Polinização por abelhas Apis mellifera em soja transgênica e convencional

A soja (Glycine max L. Merril) é uma das commodity mais importantes do Brasil e do mundo, sendo que apenas no país, são aproximadamente 35 milhões de hectares destinados ao plantio dessa cultura. As áreas cultivadas de soja em nosso território têm aumentado exponencialmente a cada colheita e o mercado de sementes caminha na mesma direção, lançando novas cultivares a cada ano. Para aumentar não apenas a área plantada, mas também a produtividade, é necessário usar tecnologias e sistemas de integração. Como existem referências muito discrepantes em relação à contribuição de polinizadores, em especial da Apis mellifera, para a produtividade da soja, entende-se como fundamental estudar a relação entre a presença de polinizadores, a biologia floral e os componentes de produção da cultura agrícola. A literatura apresenta dados variando desde a ausência de contribuição, até aumentos na produção de grãos superiores a 30%. Mesmo não sendo uma espécie dependente de polinizadores para completar o ciclo reprodutivo, a soja constitui importante fonte de néctar e pólen aos visitantes florais. Neste estudo, avaliou-se o efeito da polinização por abelhas africanizadas sobre duas cultivares de soja durante dois anos consecutivos, sendo uma cultivar convencional (BRS 284) e outra transgênica (BRS 1001 IPRO). Três tratamentos foram estabelecidos: gaiolas com abelhas Apis mellifera, gaiolas sem abelhas e áreas livres para visitação de insetos. Os resultados mostraram aumento de 6,45% do rendimento de soja em áreas com livre acesso à visitação de insetos e, nas gaiolas com a introdução de colônias, o aumento foi de 13,64%. No tratamento com a presença de abelhas, o período de antese foi de 53,85 horas, no campo aberto e, nas gaiolas sem a presença de abelhas, foi 63,10 e 63,60 horas, respectivamente. A taxa de aborto de flores nas plantas foi menor nas áreas com a presença de abelhas. A receptividade do estigma e viabilidade polínica não apresentaram diferenças estatística entre os tratamentos e nem entre as cultivares. O volume de néctar na flor foi maior na parte da manhã até as 13h. O tempo de coleta de néctar e/ou pólen foi avaliado com auxílio de um cronômetro, acompanhando a abelha em sua atividade. Também foi cronometrado o tempo de permanência da abelha na flor e o número de visitas por minuto. Verificou-se que as abelhas ficam, em média 2,42 segundos coletando néctar na cultivar transgênica e 2,54 na cultivar convencional, não havendo diferença estatística entre as médias pelo teste de Tukey a 5% de significância. Em nenhum tratamento foi observado o comportamento de coleta de pólen nas flores. Com relação ao número de floras visitadas por minuto, observou-se que, em média, as abelhas africanizadas visitam 12 flores por minuto. Estes resultados indicaram que, mesmo nas cultivares de soja desenvolvidas mais recentemente, a polinização cruzada pode mostrar ganhos de produtividade, ainda que seja uma espécie autógama e com baixo índice de polinização cruzada

Soybean (Glycine max L. Merril) is one of the most important commodities in Brazil and in the world, and in the country alone, there are approximately 35 million hectares destined for the its planting. Soybean cultivated areas in our territory have increased exponentially with each harvest and the seed market is moving in the same direction, launching new cultivars every year. To increase not only the planted area, but also the productivity, it is necessary to use integration technologies and systems. As there are very different references in relation to the pollinators contribution, especially Apis mellifera, to soybean productivity, it is fundamental to study the relationship between the pollinators presence, floral biology and the components of production of this agricultural crop. The literature presents data ranging from the absence of contribution to increases in grain production above 30%. Even though it is not a pollinator-dependent species to complete the reproductive cycle, soybean is an important source of nectar and pollen for floral visitors. In this study, the pollination effect by Africanized honeybees on two soybean cultivars for two consecutive years was evaluated, one conventional cultivar (BRS 284) and another transgenic (BRS 1001 IPRO). Three treatments were established: cages with Apis mellifera honeybees, cages without honeybees and free areas for visiting insects. The results showed an increase of 6.45% in soybean yield in areas with free access to insect visits and, for cages with the introduction of colonies, the increase was 13.64%. In treatment with honeybees presence the anthesis period was 53.85 hours, in the open field and in the cages without honeybees presence it was 63.10 and 63.60 hours, respectively. The flower abortion rate on plants was lower in areas with honeybees presence. The stigma receptivity and pollen viability did not show statistical differences between treatments or between cultivars. The nectar volume in the flower was higher in the morning until 1 pm. The nectar and/or pollen collection time was evaluated with the aid of a stopwatch, following the bee in its activity. The time spent by the honeybee on the flower and the number of visits per minute were also timed. It was found that honeybees spend a mean of 2.42 seconds collecting nectar in the transgenic cultivar and 2.54 in the conventional cultivar, with no statistical difference between means by the Tukey test at 5% significance. The pollen collection behavior of flowers was not observed in any treatment. Regarding the number of flowers visited per minute, it was observed that, on mean, Africanized honeybees visit 12 flowers per minute. These results indicated that, even in the most recently developed soybean cultivars, cross-pollination can show productivity gains, even though it is an autogamous species and with a low crosspollination index.

Root growth and lignification of glyphosate susceptible and resistant soybean at low temperatures / Crescimento e lignificação de raízes de soja convencional e resistente ao glifosato, em baixa temperatura

Low temperature stress affects plant growth, including primary and secondary metabolism. Glyphosateresistant soybean contains a modified DNA, which encodes a different type of secondary metabolism enzyme related to lignin synthesis compared to conventional glyphosate-susceptible cultivars. Thus, this soybean cultivar might respond differently to low temperatures, compared to glyphosate-susceptible cultivars. This work aimed to investigate how decreasing temperatures influence the growth and lignin content of the glyphosate-resistant soybean compared to its susceptible parental cultivars. Three-day-old seedlings were cultivated in nutrient solution at 10, 15, 20, and 25°C (±2°C), using a 12-h photoperiod. After 96 h, taproot growth, fresh and dry biomass, and lignin levels were determined. The results indicate that lower temperatures decreased seedling and root growth in both types of cultivars; however, glyphosate-resistant soybean exhibited greater root length, biomass, and lignin content compared to the glyphosate-susceptible parental cultivar.(AU)

O estresse causado pela baixa temperatura, dentre outras implicações, afeta o crescimento do vegetal assim como o seu metabolismo secundário. Pelo fato da soja RR apresentar variante enzimática de uma das principais vias do metabolismo secundário, ligada à síntese de lignina, pode apresentar comportamento diferenciado, sob baixa temperatura, se comparada com sua linhagem parental. O objetivo deste trabalho foi investigar possíveis diferenças no crescimento e nos conteúdos de lignina nas raízes de soja cultivar transgênica resistente ao glifosato e cultivar parental em resposta a redução de temperatura. Após três dias de germinação das sementes, as plântulas foram mantidas em solução nutritiva, a 10, 15, 20 e 25°C (±2°C), com fotoperíodo de 12 horas. Após 96 horas, foi avaliado o comprimento relativo da raiz primária, biomassa fresca e seca das raízes e os teores de lignina. Os resultados mostram que a baixa temperatura promoveu redução no crescimento das plântulas e raízes. Dentre as cultivares em estudo, a soja transgênica apresentou maior comprimento relativo, biomassas e teores de lignina.(AU)

Controle de plantas daninhas, biomassa e metabolismo microbiano do solo em função da aplicação de glifosato ou imazetapir na cultura da soja / Weed control, biomass and microbial metabolism of soil depending on the application of glyphosate and imazethapyr on crop soybeans

Estudou-se o controle de plantas daninhas, as variações da biomassa e do metabolismo microbiano do solo em áreas cultivadas com soja geneticamente modificada e não modificada, em função da aplicação dos herbicidas glifosato ou imazetapir. Testaram-se cultivares de soja (BRS 244RR, geneticamente modificada e BRS 154, não modificada) e herbicidas (glifosato e imazetapir), e tratamento controle com capina. Como variáveis foram avaliadas a fitotoxicidade à cultura, controle de Raphanus raphanistrum(nabo), Digitaria sp. (milhã) e Brachiaria plantaginea (papuã), teores de carbono orgânico total (COT), carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal (RB) e quociente metabólico (QCO2). O herbicida glifosato, aplicado em dose única ou seqüencial, controla eficientemente as plantas daninhas nabo, milhã e papuã, e aumenta a atividade microbiana, a taxa de respiração basal e o quociente metabólico. O metabolismo microbiano do solo não foi afetado pelo genótipo, geneticamente modificado ou não, mas sim pelo uso do herbicida glifosato.

Studied the weed control and the changes of biomass and microbial soil properties at crop cultivated both genetically modified and non altered soybeans because of glyphosate or imazethapyr herbicide applications. Soybean cultivations were tested (BRS 244RR), genetically modified and BRS 154, non modified) and herbicides (glyphosate and imazethapyr), and control treatment with weed. Variables were evaluated for phytotoxicity to the crop, control of Raphanus raphanistrum (wild radish), Digitaria sp. (crabgrass) and Brachiaria plantaginea (alexsandregrass), total organic carbon (TOC), microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (BR) and metabolic quocient (QCO2). The herbicide glyphosate, applied as a single dose or sequentially, effectively controls the weeds wild radish, crabgrass and alexsandregrass and increases microbial activity, basal respiration and metabolic quocient. The microbial metabolism was not affected by the fact that the genotype or not genetically modified, but the use of the herbicide glyphosate.

Produtividade de grãos da soja em função do manejo de herbicida e fungicidas

With the introduction of the resistant soybeans to the glyphosate changed the management of the culture, mainly for management of the weed. This work was developed with the objective of evaluate the effect of the different management systems of herbicides and fungicides in grain yield and yield components of the soybean. The experiment was carried in the agricultural year of 2006/2007, at the Experimental Area of Department of Phytotecny of the Santa Maria Federal University. It was used, four soybean cultivars Roundup ReadyTM ('NK Mireya 4.2 RR', 'Fundacep 55 RR', 'NK Mágica 7.3 RR' and 'A 8100 RG'), two herbicide management (Clethodim + Bentazon and with glyphosate) and two fungicides management with application (Tebuconazole + Tiofanato Metílico) and without treatment. The experiment design was randomized blocks with splitsplitplot plot, with four replications. It was evaluated the grain yield and components of yield. The cultivars showed different responses to the management of herbicide and fungicides, for grain yield, cultivars that were affected by the herbicide management showed higher productivity with the application of glyphosate. The effect also was observed with the application of fungicide. The cultivars more and less productive presented the highest and lowest grain weight respectively. Fungicide application increased the harvest index.

Com a introdução da soja resistente ao glifosato, ocorreu mudança no manejo da cultura, principalmente com relação ao manejo das plantas invasoras. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar os efeitos da aplicação de diferentes manejos de herbicidas e fungicidas sobre o rendimento de grãos e os componentes do rendimento da soja. O experimento foi conduzido no ano agrícola 2006/2007, na área experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria. Foram utilizadas quatro cultivares de soja Roundup ReadyTM ('NK Mireya 4.2 RR', 'Fundacep 55 RR', 'NK Mágica 7.3 RR' e 'A 8100 RG'), dois manejos de herbicida (Clethodim + Bentazon e outro com glifosato), dois manejos de doenças constituídos com a aplicação de fungicida (Tebuconazole + Tiofanato Metílico) e sem o tratamento. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com parcela subsubdivididas, com quatro repetições. Foram avaliados o rendimento de grãos e os componentes do rendimento. As cultivares responderam diferentemente ao manejo de herbicidas e fungicidas para produção de grãos; as cultivares que foram afetadas pelo manejo de herbicida obtiveram maior produtividade com a aplicação de glifosato, efeito que também foi observado com a aplicação de fungicida. As cultivares mais e menos produtivas apresentaram o maior e o menor peso de grãos, respectivamente. A aplicação de fungicida aumentou o índice de colheita.

Produtividade de grãos da soja em função do manejo de herbicida e fungicidas

With the introduction of the resistant soybeans to the glyphosate changed the management of the culture, mainly for management of the weed. This work was developed with the objective of evaluate the effect of the different management systems of herbicides and fungicides in grain yield and yield components of the soybean. The experiment was carried in the agricultural year of 2006/2007, at the Experimental Area of Department of Phytotecny of the Santa Maria Federal University. It was used, four soybean cultivars Roundup ReadyTM ('NK Mireya 4.2 RR', 'Fundacep 55 RR', 'NK Mágica 7.3 RR' and 'A 8100 RG'), two herbicide management (Clethodim + Bentazon and with glyphosate) and two fungicides management with application (Tebuconazole + Tiofanato Metílico) and without treatment. The experiment design was randomized blocks with splitsplitplot plot, with four replications. It was evaluated the grain yield and components of yield. The cultivars showed different responses to the management of herbicide and fungicides, for grain yield, cultivars that were affected by the herbicide management showed higher productivity with the application of glyphosate. The effect also was observed with the application of fungicide. The cultivars more and less productive presented the highest and lowest grain weight respectively. Fungicide application increased the harvest index.

Com a introdução da soja resistente ao glifosato, ocorreu mudança no manejo da cultura, principalmente com relação ao manejo das plantas invasoras. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar os efeitos da aplicação de diferentes manejos de herbicidas e fungicidas sobre o rendimento de grãos e os componentes do rendimento da soja. O experimento foi conduzido no ano agrícola 2006/2007, na área experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria. Foram utilizadas quatro cultivares de soja Roundup ReadyTM ('NK Mireya 4.2 RR', 'Fundacep 55 RR', 'NK Mágica 7.3 RR' e 'A 8100 RG'), dois manejos de herbicida (Clethodim + Bentazon e outro com glifosato), dois manejos de doenças constituídos com a aplicação de fungicida (Tebuconazole + Tiofanato Metílico) e sem o tratamento. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com parcela subsubdivididas, com quatro repetições. Foram avaliados o rendimento de grãos e os componentes do rendimento. As cultivares responderam diferentemente ao manejo de herbicidas e fungicidas para produção de grãos; as cultivares que foram afetadas pelo manejo de herbicida obtiveram maior produtividade com a aplicação de glifosato, efeito que também foi observado com a aplicação de fungicida. As cultivares mais e menos produtivas apresentaram o maior e o menor peso de grãos, respectivamente. A aplicação de fungicida aumentou o índice de colheita.

Transformação genética e aplicação de glifosato na microbiota do solo, fixação biológica de nitrogênio, qualidade e segurança de grãos de soja geneticamente modificada

The genetically modified soybean resistant to glyphosate (GM RR) is the main product of plant biotechnology, considering the evolution of the area cultivated and the use of this grain. EUA, Argentina and Brazil are the largest producers of GM RR. The release of GM RR soybean cultivation in Brazil was done based on researches that were accomplished in other countries without the validation of the same edaphoclimatic conditions. In this context, the main researches about environmental impact, plant metabolism, quality and safety of GM RR soybean with or without glyphosate application were collected and investigated. In general, the researches investigated showed some similar characteristics: a) few variables were studied; b) simulations in green house or in vitro are used to infer possible response on the field. Although scarce, the researches denoted that the genetic transformation did not affect soil microorganisms, biological nitrogen fixation and composition of grains. The factor which could affect these variables is the glyphosate application in weed control, thus the risk of damage to the environment and the safety of products derived from this raw materialare due to the use of the herbicide during cultivation, and not to the genetic transformation. Key words: Transgenic soybean, soil microorganisms, herbicides residue, isoflavones.

A soja geneticamente modificada resistente ao herbicida glifosato (GM RR) é o principal produto da biotecnologia vegetal, considerando-se a evolução da área cultivada e o consumo desse grão. Os Estados Unidos, a Argentina e o Brasil são os maiores produtores de soja GM RR. A liberação para cultivo da soja GM RR no Brasil foi efetivada com base, quase que exclusivamente, em trabalhos realizados em outros países, sem a devida validação nas condições edafoclimáticas locais. Nesse contexto, buscou-se coletar e analisar os principais trabalhos que versam sobre impacto ambiental, metabolismo da planta, qualidade e segurança da soja GM RR tratada e não tratada com glifosato. De modo geral, os trabalhos analisados apresentam algumas características comuns: a) avaliam poucas variáveis; e b) inferem, a partir de simulação com ensaios em casa de vegetação ou in vitro, possíveis respostas no cultivo comercial. Embora ainda escassos, os estudos realizados apontam para o fato de que a transformação genética não afeta os microrganismos do solo, nem a fixação biológica de nitrogênio, nem a composição dos grãos. O fator que pode afetar essas variáveis é a aplicação do glifosato no controle de plantas daninhas, ou seja, os riscos de perigo ao ambiente e à segurança dos produtos derivados dessa matéria-prima se devem ao insumo aplicado durante o cultivo, e não à transformação genética propriamente dita.

Transformação genética e aplicação de glifosato na microbiota do solo, fixação biológica de nitrogênio, qualidade e segurança de grãos de soja geneticamente modificada

The genetically modified soybean resistant to glyphosate (GM RR) is the main product of plant biotechnology, considering the evolution of the area cultivated and the use of this grain. EUA, Argentina and Brazil are the largest producers of GM RR. The release of GM RR soybean cultivation in Brazil was done based on researches that were accomplished in other countries without the validation of the same edaphoclimatic conditions. In this context, the main researches about environmental impact, plant metabolism, quality and safety of GM RR soybean with or without glyphosate application were collected and investigated. In general, the researches investigated showed some similar characteristics: a) few variables were studied; b) simulations in green house or in vitro are used to infer possible response on the field. Although scarce, the researches denoted that the genetic transformation did not affect soil microorganisms, biological nitrogen fixation and composition of grains. The factor which could affect these variables is the glyphosate application in weed control, thus the risk of damage to the environment and the safety of products derived from this raw materialare due to the use of the herbicide during cultivation, and not to the genetic transformation. Key words: Transgenic soybean, soil microorganisms, herbicides residue, isoflavones.

A soja geneticamente modificada resistente ao herbicida glifosato (GM RR) é o principal produto da biotecnologia vegetal, considerando-se a evolução da área cultivada e o consumo desse grão. Os Estados Unidos, a Argentina e o Brasil são os maiores produtores de soja GM RR. A liberação para cultivo da soja GM RR no Brasil foi efetivada com base, quase que exclusivamente, em trabalhos realizados em outros países, sem a devida validação nas condições edafoclimáticas locais. Nesse contexto, buscou-se coletar e analisar os principais trabalhos que versam sobre impacto ambiental, metabolismo da planta, qualidade e segurança da soja GM RR tratada e não tratada com glifosato. De modo geral, os trabalhos analisados apresentam algumas características comuns: a) avaliam poucas variáveis; e b) inferem, a partir de simulação com ensaios em casa de vegetação ou in vitro, possíveis respostas no cultivo comercial. Embora ainda escassos, os estudos realizados apontam para o fato de que a transformação genética não afeta os microrganismos do solo, nem a fixação biológica de nitrogênio, nem a composição dos grãos. O fator que pode afetar essas variáveis é a aplicação do glifosato no controle de plantas daninhas, ou seja, os riscos de perigo ao ambiente e à segurança dos produtos derivados dessa matéria-prima se devem ao insumo aplicado durante o cultivo, e não à transformação genética propriamente dita.

Produtividade de grãos da soja em função do manejo de herbicida e fungicidas

With the introduction of the resistant soybeans to the glyphosate changed the management of the culture, mainly for management of the weed. This work was developed with the objective of evaluate the effect of the different management systems of herbicides and fungicides in grain yield and yield components of the soybean. The experiment was carried in the agricultural year of 2006/2007, at the Experimental Area of Department of Phytotecny of the Santa Maria Federal University. It was used, four soybean cultivars Roundup ReadyTM ('NK Mireya 4.2 RR', 'Fundacep 55 RR', 'NK Mágica 7.3 RR' and 'A 8100 RG'), two herbicide management (Clethodim + Bentazon and with glyphosate) and two fungicides management with application (Tebuconazole + Tiofanato Metílico) and without treatment. The experiment design was randomized blocks with splitsplitplot plot, with four replications. It was evaluated the grain yield and components of yield. The cultivars showed different responses to the management of herbicide and fungicides, for grain yield, cultivars that were affected by the herbicide management showed higher productivity with the application of glyphosate. The effect also was observed with the application of fungicide. The cultivars more and less productive presented the highest and lowest grain weight respectively. Fungicide application increased the harvest index.

Com a introdução da soja resistente ao glifosato, ocorreu mudança no manejo da cultura, principalmente com relação ao manejo das plantas invasoras. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar os efeitos da aplicação de diferentes manejos de herbicidas e fungicidas sobre o rendimento de grãos e os componentes do rendimento da soja. O experimento foi conduzido no ano agrícola 2006/2007, na área experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria. Foram utilizadas quatro cultivares de soja Roundup ReadyTM ('NK Mireya 4.2 RR', 'Fundacep 55 RR', 'NK Mágica 7.3 RR' e 'A 8100 RG'), dois manejos de herbicida (Clethodim + Bentazon e outro com glifosato), dois manejos de doenças constituídos com a aplicação de fungicida (Tebuconazole + Tiofanato Metílico) e sem o tratamento. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com parcela subsubdivididas, com quatro repetições. Foram avaliados o rendimento de grãos e os componentes do rendimento. As cultivares responderam diferentemente ao manejo de herbicidas e fungicidas para produção de grãos; as cultivares que foram afetadas pelo manejo de herbicida obtiveram maior produtividade com a aplicação de glifosato, efeito que também foi observado com a aplicação de fungicida. As cultivares mais e menos produtivas apresentaram o maior e o menor peso de grãos, respectivamente. A aplicação de fungicida aumentou o índice de colheita.

Emissão de compostos voláteis por soja geneticamente modificada resistente ao glifosato e seu efeito nas interações inseto-planta

Após a herbivoria, plantas ativam vias bioquímicas que resultam em uma série de respostas de defesa, incluindo a emissão de uma diferente mistura de compostos orgânicos voláteis (COVs), aumentando o recrutamento de predadores e parasitoides que controlam o herbívoro que está atacando a planta. A manipulação genética de uma determinada característica que melhore as variedades de plantas agrícolas pode afetar outras características, como um resultado de possíveis efeitos pleiotrópicos de inserção, mutações que por sua vez podem afetar a interação da planta com outros organismos. Sabe-se que ocorrem mudanças nas emissões de COVs induzidos por herbívoros em plantas transgênicas que expressam tolerância a insetos (principalmente plantas Bt), não só como resultado do comportamento modificado dos insetos, mas também como resultado da alteração da alocação de recursos na planta. Plantas transgênicas tolerantes ao glifosato expressam uma variante da enzima EPSPS (5-enol-piruvil chiquimato-3- fosfato sintase) que é insensível ao herbicida glifosato. Esta enzima é essencial em vias metabólicas que resultam na síntese de aminoácidos e de metabólitos secundários envolvidos na defesa da planta. Neste trabalho foi investigado se as emissões constitutivas de uma linha de soja transgênica e COVs induzidos pela herbivoria de Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebidae) e Chrysodeixis includens (Lepidoptera: Noctuidae) diferem das emitidas pela cultivar isogênica (não modificada) e se as alterações podem interferir no comportamento de forrageamento do percevejo predador Podisus nigrispinus (Hemiptera: Pentatomidae) e do parasitoide gregário Meteorus rubens (Hymenoptera: Braconidae), respectivamente. Além disso, foram realizados testes para verificar o ganho de peso em lagartas alimentadas com folhas de soja transgênica ou isogênica e preferência de oviposição de fêmeas acasaladas. Também foi avaliado se os voláteis emitidos após a oviposição de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) são diferentes em plantas transgênicas e isogênicas e o efeito no comportamento do parasitoide de ovos Trichogramma pretiosum (Hymenoptera: Trichogrammatidae). Houve um ganho de peso significativamente maior em lagartas de A. gemmatalis alimentadas com folhas de soja transgênica e fêmeas desta espécie preferiram ovipositar em plantas de soja transgênica. Não foi observada diferença no peso final de lagartas da espécie C. includens alimentadas com folhas de soja transgênica ou isogênica. As análises de GC-MS mostraram diferenças nas emissões de COVs induzidos por herbivoria e que há influência dos genótipos. O efeito do genótipo em vários compostos individuais parece dever-se principalmente ao efeito sobre as emissões induzidas por herbívoros. Emissões maiores foram medidas na linha transgênica do que na isogênica após a herbivoria de ambas espécies. Ninfas de P. nigrispinus preferiram os odores de plantas isogênicas danificadas em relação a plantas controle, entretanto, não discriminaram odores de plantas danificadas e controle transgênicas. Além disso, não foi observada preferência de ninfas por odores de plantas danificadas de qualquer uma das linhas em relação à outra. Fêmeas acasaladas da espécie M. rubens foram capazes de discriminar entre os odores de plantas danificadas ou não pela herbivoria de C. includens, mas preferiram os odores emitidos por plantas transgênicas danificadas pela herbivoria em comparação com a isogênica também danificada. Com relação aos voláteis induzidos pela oviposição de S. frugiperda, não foram detectadas mudanças no perfil de voláteis de soja transgênica ou isogênica e estes voláteis não atraíram fêmeas do parasitoide T. pretiosum. Foi observado que estes parasitoides foram atraídos pelo composto majoritário do feromônio sexual sintético de S. frugiperda, comprovando que, de fato, a localização do hospedeiro, neste caso, se dá através de infoquímicos liberados pela fase adulta do hospedeiro e não por voláteis de plantas induzidos por oviposição. Com base nos resultados deste estudo conclui-se que, apesar de uma maior emissão de voláteis por plantas transgênicas, a nova mistura emitida não permitiu que os predadores discriminassem entre plantas transgênicas e isogênicas danificadas, entretanto, parasitoides foram capazes de discriminar entre as duas cultivares. Isso pode ter ocorrido devido a características comportamentais particulares destes diferentes inimigos naturais ou pela não atratividade da mistura dos voláteis emitidos por soja transgênica. É importante lembrar que estes resultados podem variar de acordo com os sistemas estudados e, portanto, este trabalho abre possibilidades para novos estudos de ecologia química em sistemas tritróficos para avaliar o efeito das plantas transgênicas tolerantes ao glifosato.

Following herbivory, plants activate biochemical pathways that result in a series of defense responses, including the emission of a different mixture of organic volatile compounds (VOCs), which increases the recruitment of predators and parasites that control the herbivore attacking the plant. The genetic manipulation of a specific characteristic that enhances the varieties of agricultural plants may affect other characteristics as a result of possible pleiotropic effects by insertions mutations which may effect the interaction of the plant with other organisms. Changes occur in VOC emissions induced by herbivores on transgenic plants that express tolerance to insects (principally Bt plants), not just as a result of the modified insect behavior, but also as a result of change in resource allocation in the plant. Glyphosate tolerant transgenic plants express a variant of the EPSPS enzyme (5-enol-pyruvyl shikimate-3-phosphate synthase) that is insensitive to the herbicide glyphosate. This enzyme is essential in the metabolic pathways, which result in synthesis of amino acids and secondary metabolites involved in plant defense. This study investigated whether constituent emissions and VOCs induced by herbivory from Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebidae) and Chrysodeixis includens (Lepidoptera: Noctuidae) in a line of transgenic soybean differed from those emitted by an isogenic cultivar (not modified) and if these changes may interfere in the foraging behavior of the predator insects Podisus nigrispinus (Hemiptera: Pentatomidae) and the gregarious parasitoid Meteorus rubens (Hymenoptera: Braconidae), respectively. Additionally, tests were conducted to verify the weight gain of caterpillars fed with either transgenic or isogenic soybean leaves, as well as oviposition preference of mated females. This study also evaluated if the volatile emissions of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) after oviposition are different in transgenic and isogenic plants, and the effect on the behavior of the egg parasitoid Trichogramma pretiosum (Hymenoptera: Trichogrammatidae). There was a significantly greater weight gain in A. gemmatalis caterpillars fed on transgenic soybean leaves and females of this species preferred to oviposit on transgenic soybean plants. There was no difference in the final weight of caterpillars from the species C. includens fed on transgenic or isogenic soybean leaves. The GC-MS analyzes showed differences in VOC emissions induced by herbivores and that there is influence from genotypes. The effect of genotypes on various individual compounds seems to be due mainly to the effect on emissions induced by herbivores. Higher emissions were measured in the transgenic line than the isogenic line after hebivory of both species. Nymphs of P. nigrispinus preferred the odors from damaged isogenic plants in relation to control plants, however, they did not discriminate between odors from damaged plants and transgenic control. Furthermore, there was no preference by nymphs for damaged plant odors from either line relative to the other. Mated females of the species M. rubens were capable of discriminating between odors from damaged plants or non-damaged plants by C. includens herbivory, but prefered odors emitted by herbivory damaged transgenic plants in comparison to also damaged isogenic plants. In relation to the volatile compounds induced by S. frugiperda oviposition, no changes were detected in the volatile compound profile of transgenic or isogenic soybean and these volatile compounds did not attract females from the parasitoid T. pretiosum. It was observed that these parasitoids were attracted by the major compound from the sex pheromone of S. frugiperda, proving that, in fact the location of the host, in this case, is through infochemicals released by the host's adult phase and not by volatile plant compounds induced through oviposition. According to the results we conclude that, even with a greater emission of volatile compounds by transgenic plants, the new mixture emitted did not allow predators to discriminate between damaged transgenic or isogenic plants, however, parasitoids were capable of discriminating between the two cultivars. This may be due to specific behavioral characteristics from these different natural enemies or by the non-attractive mixture of volatile compounds emitted by transgenic soybean. Importantly, these results may vary according to the studied systems, and thus, this study opens up possibilities for new studies in chemical ecology of tritrophic systems to evaluate the effect of transgenic plants resistant to glyphosate.

Root growth and lignification of glyphosate susceptible and resistant soybean at low temperatures / Crescimento e lignificação de raízes de soja convencional e resistente ao glifosato, em baixa temperatura

Low temperature stress affects plant growth, including primary and secondary metabolism. Glyphosateresistant soybean contains a modified DNA, which encodes a different type of secondary metabolism enzyme related to lignin synthesis compared to conventional glyphosate-susceptible cultivars. Thus, this soybean cultivar might respond differently to low temperatures, compared to glyphosate-susceptible cultivars. This work aimed to investigate how decreasing temperatures influence the growth and lignin content of the glyphosate-resistant soybean compared to its susceptible parental cultivars. Three-day-old seedlings were cultivated in nutrient solution at 10, 15, 20, and 25°C (±2°C), using a 12-h photoperiod. After 96 h, taproot growth, fresh and dry biomass, and lignin levels were determined. The results indicate that lower temperatures decreased seedling and root growth in both types of cultivars; however, glyphosate-resistant soybean exhibited greater root length, biomass, and lignin content compared to the glyphosate-susceptible parental cultivar.

O estresse causado pela baixa temperatura, dentre outras implicações, afeta o crescimento do vegetal assim como o seu metabolismo secundário. Pelo fato da soja RR apresentar variante enzimática de uma das principais vias do metabolismo secundário, ligada à síntese de lignina, pode apresentar comportamento diferenciado, sob baixa temperatura, se comparada com sua linhagem parental. O objetivo deste trabalho foi investigar possíveis diferenças no crescimento e nos conteúdos de lignina nas raízes de soja cultivar transgênica resistente ao glifosato e cultivar parental em resposta a redução de temperatura. Após três dias de germinação das sementes, as plântulas foram mantidas em solução nutritiva, a 10, 15, 20 e 25°C (±2°C), com fotoperíodo de 12 horas. Após 96 horas, foi avaliado o comprimento relativo da raiz primária, biomassa fresca e seca das raízes e os teores de lignina. Os resultados mostram que a baixa temperatura promoveu redução no crescimento das plântulas e raízes. Dentre as cultivares em estudo, a soja transgênica apresentou maior comprimento relativo, biomassas e teores de lignina.

Crescimento e lignificação de raízes de soja convencional e resistente ao glifosato, em baixa temperatura / Root growth and lignification of glyphosate susceptible and resistant soybean at low temperatures

O estresse causado pela baixa temperatura, dentre outras implicações, afeta o crescimento do vegetal assim como o seu metabolismo secundário. Pelo fato da soja RR apresentar variante enzimática de uma das principais vias do metabolismo secundário, ligada à síntese de lignina, pode apresentar comportamento diferenciado, sob baixa temperatura, se comparada com sua linhagem parental. O objetivo deste trabalho foi investigar possíveis diferenças no crescimento e nos conteúdos de lignina nas raízes de soja cultivar transgênica resistente ao glifosato e cultivar parental em resposta a redução de temperatura. Após três dias de germinação das sementes, as plântulas foram mantidas em solução nutritiva, a 10, 15, 20 e 25C (±2C), com fotoperíodo de 12 horas. Após 96 horas, foi avaliado o comprimento relativo da raiz primária, biomassa fresca e seca das raízes e os teores de lignina. Os resultados mostram que a baixa temperatura promoveu redução no crescimento das plântulas e raízes. Dentre as cultivares em estudo, a soja transgênica apresentou maior comprimento relativo, biomassas e teores de lignina.

Low temperature stress affects plant growth, including primary and secondary metabolism. Glyphosateresistant soybean contains a modified DNA, which encodes a different type of secondary metabolism enzyme related to lignin synthesis compared to conventional glyphosate-susceptible cultivars. Thus, this soybean cultivar might respond differently to low temperatures, compared to glyphosate-susceptible cultivars. This work aimed to investigate how decreasing temperatures influence the growth and lignin content of the glyphosate-resistant soybean compared to its susceptible parental cultivars. Three-day-old seedlings were cultivated in nutrient solution at 10, 15, 20, and 25C (±2C), using a 12-h photoperiod. After 96 h, taproot growth, fresh and dry biomass, and lignin levels were determined. The results indicate that lower temperatures decreased seedling and root growth in both types of cultivars; however, glyphosate-resistant soybean exhibited greater root length, biomass, and lignin content compared to the glyphosate-susceptible parental cultivar.

Weed control, biomass and microbial metabolism of soil depending on the application of glyphosate and imazethapyr on crop soybeans / Controle de plantas daninhas, biomassa e metabolismo microbiano do solo em função da aplicação de glifosato ou imazetapir na cultura da soja

Studied the weed control and the changes of biomass and microbial soil properties at crop cultivated both genetically modified and non altered soybeans because of glyphosate or imazethapyr herbicide applications. Soybean cultivations were tested (BRS 244RR), genetically modified and BRS 154, non modified) and herbicides (glyphosate and imazethapyr), and control treatment with weed. Variables were evaluated for phytotoxicity to the crop, control of Raphanus raphanistrum (wild radish), Digitaria sp. (crabgrass) and Brachiaria plantaginea (alexsandregrass), total organic carbon (TOC), microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (BR) and metabolic quocient (QCO2). The herbicide glyphosate, applied as a single dose or sequentially, effectively controls the weeds wild radish, crabgrass and alexsandregrass and increases microbial activity, basal respiration and metabolic quocient. The microbial metabolism was not affected by the fact that the genotype or not genetically modified, but the use of the herbicide glyphosate.

Estudou-se o controle de plantas daninhas, as variações da biomassa e do metabolismo microbiano do solo em áreas cultivadas com soja geneticamente modificada e não modificada, em função da aplicação dos herbicidas glifosato ou imazetapir. Testaram-se cultivares de soja (BRS 244RR, geneticamente modificada e BRS 154, não modificada) e herbicidas (glifosato e imazetapir), e tratamento controle com capina. Como variáveis foram avaliadas a fitotoxicidade à cultura, controle de Raphanus raphanistrum (nabo), Digitaria sp. (milhã) e Brachiaria plantaginea (papuã), teores de carbono orgânico total (COT), carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal (RB) e quociente metabólico (QCO2). O herbicida glifosato, aplicado em dose única ou seqüencial, controla eficientemente as plantas daninhas nabo, milhã e papuã, e aumenta a atividade microbiana, a taxa de respiração basal e o quociente metabólico. O metabolismo microbiano do solo não foi afetado pelo genótipo, geneticamente modificado ou não, mas sim pelo uso do herbicida glifosato.