Genetic use restriction technologies and possible applications in the integrated pest management / Tecnologias genéticas de restrição de uso e possíveis aplicações no manejo integrado de pragas

ABSTRACT: Genetic use restriction technologies (GURTs) were developed to preserve the intellectual property of genetically modified crops (GM) and ensure the return of investments made by industry to obtain technology delivered through seeds. The aims of this review are to discuss the GURTs and analyze their possible applications in integrated management of agricultural pests. There are two classes of GURTs: T-GURTs (trait-based GURTs), wherein the generated seed are viable, but the next generation does not express the trait of agronomic interest, and V-GURT (variety-based GURTs), in which plants produce non viable seeds. However, beyond the seed protection purpose, the GURTs could have also other application to solve agronomic problems. One of the most important is the use of GURTs as a tool to restrict gene flow of GM traits to relative weeds. In addition, it is proposed the use of this technology in integrated weed management by preventing the GMs seed germination, which produces volunteer plants that compete with the crop of interest. Also, these volunteer plants may serve as alternative hosts for insects and pathogens in between crop seasons. The GURTs could contribute to the control of undesirable agents in agricultural systems, reducing the use of pesticides and increasing crop yields.

RESUMO: As tecnologias genéticas de restrição de uso (GURTs) foram idealizadas a fim de preservar a propriedade intelectual de culturas geneticamente modificadas (GMs) e garantir o retorno dos investimentos feitos pelas empresas para a obtenção de tecnologias transmitidas via sementes. Os objetivos dessa revisão são discutir as GURTs e analisar suas possíveis aplicações no manejo integrado de pragas agrícolas. Existem duas classes de GURTs: a T-GURT (trait-based GURT), na qual as sementes produzidas são viáveis, porém as plantas da geração seguinte não expressam o caractere de interesse agronômico, e a V-GURT (variety-based GURT), na qual as plantas produzem sementes inviáveis. Contudo, além do propósito da proteção das sementes, o uso de GURTs poderia também ter outras aplicações na resolução de problemas agronômicos. Um dos mais importantes é o uso das GURTs como ferramenta para impedir o fluxo de genes de culturas transgênicas para plantas daninhas coespecificas. Além disso, propõe-se o uso dessa tecnologia no manejo integrado de plantas daninhas, por meio da prevenção da germinação de sementes GMs, que geram plantas voluntárias que competem com a cultura de interesse. Além disso, essas plantas voluntárias podem servir como hospedeiros alternativos para insetos e patógenos nos períodos de entressafra. Dessa forma, as GURTs poderiam contribuir no controle de agentes indesejáveis em sistemas agrícolas, reduzindo a utilização de agrotóxicos e aumentando a produtividade dos cultivos.

An approach on phytoalexins: function, characterization and biosynthesis in plants of the family Poaceae / Uma abordagem sobre fitoalexinas: função, caracterização e biossíntese em plantas da família Poaceae

ABSTRACT: Phytoalexins are compounds that have been studied a few years ago, which present mainly antimicrobial activity. The plants of the family Poaceae are the most geographically widespread and stand out for their economic importance, once they are cereals used as staple food. This family stands out for having a variety of phytoalexins, which can be synthesized via the shikimic acid (the phenylpropanoids), or mevalonic acid, being considered terpenoid phytoalexins. The characterization of these compounds with antimicrobial activity is carried out using chromatographic techniques, and the high-performance liquid chromatography (HPLC) coupled with mass spectrometry are the most efficient methods in this process. This research aimed to present an approach of the function, characterization and biosynthesis of phytoalexins in plants of the family Poaceae.

RESUMO: As fitoalexinas são compostos que vêm sendo estudados há alguns anos, apresentando principalmente atividade antimicrobiana. As plantas da família Poaceae são as geograficamente mais difundidas e se destacam por sua importância econômica, uma vez que são os cereais que compõe a base da alimentação, em todos os continentes. Essa família se destaca por apresentar uma variedade de fitoalexinas, sendo que as mais importantes são sintetizadas a partir da via do ácido chiquímico. A caracterização desses compostos com atividade antimicrobiana é realizada por meio de técnicas cromatográficas, sendo que a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) acoplada com espectrometria de massas é a técnica mais eficiente nesse processo. O trabalho apresenta como objetivo uma abordagem da função, caracterização, biossíntese e aplicações das fitoalexinas em plantas da família Poaceae.

Silício como indutor de resistência no controle do tripes do prateamento Enneothrips flavens Moulton, 1941 (Thysanoptera: Thripidae) e seus reflexos na produtividade do amendoinzeiro / Silicon as a resistance inducer controlling the silvering thrips Enneothrips flavens Moulton, 1941 (Thysanoptera: Thripidae) and its effects on peanut yield

O tripes do prateamento, Enneothrips flavens Moulton, 1941, é considerado a principal praga do amendoim no Brasil, por sua ocorrência generalizada, pelos elevados níveis populacionais e pelos danos causados a cultura. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o efeito do silício sobre a população de E. flavens e sobre a produtividade do amendoinzeiro. Avaliaram-se, semanalmente, 10 folíolos abertos ou semi-abertos no terço superior das plantas do cultivar IAC 886, por parcela. Os tratamentos foram constituídos por: uma aplicação foliar de silício realizada aos 20 dias após a emergência, duas aplicações foliares de silício realizadas aos 20 e 55 dias, e o controle. Uma aplicação de silício proporcionou proteção às plantas de amendoim, reduzindo o número de adultos e ninfas do tripes de E. flavens e aumentou a produtividade da cultura em 31,30 por cento de amendoim em casca e 28,85 por cento em grãos.

The silvering thrips, Enneothrips flavens Moulton, 1941 is considered the major pest on peanuts in Brazil, due to its widespread occurrence, high population levels, and high damage to the crop. The objective of this study was to evaluate the effect of silicon on E. flavens populations and on peanuts yield. Ten fully-opened or semi-opened leaflets per plant were sampled weekly from the peanut cultivar IAC 886. The following treatments were tested: leaf spraying of silicon at 20 days after plant emergence, two leaf spraying of silicon at 20 and 55 days, and the control check. A single silicon spraying provided protection to peanut by reducing the number of E. flavens adults and nymphs and by increasing the yield of peanut pods by 31.30 percent and peanut grains by 28.85 percent.

Sistema de previsão de ocorrência de requeima em clones de batata suscetíveis e resistentes / Forecasting system of late blight occurrence in susceptible and resistant potato clones

Sistemas de previsão e cultivares resistentes à requeima são importantes ferramentas para reduzir a quantidade de fungicidas utilizados e os custos de produção da batata. O objetivo deste trabalho foi avaliar a utilização do sistema de previsão Blitecast e de clones suscetíveis e resistentes no manejo da requeima da cultura da batata na região produtora de Santa Maria, Rio Grande do Sul (RS). Os experimentos foram conduzidos na Universidade Federal de Santa Maria, na primavera de 2006 e no outono de 2007, sendo os dados meteorológicos medidos continuamente acima do dossel das plantas. Foram utilizados 10 tratamentos arranjados no delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os tratamentos foram diferenciados pelos valores de severidade acumulados, calculados pelo sistema Blitecast, e pelos clones SMIJ461-1 e SMINIA793101-3, caracterizados como resistentes à requeima, e Macaca (suscetível). Verificou-se que o sistema Blitecast não foi eficiente para prever o momento de aplicação de fungicida no controle da requeima. Portanto, este deve sofrer ajustes para ser utilizado em clones suscetíveis. Nos clones considerados resistentes, a aplicação de fungicidas com base na utilização do sistema Blitecast não tem efeito sobre a severidade da requeima e a produtividade da cultura da batata.

Forecasting systems and late blight resistant cultivars are important tools to reduce the amount of fungicides and the production cost of a potato farm. The objective of this study was to evaluate the Blitecast forecasting system for late blight occurrence and susceptible and resistant potato clones for managing late blight in Santa Maria, RS, Brazil. Experiments were conducted at the Federal University of Santa Maria during the Spring 2006 and Autumn 2007. Meteorological data were measured continuously above the crop canopy. Ten treatments were used in a completely randomized design, with four replications. Treatments were different values of accumulated severity, calculated by the Blitecast forecasting system and by the potato clones SMIJ461-1 and SMINIA793101-3, characterized as resistant, and the clone Macaca as susceptible to late blight. The Blitecast forecasting system was not effective for predicting the time of fungicide spraying for the control of late blight and, therefore, to be used in susceptible clones it has to be adjusted. For resistant clones, the fungicide spraying based on the Blitecast system has no effect on late blight occurrence and potato productivity.