Efeitos da transgenia em milho: performance agronômica e adaptativa em cultivares híbridas e variedade crioula sob diferentes proporções de fluxo gênico

Abstract

A região do Extremo Oeste de Santa Catarina ? EOSC apresenta grande diversidade de variedades crioulas de milho, evoluindo na presença do seu parente silvestre, em processo de domesticação. Indicada como um microcentro de diversidade do gênero Zea, a região de estudo contempla um sistema bimodal de produção de milho, ou seja, variedades crioulas e híbridos transgênicos e não transgênicos cultivados na mesma propriedade. Diante do potencial de cruzamento das variedades crioulas por fluxo gênico, mediado por pólen de milho híbrido convencional e transgênico, é premente a necessidade de avaliar os impactos biológicos e agronômicos da transgenia sobre a agrobiodiversidade. Diante do exposto, esse trabalho teve o objetivo de avaliar os impactos da transgenia, promovida pela inserção dos transgenes cry1F (resistência a Lepdópteros), pat (tolerância ao herbicida a base de glufosinato de amônio - HBGA) e cp4epsps (tolerância ao herbicida a base de glifosato - HBG), em híbridos isogênicos de milho, sob a reação de resistência a helmintosporiose, performance agronômica e fenologia de cultivares híbridas e variedade crioula, sob diferentes proporções de fluxo gênico. Para este estudo, três híbridos isogênicos da série Biogene BG7060®, desenvolvidos pela Dupont do Brasil S.A/Pioneer ? NGM não geneticamente modificado, híbrido Hx portador dos transgenes cry1F e pat (evento TC1507) e o híbrido Hxrr, portador do transgene cp4 epsps (evento NK603) combinado com o evento TC1507 ? e a variedade crioula Rosado oriunda de Anchieta no EOSC. Por meio de polinizações manuais, foram desenvolvidas populações de milho crioulo contendo 25, 50 e 75% da composição genética de cada híbrido, separadamente, a fim de simular a ocorrência acidental de fluxo gênico reincidente. Como resultados, foram observados menores períodos de incubação e latência e maior incidência da helmintosporiose no híbrido Hxrr portador dos eventos TC1507 combinado com NK603, em relação ao híbrido isogênico NGM, sobretudo, sob aplicação de HBGA para o controle de plantas invasoras. Os híbridos isogênicos NGM, Hx e Hxrr foram afetados diferentemente quanto a resistência a helmintosporiose, fenologia, rendimento de grãos e seus componentes, em função da presença e quantidade de eventos em seu genoma. A resistência a helmintosporiose foi afetada pelo aumento do percentual dos genes dos híbridos na variedade crioula, particularmente em populações geradas a partir do híbrido que acumula a inserção de dois eventos. O fluxo gênico entre híbridos isogênicos e a variedade crioula Rosado causa efeitos diferentes sobre os híbridos isogênicos NGM, Hx e Hxrr quanto aos caracteres monocíclicos da helmintosporiose, fenologia e agronômicos. São imprevisíveis os impactos biológicos do fluxo gênico entre híbridos e variedades crioulas sobre a conservação da agrobiodiversidade do EOSC.

Abstract: The western region of Santa Catarina State (WSCS) shows a wide range of landraces corn, evolving in the presence of their wild relative in the domestication process. Appointed as a small nucleus of Zea gender diversity, the geographical region studied contemplate a bimodal system of corn production, it means landraces varieties and transgenic and non-transgenic commercial hybrids. Due it potential contamination of landraces species by genic flow by pollen among conventional hybrid corn and transgenic, it is essential to evaluate the biological and agronomics damages of transgenic species on agrobiodiversity. Therefore, this study aims evaluate the transgenic direct damages by insertion of cry1F (Leptodopteran resistance), pat (ammonium glufosinate herbicide tolerance) and cp4epsps (ammonium glyphosate herbicide tolerance) in isogenic corn hybrids under Northern Corn Leaf Blight (NCLB) resistance reaction, agronomic performance and phenology of hybrids cultivars and landraces varieties under accidental and periodical genic flow. Three isogenic hybrids developed by Dupont Brasil S.A/Pioneer of Biogene BG7060® were studied ? NGM non-genic modified; hybrid Hx, cry1F and pat (event TC1507) transgenders carrier and Hxrr, cp4 epdps (event NK603) transgender carrier, matched with TC1507 event ? and Rosado landrace of Anchieta at WSCS. By means of manual pollination, were developed landraces corn population containing 25, 50 and 75 % of each hybrid genetic composition to simulate the accidental and periodical flow. Shorter periods of incubation and latency and higher incidence of NCLB were observed in Hxrr hybrid in relation to NGM isogenic hybrid, especially when ammonium glufosinate was applied to weed control. NGM, Hx and Hxrr isogenic hybrids were differently affected regarding NCLB resistance, phenological characters, seed yield and their components, for the presence and the quantity of events in their genome. The NCLB resistance was affected by the percentual increase of hybrids genes in landrace variety, essentially in populations that were generate by hybrids with two events. The isogenic flow among isogenic hybrids and Rosado landraces causes different effects among NGM, Hx, Hxrre and NCLB monocyclic characters, phenological, agronomics and corn yield were influentiated. The impacts of genic flow between hybrids and landraces varieties are unpredictable in aspects of agrobiodiversity conservations of WSCS.