Diferença entre sementes híbridas e GM

SEMENTES HÍBRIDAS

Um híbrido é criado quando duas plantas-mãe geneticamente diferentes da mesma espécie são polinizadas cruzadamente. Durante a polinização, o pólen do homem fertiliza gametas dos ovários femininos para produzir sementes da prole. O material genético das plantas masculinas e femininas se combinam para formar o que é conhecido como sementes híbridas de primeira geração (F1).

Na natureza:

As plantas com flores desenvolveram vários mecanismos para produzir descendentes com características genéticas variadas, aumentando a chance de sobrevivência em ambientes em mudança.

Dicliny é a ocorrência de flores unissexuais (ao contrário de hermafroditas). As plantas dióicas carregam flores masculinas e femininas em plantas separadas (ao contrário de monóicas, que carregam as duas na mesma planta). Isso força a polinização cruzada a ocorrer.

A dicogamia é a diferença temporal na maturidade da antera e do estigma (órgãos reprodutivos masculinos e femininos, respectivamente), novamente encorajando a polinização cruzada. Protandria refere-se à deiscência (amadurecimento) da antera antes que o estigma se torne receptivo, enquanto a protoginia pode ser vista como o cenário oposto.

Auto-incompatibilidade (rejeição de pólen da mesma planta) e herkogamia (separação espacial de anteras e estigma) garantem que a auto-fertilização seja evitada.

A auto-incompatibilidade é dividida em tipos heteromórficos e homomórficos. Plantas com distil (2 tipos de flores) ou tristilo (3 tipos) de flores heteromórficas, exibem diferenças visíveis nas estruturas reprodutivas entre cada tipo. Somente flores de tipos diferentes são compatíveis para polinização devido a estigmas e alturas de estilo. As flores homomórficas, embora morfologicamente iguais (na aparência), têm compatibilidades controladas por genes. Quanto maior a semelhança genética entre pólen e óvulos (gametas femininos), maior a probabilidade de serem incompatíveis para fertilização. [I]

Uso comercial:

Embora a hibridação ocorra naturalmente na natureza, ela pode ser controlada pelos criadores de plantas para desenvolver plantas com uma combinação de características comercialmente desejáveis. Exemplos são a resistência a pragas, doenças, deterioração, produtos químicos e tensões ambientais, como secas e geadas, bem como a melhoria do rendimento, aparência e perfil de nutrientes.

Os híbridos são produzidos em ambientes de baixa tecnologia, como campos de cultivo cobertos ou estufas. Exemplos de novas culturas que existem apenas como híbridos incluem Canola, toranja, milho doce, melão, melancia sem sementes, tangelos, clementinas, aprisionamentos e plumas. [ii] As culturas híbridas foram pesquisadas nos EUA na década de 1920 e, na década de 1930, o milho híbrido tornou-se amplamente utilizado. [iii]

A hibridização se originou das teorias de Charles Darwin e Gregor Mendel em meados do século XIX. O primeiro método empregado pelos agricultores é conhecido como desmontagem do milho, onde o pólen das plantas-mãe é removido e plantado entre fileiras de plantas-mãe, garantindo a polinização apenas a partir do pólen-pai. Assim, as sementes colhidas das plantas-mãe são híbridas. ⁱⁱ A remoção manual das estruturas de órgãos masculinos da planta é conhecida como emasculação das mãos.

A modificação do sexo é outro método adotado pelos agricultores para direcionar o melhoramento de plantas. A expressão do sexo pode ser controlada alterando fatores como nutrição das plantas, exposição à luz e à temperatura e fito-hormônios. Hormônios vegetais como auxinas, etéreo, ertefon, citocininas e brassinosteróides, bem como baixas temperaturas, causam uma mudança na expressão do sexo feminino. Tratamentos hormonais de giberelinas, nitrato de prata e pthalimida, bem como altas temperaturas, tendem a favorecer a masculinidade. ^Eu

Patentes e preocupações econômicas

A geração F1 é uma variedade única que, quando cruzada com sua própria geração para produzir a série F2, resultará em plantas com novas combinações genéticas aleatórias de DNA pai. Por esse motivo, as sementes F1 concedem a seus produtores direitos de patente, uma vez que a mesma semente deve ser comprada a cada ano para o plantio..

Embora benéficas, as sementes híbridas são muito caras para uso em países em desenvolvimento, uma vez que o custo das sementes está associado ao requisito de máquinas caras para fertirrigação e aplicação de pesticidas. o Revolução verde, uma campanha destinada a espalhar o uso de sementes híbridas para aumentar a produção de alimentos foi realmente economicamente prejudicial nas comunidades agrícolas rurais. Os altos custos de manutenção envolvidos forçaram os agricultores a vender suas terras para os agronegócios, aumentando ainda mais a diferença entre ricos e pobres..

SEMENTES GM

A tecnologia de DNA recombinante envolve a junção de genes de organismos, mesmo de espécies diferentes (que nunca poderiam se reproduzir na natureza), para resultar em um organismo "transgênico". Em vez de reprodução sexual, caras técnicas de laboratório são usadas para criar o organismo geneticamente modificado, ou "OGM". ⁱⁱ

Métodos:

As armas genéticas são o método mais comum de introduzir material genético estranho nos genomas de monocotiledôneas, como trigo ou milho. O DNA é ligado a partículas de ouro ou tungstênio, que são aceleradas em altos níveis de energia e penetram na parede e nas membranas celulares, onde o DNA se integra ao núcleo. Uma desvantagem é que podem ocorrer danos no tecido celular. [Iv]

As agrobactérias são parasitas vegetais que têm a capacidade natural de transformar células vegetais, inserindo seus genes em hospedeiros vegetais. Essa informação genética, realizada em um anel de DNA separado conhecido como plasmídeo, codifica o crescimento de tumores na planta. Essa adaptação permite que a bactéria obtenha nutrientes do tumor. Os cientistas usam Agrobacterium tumefaciens como um vetor para transferir genes desejáveis ​​através do plasmídeo Ti (indutor de tumor) em variedades de plantas dicotiledôneas, como batatas, tomates e tabaco. O DNA T (DNA transformador) integra-se ao DNA da planta e esses genes são expressos pela planta. [V]

Microinjeção e eletroporação são outros métodos de transferência de genes para o DNA, o primeiro diretamente e o segundo via poros. Recentemente, as tecnologias CRISPR-CAS9 e TALEN surgiram como métodos ainda mais precisos de edição de genomas.

As transferências de DNA também ocorrem na natureza, principalmente em bactérias, através de mecanismos como a atividade de transposons (elementos genéticos) e vírus. É assim que muitos patógenos evoluem para se tornarem resistentes a antibióticos. ^iv

Os genomas das plantas são modificados para incluir características que não podem ocorrer naturalmente nas espécies. Esses organismos são patenteados para uso nas indústrias de alimentos e medicamentos, entre outras aplicações biotecnológicas, como produção de produtos farmacêuticos e outros produtos industriais, biocombustíveis e gerenciamento de resíduos. ⁱⁱ

Uso comercial:

A primeira colheita “GM” (geneticamente modificada) foi uma planta de tabaco resistente a antibióticos, produzida em 1982. Os testes de campo para plantas de tabaco resistentes a herbicidas na França e nos EUA seguiram em 1986 e um ano depois uma empresa belga projetada geneticamente como resistente a insetos tabaco. O primeiro alimento GM vendido comercialmente foi um tabaco resistente a vírus que entrou no mercado da República Popular da China em 1992. ^iv O "Flavr Savr" foi a primeira colheita GM vendida comercialmente nos EUA em 1994: um tomate resistente à podridão desenvolvido pela Calgene, uma empresa que mais tarde foi comprada pela Monsanto. No mesmo ano, a Europa aprovou sua primeira safra geneticamente modificada para vendas comerciais, um tabaco resistente a herbicidas. ⁱⁱ

As plantas de tabaco, milho, arroz e algodão foram modificadas pela adição de material genético da bactéria Bt (Bacilo thuringiensis) para incorporar as propriedades resistentes a insetos da bactéria. A resistência ao vírus do mosaico do pepino, entre outros patógenos, foi introduzida nas plantações de mamão, batata e abóbora. As culturas "Round-up Ready", como a soja, são capazes de sobreviver à exposição ao herbicida que contém glifosato, conhecido como Round-up. O glifosato mata as plantas interrompendo suas vias metabólicas de síntese de aminoácidos. ^iv

Os perfis de nutrientes das plantas foram aprimorados para benefícios à saúde humana, além de melhorar a alimentação dos animais. Os países que confiam em sementes e leguminosas naturalmente sem aminoácidos, produzem sementes GM com níveis mais altos de aminoácidos lisina, metionina e cisteína. O arroz enriquecido com beta-caroteno foi introduzido em países asiáticos onde a deficiência de vitamina A é uma causa comum de problemas de visão em crianças pequenas.

Pharming de plantas é outro aspecto da engenharia genética. É o uso de plantas modificadas em massa para a produção de produtos farmacêuticos, como vacinas. Plantas como o agrião, tabaco, batata, repolho e cenoura são as plantas mais comumente usadas para pesquisa genética e colheita de compostos úteis, uma vez que células individuais podem ser removidas, alteradas e cultivadas em culturas de tecidos para se tornar uma massa de células indiferenciadas chamada calo. Essas células de calo ainda não se especializaram em função e podem assim formar uma planta inteira (um fenômeno conhecido como totipotência). Como a planta se desenvolveu a partir de uma única célula geneticamente alterada, toda a planta consistirá em células com o novo genoma e algumas de suas sementes produzirão descendentes com a mesma característica introduzida. ^v

Debates éticos e efeitos econômicos

Em 1999, dois terços de todos os alimentos processados ​​nos EUA continham ingredientes GM. Desde 1996, a superfície total da terra cultivando OGM aumentou 100 vezes. A tecnologia GM resultou em grandes aumentos na produção agrícola e nos lucros dos agricultores, bem como na redução do uso de pesticidas, especialmente nos países em desenvolvimento.. ⁱⁱ Os fundadores da engenharia genética das culturas, a saber Robert Fraley, Marc Van Montagu e Mary-Dell Chilton, receberam o Prêmio Mundial de Alimentos em 2013 por melhorar a “qualidade, quantidade ou disponibilidade” de alimentos internacionalmente.. ^iv

A produção de OGM ainda é um tópico controverso e os países diferem quanto à regulamentação dos aspectos de patente e marketing. As preocupações levantadas incluem a segurança do consumo humano e do meio ambiente e a questão de os organismos vivos se tornarem propriedade intelectual. O Protocolo de Cartagena sobre Biossegurança é um acordo internacional sobre normas de segurança relativas à produção, transferência e uso de OGM.