of interest and the availability of genetic constructions and preexisting transgenic events. We also present here the use of minichromosome technology as a potential future gene stacking technology. The purpose of this review was to discuss aspects related to the methodology for gene stacking and trait stacking (a gene stacking strategy to combine characteristics of agronomical importance) by genetic engineering. In addition, we presented a list of crops and genes approved commercially that have been used in stacking strategies for combined characteristics and a discussion about the regulatory standards. An increased number of approved and released gene stacking events reached the market in the last decade. Initially, the most common combined characteristics were herbicide tolerance and insect resistance in soybean and maize. Recently, commercially available varieties were released combining these traits with drought tolerance in these commodities. New traits combinations are reaching the farmer's fields, including higher quality, disease resistant and nutritional value improved. In other words, gene stacking is growing as a strategy to contribute to food safety and sustainability.

RESUMO: O empilhamento gênico se refere a introdução de dois ou mais transgenes de interesse agronômico na mesma planta. Os principais métodos de produção de plantas geneticamente modificadas com empilhamento gênico envolvem (i) a introdução simultânea, pelo processo de co-transformação, e (ii) a introdução sequencial de genes, pelos processos de re-transformação ou por cruzamento entre eventos transgênicos. Em geral, a escolha do melhor método varia de acordo com a espécie de interesse e a disponibilidade de construções genéticas e eventos transgênicos preexistentes. Também é apresentado aqui o uso da tecnologia de minicromossomos como tecnologia potencial de empilhamento gênico. O objetivo desta revisão é discutir aspectos relacionados à metodologia para o empilhamento de genes a combinação de características (obtida via empilhamento de genes de interesse agronômico) via engenharia genética. Além de discutir, é apresentado uma lista de culturas e genes aprovados comercialmente que tem sido usado em estratégias de empilhamento e uma discussão sobre normas regulatórias. Um número maior de eventos com empilhamento de genes foi aprovado e liberado no mercado na última década. Inicialmente, a combinação das características de tolerância a herbicidas e resistência a insetos era a mais popular, principalmente em soja e milho. Recentemente, estas características combinadas com tolerância a seca nessas culturas foram liberadas comercialmente. Novas características combinadas estão entrando na lavoura, incluindo aumento da qualidade, resistência a doenças e aumento do valor nutricional. Em outras palavras, o empilhamento gênico está crescendo como tecnologia para contribuir para a segurança alimentar e sustentabilidade.

Consumption and use of soybean by the caterpillar Helicoverpa armigera / Consumo e utilização de soja pela lagarta Helicoverpa armigera

ABSTRACT: A deep insight into the population dynamics of a pest can be achieved by being acquainted with its nutritional ecology, which further assists in understanding the damage potential and decisions to control mainly in diversified production systems such as those in Brazil. The present r research aimed to evaluate the effect of dietary regimens, comprising combinations of acessible organs of soybean plants, at different stages of development, consumption, and utilization of food by the 4th, 5th, and 6thlarvae instar of Helicoverpa armigera (Hübner) (Lep.: Noctuidae). For this purpose, the vegetative and reproductive organs of soybean were brought together in three feeding regimes, followed by making it available to caterpillars. After evaluations, it was found that under laboratory conditions, the development of H. armigera 4th to 6th instar caterpillars was better when they werepurely fed on leaves than on combinations of vegetative and reproductive parts, such as fresh leaves + old leaves + pods at the beginning of grain development, and old leaves + pods at the beginning of grain development +pods with well-developed grain.

RESUMO: O conhecimento sobre a ecologia nutricional de uma praga pode auxiliar na compreensão da sua dinâmica populacional, na definição do potencial de danos e nas decisões para controle, principalmente, em sistemas de produção diversificados como os existentes no Brasil. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito de regimes alimentares, constituídos por combinações de órgãos disponíveis nas plantas de soja, em diferentes estádios de desenvolvimento, no consumo e no aproveitamento do alimento pelas lagartas de 4º, 5º e 6º instares de Helicoverpa armigera (Hübner) (Lep.: Noctuidae). Órgãos vegetativos e reprodutivos da soja foram combinados em três regimes alimentares e fornecidos à lagartas. Os resultados demonstram que, em condições de laboratório, na cultura da soja o desenvolvimento de lagartas do 4º ao 6º instar de H. armigera foi melhor quando se alimentaram com folhas do que com folhas novas + folhas velhas + legumes no início do desenvolvimento do grão e folhas velhas + legumes no início do desenvolvimento do grão + legumes com o grão bem desenvolvido.

Análise populacional de corós-praga e de outras espécies no planalto do Rio Grande do Sul / Populational analysis of white grub pest and other species in planalto of Rio Grande do Sul, Brazil

O objetivo deste trabalho foi determinar a relação entre a densidade populacional de espécies de corós (Coleoptera: Melolonthidae) reconhecidas como pragas e as outras espécies da mesma família que ocorrem em áreas cultivadas e não cultivadas no planalto, ao norte do Rio Grande do Sul. Foram realizadas amostragens em 23 municípios no período de julho a setembro, nos anos 2009 e 2010, em uma área cultivada e outra sem cultivo. Em cada área, foram abertas trincheiras de 50x25x30cm de profundidade. As larvas coletadas foram identificadas e reunidas em dois grupos: corós-praga e corós de outras espécies. Comparou-se a densidade populacional (no de larvas m-2) entre os dois grupos nas áreas cultivadas e não cultivadas. A densidade de outras espécies foi superior à densidade de espécies-praga, tanto nas áreas cultivadas (9,0 e 3,9 larvas m-2, respectivamente) quanto nas áreas não cultivadas (6,6 e 3,9 larvas m-2, respectivamente). Não há diferença na densidade populacional média de corós-praga entre áreas cultivadas e não cultivadas.

This study aimed to determine the relationship between the population density of pest and other species of white grubs (Coleoptera: Melolonthidae) occurring in cultivated and uncultivated fields in the planalto region, in northern Rio Grande do Sul. Sampling was carried through 23 municipalities, from July to September 2009 and 2010 in two areas, one cultivated and another noncultivated, In each area, trenches of 50x25x30cm were opened. Melolontid larvae collected were identified and gathered in two groups: "pest-species" and "other species". Populational density (no of larvae m-2) of the two groups were compared between cultivated and noncultivated areas. The "other species" density was higher than pest community in both cultivated (9,0 e 3,9 larvae m-2) and noncultivated areas (6,6 e 3,9 larvae m-2 respectively). There is no difference between means of pest species population density between cultivated and noncultivated areas.

Primeiro registro de Thaumastocoris peregrinus para o estado de Santa Catarina, e novas áreas de ocorrência para o Rio Grande do Sul, Brasil / First record of Thaumastocoris peregrinus for the state of Santa Catarina, and new areas of occurrence for the Rio Grande do Sul, Brazil

Thaumastocoris peregrinus é relatado pela primeira vez para o estado de Santa Catarina atacando plantas isoladas de Eucalyptus camaldulensis, Eucalyptus tereticornis e reflorestamentos de Eucaliptus grandis localizados no interior dos municípios de Chapecó, Cordilheira Alta, Xaxim e Xanxerê. No Rio Grande do sul, esse inseto já é encontrado em 10 localidades do sul do estado, e são registradas novas áreas de ocorrência nos municípios de Ernestina, Passo Fundo, Marau, Coxilha, Getúlio Vargas, Erechim, São Valentim, Erval Grande, Nonoai, Três Palmeiras, Ronda Alta, Pontão e Quatro Irmãos.

Thaumastocoris peregrinus is recorded for the first time in the state of Santa Catarina attacking isolated plants of Eucalyptus camaldulensis, Eucalyptus tereticornis and reforestation of Eucalyptus grandis located within the municipalities of Chapecó, Cordillera Alta, Xaxim and Xanxerê. In Rio Grande do Sul this insect is already found in 10 locations, and new areas of occurrence are recorded in the municipalities of Ernestina, Passo Fundo, Marau, Coxilha, Getúlio Vargas, Erechim, São Valentim, Erval Grande, Nonoai, Três Palmeiras, Ronda Alta, Pontão and Quatro Irmãos.

Injúrias de quatro espécies de percevejos pentatomídeos em plântulas de milho / Injuries of four species of stink bugs to corn seedlings

Neste estudo, foram caracterizadas as injúrias causadas pelos percevejos Dichelops furcatus (F.), Nezara viridula (L.) e Euschistus heros (F.), em comparação com D. melacanthus (Dallas), em plântulas de milho (Zea mays L.). O experimento foi realizado em vasos, em ambiente de telado, em delineamento inteiramente casualizado, com cinco tratamentos (infestação com percevejos de quatro espécies e testemunha, sem infestação) em oito repetições. Na fase vegetativa do milho (estádio V1 até V3), D. melacanthus, na densidade de um adulto/planta, provocou redução na altura, no número de folhas expandidas, na massa seca das raízes e provocou injúrias no cartucho e/ou enrolamento das folhas centrais da planta. D. furcatus, E. heros e N. viridula causaram injúrias, porém, em intensidades diferentes. As injúrias causadas por D. furcatus e N. viridula foram semelhantes na forma e intensidade às de D. melacanthus e as injúrias causadas por E. heros foram menos intensas que as dos demais percevejos estudados.

Injuries caused by the stink bugs Dichelops furcatus (F.), Nezara viridula (L.) and Euschistus heros (F.), compared with Dichelops melacanthus (Dallas), to corn (Zea mays L.) seedlings were studied. The experiment was conducted in a greenhouse in a completely randomized design with five treatments (four species of stink bugs and control, without infestation) using eight replications. In the vegetative stage (V1 to V3) D. melacanthus, at the density of one adult/plant, caused reduction in height, in the number of expanded leaves, in root dry matter, and caused injuries and winding of the central leaves. D. furcatus, E. heros and N. viridula caused injuries, but at different intensities. Injuries caused by D. furcatus and N. viridula were similar in intensity to those by D. melacanthus and the injuries caused by E. heros were less intense than those of the other species.

Danos provocados por coró-das-pastagens em plantas de eucalipto / Damages caused by coró-das-pastagens in eucalypt

Esta nota tem por objetivo relatar o ataque de larvas do coró-das-pastagens, Diloboderus abderus Sturm, 1826 (Coleoptera: Melolonthidae), em mudas de eucalipto híbrido (Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla), na fazenda Bazana, município de Manoel Viana, Rio Grande do Sul. Essa praga se alimentou da casca das plantas na região do coleto, provocando “anelamento” das mudas. A mortalidade de mudas foi de 30 por cento em 40ha. Este é o primeiro registro dos danos desse inseto em plantas de eucalipto no Brasil.

This article aims to report the attack of larvae Diloboderus abderus Sturm, 1826 (Coleoptera: Melolonthidae) on seedlings of Eucalyptus hybrid ( Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla), on the farm Bazana, in Manoel Viana, state of Rio Grande do Sul, Brazil. This pest consumed the bark of the ground, which caused the 'girdling' of seedlings. The mortality rate was 30 percent, in 40ha. No previous report was found in the literature regarding the occurrence of damages of Diloboderus abderus on Eucalyptus; thus, this is the first record of the pest on Eucalyptus in Brazil.