O milho moderno cultivado foi domesticado a partir de teosinte, uma gramínea antiga, durante mais de 6,000 anos através de criação convencional. Nicole Rager Fuller, Fundação Nacional de Ciências

Desde que os biólogos 1980s usaram engenharia genética para expressar novos traços em plantas cultivadas. Nos últimos anos da 20, essas culturas foram cultivadas em mais de um bilhão de acres nos Estados Unidos e no mundo. Apesar de sua rápida adoção pelos agricultores, os cultivos geneticamente modificados (transgênicos) continuam controversos entre muitos consumidores, que às vezes têm dificuldade em obter informações precisas.

No mês passado, as Academias Nacionais de Ciências, Engenharia e Medicina dos EUA divulgaram rever de 20 anos de dados sobre culturas transgênicas. O relatório confirma em grande parte as descobertas relatórios anteriores das Academias Nacionais e revisões produzidas por outras importantes organizações científicas em todo o mundo, incluindo Organização Mundial de Saúde e os votos de Comissão Europeia.

Eu dirijo um laboratório que estuda o arroz, um alimento básico para metade da população mundial. Pesquisadores em meu laboratório estão identificando genes que controlam a tolerância ao estresse ambiental e a resistência a doenças. Usamos engenharia genética e outros métodos genéticos para entender a função do gene.

Concordo fortemente com o relatório do NAS de que cada cultura, seja convencional ou desenvolvida por engenharia genética, deve ser avaliada caso a caso. Cada cultura é diferente, cada característica é diferente e as necessidades de cada agricultor são diferentes também. Mais progresso na melhoria das culturas pode ser feito usando o melhoramento genético convencional e a engenharia genética do que usando apenas uma das abordagens.

Convergência entre o melhoramento biotecnológico e convencional

Novas ferramentas moleculares estão borrando a distinção entre melhoramentos genéticos feitos com o melhoramento convencional e aqueles feitos com métodos genéticos modernos. Um exemplo é a reprodução assistida por marcadores, na qual geneticistas identificam genes ou regiões cromossômicas associadas a características desejadas por agricultores e / ou consumidores. Os pesquisadores então procuram marcadores específicos (padrões) no DNA de uma planta que estão associados a esses genes. Usando estes marcadores genéticos, eles podem identificar eficientemente plantas que transportam as impressões digitais genéticas desejadas e eliminar plantas com genética indesejável.

Há dez anos meus colaboradores e eu isolamos um gene chamado Sub1, que controla a tolerância a inundações. Milhões de produtores de arroz no sul e sudeste da Ásia cultivam arroz em regiões propensas a inundações, por isso essa característica é extremamente valiosa. A maioria das variedades de arroz irá morrer após três dias de submersão completa, mas plantas com o gene Sub1 podem suportar duas semanas de submersão completa. No ano passado, quase cinco milhões de agricultores cultivaram variedades de arroz Sub1 desenvolvidas por meus colaboradores no International Rice Research Institute usando reprodução assistida por marcador.

Em outro exemplo, os pesquisadores identificaram variantes genéticas associadas ao hornlessness (referido como "polled") em bovinos - uma característica que é comum em raças de carne bovina, mas rara em raças leiteiras. Agricultores rotineiramente usam gado leiteiro para proteger seus manipuladores e impedir que os animais se prejudiquem mutuamente. Porque este processo é doloroso e assustador para os animais, especialistas veterinários pediram pesquisas sobre opções alternativas.

Em um artigo do estudo publicado no mês passado, os cientistas usaram edição de genoma e clonagem reprodutiva para produzir vacas leiteiras que carregavam uma mutação que ocorre naturalmente para o chifre. Esta abordagem tem o potencial de melhorar o bem-estar de milhões de bovinos a cada ano.

Reduzindo os inseticidas químicos e aumentando o rendimento

Ao avaliar como as culturas transgênicas afetam a produtividade das culturas, a saúde humana e o meio ambiente, o estudo NAS concentrou-se principalmente em duas características que foram projetadas em plantas: resistência a pragas de insetos e tolerância a herbicidas.

O estudo constatou que os agricultores que plantaram culturas modificadas para conter o traço resistente a insetos - com base em genes da bactéria Bacillus thuringiensisou Bt - geralmente experimentaram menos perdas e aplicaram menos sprays químicos inseticidas do que os agricultores que plantaram variedades não-Bt. Também concluiu que as fazendas onde as plantações Bt foram plantadas tinham mais biodiversidade de insetos do que as fazendas, onde os produtores usavam inseticidas de amplo espectro em culturas convencionais.

Culturas geneticamente modificadas atualmente cultivadas nos Estados Unidos (IR = resistente a insetos, HT = tolerante a herbicida, DT = tolerante a seca, VR = resistente a vírus). Extensão da Universidade do Estado do ColoradoO comitê descobriu que as culturas resistentes a herbicidas (HR) contribuem para maiores rendimentos porque as ervas daninhas podem ser controladas mais facilmente. Por exemplo, os agricultores que plantaram canola de alta produtividade obtiveram maiores rendimentos e retornos, o que levou a uma ampla adoção dessa variedade de culturas.

Outro benefício do plantio de lavouras HR é a lavoura reduzida - o processo de transformar o solo. Antes do plantio, os agricultores devem matar as ervas daninhas em seus campos. Antes do advento dos herbicidas e das lavouras HR, os agricultores controlavam as ervas daninhas por meio de lavouras. No entanto, o cultivo provoca erosão e escoamento e requer energia para alimentar os tratores. Muitos agricultores preferem práticas reduzidas de lavoura porque aumentam o manejo sustentável. Com as lavouras de RH, os agricultores podem controlar as ervas daninhas de forma eficaz sem o cultivo.

O comitê observou uma clara associação entre o plantio de lavouras de alta produtividade e práticas agrícolas de plantio reduzido nas últimas duas décadas. No entanto, não está claro se a adoção de lavouras de recursos humanos resultou em decisões dos agricultores de usar a lavoura de conservação, ou se os agricultores que estavam usando lavoura de conservação adotaram lavouras de HR mais prontamente.

Em áreas onde o plantio de lavouras de HR levou a uma forte dependência do herbicida glifosato, algumas ervas daninhas desenvolveram resistência ao herbicida, dificultando o controle das ervas daninhas por esse herbicida. O relatório NAS concluiu que o uso sustentável de culturas Bt e HR exigirá o uso de estratégias integradas de gestão de pragas.

O relatório também discute sete outras culturas alimentares transgênicas cultivadas em 2015, incluindo maçã (Malus domestica), canola (Brassica napus) beterraba açucareira (Beta vulgaris), mamão (Carica papaya), batata, abóbora (Cucurbita pepo) e berinjela (Solanum melongena).

Mamão é um exemplo particularmente importante. Nos 1950s, o vírus da papaya ringspot eliminou quase toda a produção de mamão na ilha havaiana de Oahu. Como o vírus se espalhou para outras ilhas, muitos agricultores temiam que isso destruísse o cultivo de mamão havaiano.

Em 1998 patologista de plantas havaianas Dennis Gonsalves usaram engenharia genética para unir um pequeno trecho de DNA do vírus ringspot no genoma da papaia. Os mamoeiros geneticamente modificados resultantes eram imunes à infecção e produziam mais frutas do que culturas infectadas. O trabalho pioneiro de Dennis resgatou a indústria da papaia. Vinte anos depois, esta ainda é a único método para controlar o vírus da papaya ringspot. Hoje, apesar protestos de alguns consumidores80 por cento da cultura do mamão havaiano é geneticamente modificada.

Os cientistas também usaram engenharia genética para combater uma praga chamada broca de fruta e broto, que explora berinjela na Ásia. Agricultores em Bangladesh muitas vezes pulverizam inseticidas a cada dia 2-3, e às vezes até duas vezes ao dia, para controlá-lo. A organização mundial da saúde estimativas que cerca de três milhões de casos de envenenamento por pesticidas e mais de mortes 250,000 ocorrem em todo o mundo a cada ano.

Para reduzir os sprays químicos na berinjela, cientistas da Cornell University e de Bangladesh projetaram o Bt no genoma da berinjela. Bt berinjela (berinjela) foi introduzida em Bangladesh em 2013. Ano passado 108 agricultores de Bangladesh cresceu e foram capazes de reduzir drasticamente os sprays de inseticidas.

Alimente o mundo de maneira ecológica

As culturas geneticamente melhoradas beneficiaram muitos agricultores, mas é claro que a melhoria genética por si só não pode resolver a grande variedade de desafios complexos que os agricultores enfrentam. Abordagens agrícolas baseadas na ecologia, bem como infraestrutura e políticas apropriadas também são necessárias.

Em vez de nos preocuparmos com os genes em nossa alimentação, precisamos nos concentrar em maneiras de ajudar famílias, agricultores e comunidades rurais a prosperar. Devemos ter certeza de que todos podem pagar pela comida e devemos minimizar a degradação ambiental. Espero que o relatório da NAS possa ajudar a levar as discussões para além dos argumentos pró / contra distração sobre as culturas transgênicas e reorientá-las para o uso de todas as tecnologias apropriadas para alimentar o mundo de maneira ecologicamente correta.

Sobre o autor

Pamela Ronald, professora de Patologia Vegetal da Universidade da Califórnia, em Davis. Seu laboratório estuda a base genética da resistência a doenças e a tolerância ao estresse no arroz. Juntamente com seus colaboradores, ela projetou arroz para resistência a doenças e tolerância a inundações, que ameaçam seriamente as plantações de arroz na Ásia e na África.

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

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