Regulon: An overview of plant abiotic stress transcriptional regulatory system and role in transgenic plants / Regulon: Uma visão geral do sistema regulador da transcrição do estresse abiótico em plantas e papel nas plantas transgênica

Abstract Population growth is increasing rapidly around the world, in these consequences we need to produce more foods to full fill the demand of increased population. The world is facing global warming due to urbanizations and industrialization and in this concerns plants exposed continuously to abiotic stresses which is a major cause of crop hammering every year. Abiotic stresses consist of Drought, Salt, Heat, Cold, Oxidative and Metal toxicity which damage the crop yield continuously. Drought and salinity stress severally affected in similar manner to plant and the leading cause of reduction in crop yield. Plants respond to various stimuli under abiotic or biotic stress condition and express certain genes either structural or regulatory genes which maintain the plant integrity. The regulatory genes primarily the transcription factors that exert their activity by binding to certain cis DNA elements and consequently either up regulated or down regulate to target expression. These transcription factors are known as masters regulators because its single transcript regulate more than one gene, in this context the regulon word is fascinating more in compass of transcription factors. Progress has been made to better understand about effect of regulons (AREB/ABF, DREB, MYB, and NAC) under abiotic stresses and a number of regulons reported for stress responsive and used as a better transgenic tool of Arabidopsis and Rice.

Resumo O crescimento populacional está aumentando rapidamente em todo o mundo, e para combater suas consequências precisamos produzir mais alimentos para suprir a demanda do aumento populacional. O mundo está enfrentando o aquecimento global devido à urbanização e industrialização e, nesse caso, plantas expostas continuamente a estresses abióticos, que é uma das principais causas do martelamento das safras todos os anos. Estresses abióticos consistem em seca, sal, calor, frio, oxidação e toxicidade de metais que prejudicam o rendimento da colheita continuamente. A seca e o estresse salino são afetados de maneira diversa pela planta e são a principal causa de redução da produtividade das culturas. As plantas respondem a vários estímulos sob condições de estresse abiótico ou biótico e expressam certos genes estruturais ou regulatórios que mantêm a integridade da planta. Os genes reguladores são principalmente os fatores de transcrição que exercem sua atividade ligando-se a certos elementos cis do DNA e, consequentemente, são regulados para cima ou para baixo para a expressão alvo. Esses fatores de transcrição são conhecidos como reguladores mestres porque sua única transcrição regula mais de um gene; nesse contexto, a palavra regulon é mais fascinante no âmbito dos fatores de transcrição. Progresso foi feito para entender melhor sobre o efeito dos regulons (AREB / ABF, DREB, MYB e NAC) sob estresses abióticos e uma série de regulons relatados como responsivos ao estresse e usados ​​como uma melhor ferramenta transgênica de Arabidopsis e Rice.

Impact of nitrogen and phosphorus fertilizers on Cry1Ac protein contents in transgenic cotton / Impacto de fertilizantes de nitrogênio e fósforo nos conteúdos de proteína Cry1Ac em algodão transgênico

Abstract Application of different fertilizers to check the efficiency of expression of Bt (Bacillus thuringiensis) gene in one of the leading commercialized crops (cotton) against Lepidopteran species is of great concern. The expression of Cry protein level can be controlled by the improvement of nutrients levels. Therefore, the myth of response of Cry toxin to different combinations of NP fertilizers was explored in three Bt cotton cultivars. Combinations include three levels of nitrogen and three levels of phosphorus fertilizers. Immunostrips and Cry gene(s) specific primer based PCR (Polymerase Chain Reaction) analysis were used for the presence of Bt gene that unveiled the presence of Cry1Ac gene only. Further, the ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) kit was used to quantify the expression of Cry1Ac protein. Under various NP fertilizers rates, the level of toxin protein exhibited highly significant differences. The highest toxin level mean was found to be 2.3740 and 2.1732 µg/g under the treatment of N150P75 kg ha-1 combination while the lowest toxin level mean was found to be 0.9158 and 0.7641 µg/g at the N50P25 kg ha-1 level at 80 and 120 DAS (Days After Sowing), respectively. It was concluded from the research that the usage of NP fertilizers has a positive relation with the expression of Cry1Ac toxin in Bt cotton. We recommend using the N150P50 kg ha-1 level as the most economical and practicable fertilizer instead of the standard dose N100P50 kg ha-1 to get the desired level of Cry1Ac level for long lasting plant resistance (<1.5). The revised dose of fertilizer may help farmers to avoid the cross-resistance development in contradiction of insect pests.

Resumo A aplicação de diferentes fertilizantes para verificar a eficiência da expressão do gene Bt (Bacillus thuringiensis) em uma das principais culturas comercializadas (algodão) contra espécies de lepidópteros é uma grande preocupação. A expressão do nível de proteína Cry pode ser controlada pela melhoria dos níveis de nutrientes. Portanto, o mito da resposta da toxina Cry a diferentes combinações de fertilizantes NP foi explorado em três cultivares de algodão Bt. As combinações incluem três níveis de nitrogênio e três níveis de fertilizantes de fósforo. A análise de PCR (reação em cadeia da polimerase) específica para o gene (s) Immunostrips e Cry (s) foi usada para a presença do gene Bt que revelou a presença do gene Cry1Ac apenas. Além disso, o kit ELISA (ensaio de imunoabsorção enzimática) foi usado para quantificar a expressão da proteína Cry1Ac. Sob várias taxas de fertilizantes NP, o nível de proteína de toxina exibiu diferenças altamente significativas. A média do nível mais alto de toxina foi de 2,3740 e 2,1732 µg / g sob o tratamento da combinação N150P75 kg ha-1, enquanto a média do nível mais baixo de toxina foi de 0,9158 e 0,7641 µg / g no nível de N50P25 kg ha-1 em 80 e 120 DAS (dias após a semeadura), respectivamente. Concluiu-se com a pesquisa que o uso de fertilizantes NP tem relação positiva com a expressão da toxina Cry1Ac no algodão Bt. Recomendamos o uso do nível de N150P50 kg ha-1 como o fertilizante mais econômico e praticável em vez da dose padrão N100P50 kg ha-1 para obter o nível desejado de nível de Cry1Ac para resistência de planta de longa duração (<1,5). A dose revisada de fertilizante pode ajudar os agricultores a evitar o desenvolvimento de resistência cruzada em contradição com as pragas de insetos.

Evaluation of the Chilli veinal mottle virus CP gene expressing transgenic Nicotiana benthamiana plants for disease resistance against the virus / Avaliação do gene CP do vírus Chilli veinal mottle que expressa plantas transgênicas Nicotiana benthamiana quanto à resistência a doenças contra o vírus

Vegetables are an important source of income and high-value crops for small farmers. Chilli (Capsicum spp.) is one of the most economically important vegetables of Pakistan and it is grown throughout the country. It is a rich source of nutrition especially vitamins A, B, C and E along with minerals as folic acid, manganese (Mn), potassium (K) and molybdenum (Mo). Chilli possesses seven times more amount of vitamin C than an orange. Vitamin A, C and betacarotenoids are strong antioxidants to scavenge the free radicals. Chilli production is restricted due to various biotic factors. Among these viruses, Chilli veinal mottle virus (ChiVMV) is one of the most destructive and menacing agents that inflicts heavy and colossal losses that accounted for 50% yield loss both in quality and quantity. Pathogen-Derived Resistance (PDR) approach is considered one of the effective approaches to manage plant viruses. In this study, ChiVMV was characterized on a molecular level, the coat protein (CP) gene of the virus was stably transformed into Nicotiana benthamiana plants using Agrobacterium tumefaciens. The transgenic plants were challenged with the virus to evaluate the level of resistance of plants against the virus. It was observed that the plants expressing CP gene have partial resistance against the virus in terms of symptoms' development and virus accumulation. Translation of this technique into elite chilli varieties will be resulted to mitigate the ChiVMV in the crop as well as an economic benefit to the farmers.

Vegetais são uma importante fonte de renda e culturas de alto valor para os pequenos agricultores. A pimenta-malagueta (Capsicum spp.) é uma das hortaliças mais importantes economicamente do Paquistão e é cultivada em todo o país. É uma rica fonte de nutrição, especialmente vitaminas A, B, C e E com minerais como ácido fólico, manganês (Mn), potássio (K) e molibdênio (Mo). O pimentão possui sete vezes mais vitamina C do que a laranja. Vitaminas A e C e betacarotenoides são antioxidantes fortes para eliminar os radicais livres. A produção de pimenta é restrita devido a vários fatores bióticos. Entre esses vírus, o ChiVMV é o agente mais destrutivo e ameaçador que inflige perdas pesadas e colossais que representam 50% da perda de rendimento, tanto em qualidade quanto em quantidade. A abordagem de resistência derivada de patógenos (PDR) é considerada uma das abordagens eficazes para gerenciar os vírus de plantas. Neste estudo, ChiVMV foi caracterizado em nível molecular e o gene CP do vírus foi transformado de forma estável em plantas Nicotiana benthamiana usando Agrobacterium tumefaciens. As plantas transgênicas foram desafiadas com o vírus para avaliar seu nível de resistência contra o vírus. Observou-se que as plantas que expressam o gene CP apresentam resistência parcial ao vírus em termos de desenvolvimento de sintomas e acúmulo de vírus. A tradução dessa técnica em variedades de pimenta de elite resultará na mitigação do ChiVMV na safra, bem como em benefícios econômicos para os agricultores em termos de melhor rendimento e baixo custo de produção.

Spodoptera frugiperda (Noctuidae) fed on transgenic maize can transfer Bt proteins to Podisus nigrispinus (Pentatomidae)

An important concern with the use of genetically modified (GM) plants expressing Bacillus thuringiensis (Bt) insecticidal toxins is the deleterious effect on non-target organisms. The predatory stink bug Podisus nigrispinus (Dallas) (Hemiptera: Pentatomidae) is used in biological control programs and may be exposed to Bt toxins. This study evaluated the indirect effects of different Cry proteins on P. nigrispinus with the prey Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae), fed on simple or pyramided Bt maize genotypes. The experiment was carried out in a completely randomized design with three treatments: i) Isohybrid (not Bt), ii) Herculex® (transgenic maize encoding Cry1F protein) and iii) PowerCore® (pyramidal transgenic maize encoding the Cry1F, Cry1A.105, and Cry2Ab2 proteins), which were used to feed S. frugiperda for 48 h. The caterpillars were used as prey by P. nigrispinus females. We evaluated the presence of Cry proteins, consumed prey biomass (predation), oviposition period, number of postures, number of eggs, number of eggs per posture, number of nymphs, egg viability, embryonic period, female longevity and development, and survival rates of immature. The results show that different Cry proteins move through the food chain of P. nigrispinus and provide evidence that the ingestion of three different proteins does not lead to unexpected synergistic effects. However, Cry toxins promoted histopathological changes in midgut cells of P. nigrispinus.

Evaluation of the Chilli veinal mottle virus CP gene expressing transgenic Nicotiana benthamiana plants for disease resistance against the virus / Avaliação do gene CP do vírus Chilli veinal mottle que expressa plantas transgênicas Nicotiana benthamiana quanto à resistência a doenças contra o vírus

Vegetables are an important source of income and high-value crops for small farmers. Chilli (Capsicum spp.) is one of the most economically important vegetables of Pakistan and it is grown throughout the country. It is a rich source of nutrition especially vitamins A, B, C and E along with minerals as folic acid, manganese (Mn), potassium (K) and molybdenum (Mo). Chilli possesses seven times more amount of vitamin C than an orange. Vitamin A, C and beta carotenoids are strong antioxidants to scavenge the free radicals. Chilli production is restricted due to various biotic factors. Among these viruses, Chilli veinal mottle virus (ChiVMV) is one of the most destructive and menacing agents that inflicts heavy and colossal losses that accounted for 50% yield loss both in quality and quantity. Pathogen-Derived Resistance (PDR) approach is considered one of the effective approaches to manage plant viruses. In this study, ChiVMV was characterized on a molecular level, the coat protein (CP) gene of the virus was stably transformed into Nicotiana benthamiana plants using Agrobacterium tumefaciens. The transgenic plants were challenged with the virus to evaluate the level of resistance of plants against the virus. It was observed that the plants expressing CP gene have partial resistance against the virus in terms of symptoms' development and virus accumulation. Translation of this technique into elite chilli varieties will be resulted to mitigate the ChiVMV in the crop as well as an economic benefit to the farmers.

Vegetais são uma importante fonte de renda e culturas de alto valor para os pequenos agricultores. A pimenta-malagueta (Capsicum spp.) é uma das hortaliças mais importantes economicamente do Paquistão e é cultivada em todo o país. É uma rica fonte de nutrição, especialmente vitaminas A, B, C e E com minerais como ácido fólico, manganês (Mn), potássio (K) e molibdênio (Mo). O pimentão possui sete vezes mais vitamina C do que a laranja. Vitaminas A e C e betacarotenoides são antioxidantes fortes para eliminar os radicais livres. A produção de pimenta é restrita devido a vários fatores bióticos. Entre esses vírus, o ChiVMV é o agente mais destrutivo e ameaçador que inflige perdas pesadas e colossais que representam 50% da perda de rendimento, tanto em qualidade quanto em quantidade. A abordagem de resistência derivada de patógenos (PDR) é considerada uma das abordagens eficazes para gerenciar os vírus de plantas. Neste estudo, ChiVMV foi caracterizado em nível molecular e o gene CP do vírus foi transformado de forma estável em plantas Nicotiana benthamiana usando Agrobacterium tumefaciens. As plantas transgênicas foram desafiadas com o vírus para avaliar seu nível de resistência contra o vírus. Observou-se que as plantas que expressam o gene CP apresentam resistência parcial ao vírus em termos de desenvolvimento de sintomas e acúmulo de vírus. A tradução dessa técnica em variedades de pimenta de elite resultará na mitigação do ChiVMV na safra, bem como em benefícios econômicos para os agricultores em termos de melhor rendimento e baixo custo de produção.

Evaluation of the Chilli veinal mottle virus CP gene expressing transgenic Nicotiana benthamiana plants for disease resistance against the virus / Avaliação do gene CP do vírus Chilli veinal mottle que expressa plantas transgênicas Nicotiana benthamiana quanto à resistência a doenças contra o vírus

Vegetables are an important source of income and high-value crops for small farmers. Chilli (Capsicum spp.) is one of the most economically important vegetables of Pakistan and it is grown throughout the country. It is a rich source of nutrition especially vitamins A, B, C and E along with minerals as folic acid, manganese (Mn), potassium (K) and molybdenum (Mo). Chilli possesses seven times more amount of vitamin C than an orange. Vitamin A, C and beta carotenoids are strong antioxidants to scavenge the free radicals. Chilli production is restricted due to various biotic factors. Among these viruses, Chilli veinal mottle virus (ChiVMV) is one of the most destructive and menacing agents that inflicts heavy and colossal losses that accounted for 50% yield loss both in quality and quantity. Pathogen-Derived Resistance (PDR) approach is considered one of the effective approaches to manage plant viruses. In this study, ChiVMV was characterized on a molecular level, the coat protein (CP) gene of the virus was stably transformed into Nicotiana benthamiana plants using Agrobacterium tumefaciens. The transgenic plants were challenged with the virus to evaluate the level of resistance of plants against the virus. It was observed that the plants expressing CP gene have partial resistance against the virus in terms of symptoms' development and virus accumulation. Translation of this technique into elite chilli varieties will be resulted to mitigate the ChiVMV in the crop as well as an economic benefit to the farmers.(AU)

Vegetais são uma importante fonte de renda e culturas de alto valor para os pequenos agricultores. A pimenta-malagueta (Capsicum spp.) é uma das hortaliças mais importantes economicamente do Paquistão e é cultivada em todo o país. É uma rica fonte de nutrição, especialmente vitaminas A, B, C e E com minerais como ácido fólico, manganês (Mn), potássio (K) e molibdênio (Mo). O pimentão possui sete vezes mais vitamina C do que a laranja. Vitaminas A e C e betacarotenoides são antioxidantes fortes para eliminar os radicais livres. A produção de pimenta é restrita devido a vários fatores bióticos. Entre esses vírus, o ChiVMV é o agente mais destrutivo e ameaçador que inflige perdas pesadas e colossais que representam 50% da perda de rendimento, tanto em qualidade quanto em quantidade. A abordagem de resistência derivada de patógenos (PDR) é considerada uma das abordagens eficazes para gerenciar os vírus de plantas. Neste estudo, ChiVMV foi caracterizado em nível molecular e o gene CP do vírus foi transformado de forma estável em plantas Nicotiana benthamiana usando Agrobacterium tumefaciens. As plantas transgênicas foram desafiadas com o vírus para avaliar seu nível de resistência contra o vírus. Observou-se que as plantas que expressam o gene CP apresentam resistência parcial ao vírus em termos de desenvolvimento de sintomas e acúmulo de vírus. A tradução dessa técnica em variedades de pimenta de elite resultará na mitigação do ChiVMV na safra, bem como em benefícios econômicos para os agricultores em termos de melhor rendimento e baixo custo de produção.(AU)

Behavior and development of Tetranychus ludeni Zacher, 1913 (Acari: Tetranychidae) and physiological stress in genetically modified cotton expressing Cry1F and Cry1Ac proteins / Comportamento e desenvolvimento de Tetranychus ludeni Zacher, 1913 (Acari: Tetranychidae) e estresse fisiológico em algodoeiro geneticamente modificado expressando as proteínas Cry1F e Cry1Ac

Genetically modified plants are one of the tactics used in integrated pest management - IPM. There is great concern about the impact of these plants on non-target organisms. On the other hand, there is little information in the literature on the effects of transgenics (Bacillus thuringiensis) Bt on populations of phytophagous mites, and the physiological responses that this attack promotes on plants. The objective of this work was to evaluate the biology of the T. ludeni mite in Bt cotton, expressing the Cry1F and Cry1Ac proteins. To evaluate the behavior of food and oviposition preference of the T. ludeni with Bt cotton and isohybrid. Verify if the physiological stress caused by T. ludeni's attack is differentiated in Bt cotton. The mites were reared in Bt cotton and isohybrid, in a total of 40 replicates in the completely randomized design and the biological cycle was evaluated. The food preference and oviposition analysis were done with 10 replicates, with choice. The physiological stress was evaluated through chlorophyll fluorescence, under greenhouse conditions. The data of the T. ludeni biology were analyzed by Student's t-test, for food and oviposition preference the chi-square test was performed. Regression models were fitted for the fluorescence parameters. The model identity test was used to evaluate the differences between Bt and isohybrid treatments. Cry1F and Cry1Ac proteins have not affected the biology of T. ludeni. The photosynthetic parameters in Bt cotton plants were less influenced by T. ludeni infestation.

O uso de plantas geneticamente modificadas é uma das táticas utilizadas no manejo integrado de pragas - MIP. Observa-se grande preocupação com o impacto dessas plantas sobre organismos não alvos. Por outro lado, existe pouca informação na literatura sobre efeitos dos transgênicos (Bacillus thuringiensis) Bt em populações de ácaros fitófagos, e as respostas fisiológicas que esse ataque promove nas plantas. Objetivou-se com esse trabalho avaliar a biologia do ácaro T. ludeni em algodoeiro Bt, expressando as proteínas Cry1F e Cry1Ac. Avaliar se há comportamento de preferência alimentar e postura de T. ludeni em relação ao algodoeiro Bt e seu iso-híbrido. E verificar se o estresse fisiológico causado pelo ataque de T. ludeni é diferenciado em algodoeiro Bt. Os ácaros foram criados em algodoeiro Bt e iso-híbrido, em um total de 40 repetições no delineamento inteiramente casualizado, onde foi avaliado o ciclo biológico. A análise de preferência alimentar e de posturas foi feita com 10 repetições, com escolha. O estresse fisiológico foi avaliando através da fluorescência da clorofila, em casa de vegetação. Os dados da biologia de T. ludeni foram analisados pelo teste t Student, para preferência alimentar e postura foi realizado o teste qui-quadrado. Para os parâmetros da fluorescência, foram ajustados modelos de regressão. Para testar as diferenças entre Bt e iso-híbrido foi utilizado o teste de identidade de modelos. As proteínas Cry1F e Cry1Ac não afetaram a biologia de T. ludeni. Os parâmetros fotossintéticos em plantas de algodoeiro Bt foram menos influenciados pela infestação de T. ludeni.

Behavior and development of Tetranychus ludeni Zacher, 1913 (Acari: Tetranychidae) and physiological stress in genetically modified cotton expressing Cry1F and Cry1Ac proteins / Comportamento e desenvolvimento de Tetranychus ludeni Zacher, 1913 (Acari: Tetranychidae) e estresse fisiológico em algodoeiro geneticamente modificado expressando as proteínas Cry1F e Cry1Ac

Genetically modified plants are one of the tactics used in integrated pest management - IPM. There is great concern about the impact of these plants on non-target organisms. On the other hand, there is little information in the literature on the effects of transgenics (Bacillus thuringiensis) Bt on populations of phytophagous mites, and the physiological responses that this attack promotes on plants. The objective of this work was to evaluate the biology of the T. ludeni mite in Bt cotton, expressing the Cry1F and Cry1Ac proteins. To evaluate the behavior of food and oviposition preference of the T. ludeni with Bt cotton and isohybrid. Verify if the physiological stress caused by T. ludenis attack is differentiated in Bt cotton. The mites were reared in Bt cotton and isohybrid, in a total of 40 replicates in the completely randomized design and the biological cycle was evaluated. The food preference and oviposition analysis were done with 10 replicates, with choice. The physiological stress was evaluated through chlorophyll fluorescence, under greenhouse conditions. The data of the T. ludeni biology were analyzed by Student's t-test, for food and oviposition preference the chi-square test was performed. Regression models were fitted for the fluorescence parameters. The model identity test was used to evaluate the differences between Bt and isohybrid treatments. Cry1F and Cry1Ac proteins have not affected the biology of T. ludeni. The photosynthetic parameters in Bt cotton plants were less influenced by T. ludeni infestation.(AU))

O uso de plantas geneticamente modificadas é uma das táticas utilizadas no manejo integrado de pragas - MIP. Observa-se grande preocupação com o impacto dessas plantas sobre organismos não alvos. Por outro lado, existe pouca informação na literatura sobre efeitos dos transgênicos (Bacillus thuringiensis) Bt em populações de ácaros fitófagos, e as respostas fisiológicas que esse ataque promove nas plantas. Objetivou-se com esse trabalho avaliar a biologia do ácaro T. ludeni em algodoeiro Bt, expressando as proteínas Cry1F e Cry1Ac. Avaliar se há comportamento de preferência alimentar e postura de T. ludeni em relação ao algodoeiro Bt e seu iso-híbrido. E verificar se o estresse fisiológico causado pelo ataque de T. ludeni é diferenciado em algodoeiro Bt. Os ácaros foram criados em algodoeiro Bt e iso-híbrido, em um total de 40 repetições no delineamento inteiramente casualizado, onde foi avaliado o ciclo biológico. A análise de preferência alimentar e de posturas foi feita com 10 repetições, com escolha. O estresse fisiológico foi avaliando através da fluorescência da clorofila, em casa de vegetação. Os dados da biologia de T. ludeni foram analisados pelo teste t Student, para preferência alimentar e postura foi realizado o teste qui-quadrado. Para os parâmetros da fluorescência, foram ajustados modelos de regressão. Para testar as diferenças entre Bt e iso-híbrido foi utilizado o teste de identidade de modelos. As proteínas Cry1F e Cry1Ac não afetaram a biologia de T. ludeni. Os parâmetros fotossintéticos em plantas de algodoeiro Bt foram menos influenciados pela infestação de T. ludeni.(AU)

Gene stacking as a strategy to confer characteristics of agronomic importance in plants by genetic engineering / Empilhamento gênico como estratégia para conferir características de importância agronômica em plantas via engenharia genética

Gene stacking refers to the introduction of two or more transgenes of agronomic interest in the same plant. The main methods for genetically engineering plants with gene stacking involve (i) the simultaneous introduction, by the co-transformation process, and (ii) the sequential introduction of genes using the re-transformation processes or the sexual crossing between separate transgenic events. In general, the choice of the best method varies according to the species of interest and the availability of genetic constructions and preexisting transgenic events. We also present here the use of minichromosome technology as a potential future gene stacking technology. The purpose of this review was to discuss aspects related to the methodology for gene stacking and trait stacking (a gene stacking strategy to combine characteristics of agronomical importance) by genetic engineering. In addition, we presented a list of crops and genes approved commercially that have been used in stacking strategies for combined characteristics and a discussion about the regulatory standards. An increased number of approved and released gene stacking events reached the market in the last decade. Initially, the most common combined characteristics were herbicide tolerance and insect resistance in soybean and maize. Recently, commercially available varieties were released combining these traits with drought tolerance in these commodities. New traits combinations are reaching the farmers fields, including higher quality, disease resistant and nutritional value improved. In other words, gene stacking is growing as a strategy to contribute to food safety and sustainability.(AU)

O empilhamento gênico se refere a introdução de dois ou mais transgenes de interesse agronômico na mesma planta. Os principais métodos de produção de plantas geneticamente modificadas com empilhamento gênico envolvem (i) a introdução simultânea, pelo processo de co-transformação, e (ii) a introdução sequencial de genes, pelos processos de re-transformação ou por cruzamento entre eventos transgênicos. Em geral, a escolha do melhor método varia de acordo com a espécie de interesse e a disponibilidade de construções genéticas e eventos transgênicos preexistentes. Também é apresentado aqui o uso da tecnologia de minicromossomos como tecnologia potencial de empilhamento gênico. O objetivo desta revisão é discutir aspectos relacionados à metodologia para o empilhamento de genes a combinação de características (obtida via empilhamento de genes de interesse agronômico) via engenharia genética. Além de discutir, é apresentado uma lista de culturas e genes aprovados comercialmente que tem sido usado em estratégias de empilhamento e uma discussão sobre normas regulatórias. Um número maior de eventos com empilhamento de genes foi aprovado e liberado no mercado na última década. Inicialmente, a combinação das características de tolerância a herbicidas e resistência a insetos era a mais popular, principalmente em soja e milho. Recentemente, estas características combinadas com tolerância a seca nessas culturas foram liberadas comercialmente. Novas características combinadas estão entrando na lavoura, incluindo aumento da qualidade, resistência a doenças e aumento do valor nutricional. Em outras palavras, o empilhamento gênico está crescendo como tecnologia para contribuir para a segurança alimentar e sustentabilidade.(AU)

Transgenic traits in the cotton crop in Brazil: a review / Tecnologias transgênicas na cultura do algodoeiro no Brasil: revisão

Over the last years, the cotton (Gossypium hirsutum L.) crop in Brazil has been substantially modified by a large-scale introduction of biotechnologically-based resources. In this work, a general review on the technical principles and the current status regarding transgenic traits developed for cotton is presented. The use of transgenic cotton, which contains genes isolated from other species, has been increasingly frequent, occupying more than 80% of the crop production area in Brazil in 2017. The development of transgenic cotton is costly and time-consuming, and is concentrated in a few owner groups. Current generations of Bt protoxins isolated from Bacillus thuringiensis (“Cry” and “Vip” proteins) for control of lepidopteran insects and genes conferring tolerance to glyphosate (cp4epsps and 2mepsps) and ammonium glufosinate (pat and bar) are included as products commercially available for growers. Events for tolerance to the herbicides 2,4-D and dicamba, although already developed, require regulatory authorizations in Brazil, and, probably, will be available for commercialization in the coming years. The combination of several transgenic traits (stacked-traits)within an individual genotype is an increasing tendency for new transgenic cultivars to be launched. More recently, promising studies involving transgenic plants have been conducted to obtain resistance to diseases, tolerance to abiotic stresses, and improvements in fiber and seed properties, which may result in release of new traits in the future.

A cultura do algodoeiro (Gossypium hirsutum L.) tem sofrido importantes modificações nos últimos anos no Brasil devido à introdução em larga de escala de recursos provenientes de biotecnologia. Neste trabalho é apresentada uma revisão geral sobre os princípios técnicos e o status atual relacionados a eventos transgênicos desenvolvidos para o algodoeiro. A utilização de algodoeiro transgênico, que contém genes isolados de outras espécies, tem sido cada vez mais frequente, ocupando mais de 80% das áreas destinadas à cultura no Brasil no ano de 2017. O desenvolvimento de variedades transgênicas é um processo demorado e de custo elevado, e está concentrado em poucos grupos detentores. Entre produtos comercialmente disponíveis aos produtores incluem-se gerações atuais de protoxinas Bt isoladas de Bacillus thuringiensis (proteínas “Cry” e “Vip”) para controle de insetos lepidópteros e genes que conferem tolerância aos herbicidas glifosato (cp4epsps e 2mepsps) e glufosinato de amônio (pat e bar). Eventos de tolerância aos herbicidas 2,4-D e dicamba, embora já tenham sido desenvolvidos, necessitam de autorizações regulatórias no Brasil e devem estar disponíveis para comercialização nos próximos anos. A combinação de diversos produtos transgênicos em um mesmo genótipo (produtos piramidados) é uma tendência crescente para os próximos cultivares a serem lançados. Mais recentemente, foram realizados estudos promissores envolvendo transgenia para obtenção de resistência a doenças, tolerância a estresses abióticos e melhorias em propriedades da fibra e da semente, os quais podem resultar no fornecimento de novos eventos futuramente.

Transgenic traits in the cotton crop in Brazil: a review / Tecnologias transgênicas na cultura do algodoeiro no Brasil: revisão

Over the last years, the cotton (Gossypium hirsutum L.) crop in Brazil has been substantially modified by a large-scale introduction of biotechnologically-based resources. In this work, a general review on the technical principles and the current status regarding transgenic traits developed for cotton is presented. The use of transgenic cotton, which contains genes isolated from other species, has been increasingly frequent, occupying more than 80% of the crop production area in Brazil in 2017. The development of transgenic cotton is costly and time-consuming, and is concentrated in a few owner groups. Current generations of Bt protoxins isolated from Bacillus thuringiensis (“Cry” and “Vip” proteins) for control of lepidopteran insects and genes conferring tolerance to glyphosate (cp4epsps and 2mepsps) and ammonium glufosinate (pat and bar) are included as products commercially available for growers. Events for tolerance to the herbicides 2,4-D and dicamba, although already developed, require regulatory authorizations in Brazil, and, probably, will be available for commercialization in the coming years. The combination of several transgenic traits (stacked-traits)within an individual genotype is an increasing tendency for new transgenic cultivars to be launched. More recently, promising studies involving transgenic plants have been conducted to obtain resistance to diseases, tolerance to abiotic stresses, and improvements in fiber and seed properties, which may result in release of new traits in the future.(AU)

A cultura do algodoeiro (Gossypium hirsutum L.) tem sofrido importantes modificações nos últimos anos no Brasil devido à introdução em larga de escala de recursos provenientes de biotecnologia. Neste trabalho é apresentada uma revisão geral sobre os princípios técnicos e o status atual relacionados a eventos transgênicos desenvolvidos para o algodoeiro. A utilização de algodoeiro transgênico, que contém genes isolados de outras espécies, tem sido cada vez mais frequente, ocupando mais de 80% das áreas destinadas à cultura no Brasil no ano de 2017. O desenvolvimento de variedades transgênicas é um processo demorado e de custo elevado, e está concentrado em poucos grupos detentores. Entre produtos comercialmente disponíveis aos produtores incluem-se gerações atuais de protoxinas Bt isoladas de Bacillus thuringiensis (proteínas “Cry” e “Vip”) para controle de insetos lepidópteros e genes que conferem tolerância aos herbicidas glifosato (cp4epsps e 2mepsps) e glufosinato de amônio (pat e bar). Eventos de tolerância aos herbicidas 2,4-D e dicamba, embora já tenham sido desenvolvidos, necessitam de autorizações regulatórias no Brasil e devem estar disponíveis para comercialização nos próximos anos. A combinação de diversos produtos transgênicos em um mesmo genótipo (produtos piramidados) é uma tendência crescente para os próximos cultivares a serem lançados. Mais recentemente, foram realizados estudos promissores envolvendo transgenia para obtenção de resistência a doenças, tolerância a estresses abióticos e melhorias em propriedades da fibra e da semente, os quais podem resultar no fornecimento de novos eventos futuramente.(AU)

Combined index of genomic prediction methods applied to productivity / Índice combinado de métodos de predição genômica aplicado em características de produtividade em arroz

Rice cultivation has great national and global importance, being one of the most produced and consumed cereals in the world and the primary food for more than half of the worlds population. Because of its importance as food, developing efficient methods to select and predict genetically superior individuals in reference to plant traits is of extreme importance for breeding programs. The objective of this research was to evaluate and compare the efficiency of the Delta-p, G-BLUP (Genomic Best Linear Unbiased Predictor), BayesCpi, BLASSO (Bayesian Least Absolute Shrinkage and Selection Operator), Delta-p/G-BLUP index, Delta-p/BayesCpi index, and Delta-p/BLASSO index in the estimation of genomic values and the effects of single nucleotide polymorphisms on phenotypic data associated with rice traits. Use of molecular markers allowed high selective efficiency and increased genetic gain per unit time. The Delta-p method uses the concept of change in allelic frequency caused by selection and the theoretical concept of genetic gain. The Index is based on the principle of combined selection, using the information regarding the additive genomic values predicted via G-BLUP, BayesCpi, BLASSO, or Delta-p. These methods were applied and compared for genomic prediction using nine rice traits: flag leaf length, flag leaf width, panicles number per plant, primary panicle branch number, seed length, seed width, amylose content, protein content, and blast resistance. Delta-p/G-BLUP index had higher predictive abilities for the traits studied, except for amylose content trait in which the method with the highest predictive ability was BayesCpi, being approximately 3% greater than that of the Delta-p/G-BLUP index.(AU)

A cultura do arroz tem grande importância nacional e mundial por ser um dos cereais mais produzidos e consumidos no mundo, caracterizando-se como o principal alimento de mais da metade da população mundial. Em função de sua importância alimentar, desenvolver métodos eficientes que visam a predição e a seleção de indivíduos geneticamente superiores, quanto a características da planta, é de extrema importância para os programas de melhoramento. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar a eficiência do método Delta-p, G-BLUP, BayesCpi, BLASSO e o índice Delta-p/G-BLUP, índice Delta-p/BayesCpi e índice Delta-p/BLASSO, na estimação de valores genômicos e dos efeitos de marcadores SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) em dados fenotípicos associados a características de arroz. A utilização de marcadores moleculares permite alta eficiência seletiva e o aumento do ganho genético por unidade de tempo. O método Delta-p utiliza o conceito de mudança na frequência alélica devido à seleção e o conceito teórico de ganho genético. O Índice é baseado no princípio da seleção combinada, utiliza conjuntamente as informações dos valores genômicos aditivos preditos via G-BLUP, BayesCpi ou BLASSO e via Delta-p. Estes métodos foram aplicados e comparados quanto à predição genômica utilizando nove características de arroz (Oryza sativa), sendo elas: comprimento da folha bandeira, largura da folha bandeira; número de panículas por planta; número de ramos da panícula primária; comprimento de semente; largura de semente; teor de amilose; teor de proteína; resistência a bruzone. O índice Delta-p/G-BLUP obteve maiores capacidades preditivas para as características estudadas, exceto para a característica Conteúdo de amilose, em que o método que obteve maior capacidade preditiva foi o BayesCpi, sendo aproximadamente 3% superior ao índice Delta-p/G-BLUP.(AU)

Distribuição vertical de Crysodeixis includens (Lepidoptera: Noctuidae) em cultivar transgênica e convencional de algodoeiro / Vertical distribution of Crysodeixis includens (Lepidoptera: Noctuidae) in transgenic and conventional cotton cultivars

O objetivo deste estudo foi avaliar a distribuição intra-planta de lagartas de Crysodeixis includens no cultivar convencional FM 993 e na sua isolinha transgênica FM 975 WS (WideStrike), que expressa as proteínas tóxicas Cry1Ac e Cry1F. O experimento foi realizado com o delineamento em blocos casualizados em esquema de parcelas subdivididas, com seis tratamentos (três terços da planta x duas faces foliares) e 40 repetições. As plantas foram visualmente divididas em três terços (superior, médio e inferior) e nas faces adaxial e abaxial das folhas, registrando-se o número de lagartas. Lagartas de C. includens foram identificadas em maior número no cultivar não-Bt (FM 993), enquanto que, na cultivar transgênica FM 975 WS (WideStrike), foram constatadas apenas as pequenas, em número significativamente menor que na sua isolinha não-Bt (FM 993). As lagartas, independentemente do tamanho e do cultivar, foram mais encontradas na parte inferior e mediana do dossel das plantas e, ainda, na face abaxial das folhas.

The aim of this study was to evaluate the intra-plant distribution of Crysodeixis includens in conventional FM 993 and transgenic FM 975 WS (WideStrike), which express the toxic proteins Cry1Ac and Cry1F. The experiment was carried out in a split-plot design arranged under a complete block design with six treatments (three thirds x two plant leaf surface) and 40 repetitions. The plants were visually divided into three thirds (upper, middle and lower) and into adaxial and abaxial leaves, registering the number of caterpillars. C includens caterpillars were found at higher numbers in the non-Bt cultivar (FM 993), while in the transgenic cultivar FM 975 WS (WideStrike) were found only small caterpillars, and significantly fewer compared to their non-Bt isoline (FM 993). Caterpillars, regardless of size and cultivar, were most commonly found at the bottom and middle thirds of the plant canopy and on the abaxial leaf surface.

Distribuição vertical de Crysodeixis includens (Lepidoptera: Noctuidae) em cultivar transgênica e convencional de algodoeiro / Vertical distribution of Crysodeixis includens (Lepidoptera: Noctuidae) in transgenic and conventional cotton cultivars

O objetivo deste estudo foi avaliar a distribuição intra-planta de lagartas de Crysodeixis includens no cultivar convencional FM 993 e na sua isolinha transgênica FM 975 WS (WideStrike), que expressa as proteínas tóxicas Cry1Ac e Cry1F. O experimento foi realizado com o delineamento em blocos casualizados em esquema de parcelas subdivididas, com seis tratamentos (três terços da planta x duas faces foliares) e 40 repetições. As plantas foram visualmente divididas em três terços (superior, médio e inferior) e nas faces adaxial e abaxial das folhas, registrando-se o número de lagartas. Lagartas de C. includens foram identificadas em maior número no cultivar não-Bt (FM 993), enquanto que, na cultivar transgênica FM 975 WS (WideStrike), foram constatadas apenas as pequenas, em número significativamente menor que na sua isolinha não-Bt (FM 993). As lagartas, independentemente do tamanho e do cultivar, foram mais encontradas na parte inferior e mediana do dossel das plantas e, ainda, na face abaxial das folhas.(AU)

The aim of this study was to evaluate the intra-plant distribution of Crysodeixis includens in conventional FM 993 and transgenic FM 975 WS (WideStrike), which express the toxic proteins Cry1Ac and Cry1F. The experiment was carried out in a split-plot design arranged under a complete block design with six treatments (three thirds x two plant leaf surface) and 40 repetitions. The plants were visually divided into three thirds (upper, middle and lower) and into adaxial and abaxial leaves, registering the number of caterpillars. C includens caterpillars were found at higher numbers in the non-Bt cultivar (FM 993), while in the transgenic cultivar FM 975 WS (WideStrike) were found only small caterpillars, and significantly fewer compared to their non-Bt isoline (FM 993). Caterpillars, regardless of size and cultivar, were most commonly found at the bottom and middle thirds of the plant canopy and on the abaxial leaf surface.(AU)

Spatial distribution of nymphs and adults of Euschistus heros (Fabricius, 1794) (Heteroptera: Pentatomidae) in transgenic soybean cultivars of different maturing cycles / Distribuição espacial de ninfas e adultos de Euschistus heros (Fabricius, 1794) (Heteroptera: Pentatomidae) em cultivares transgênicas de soja de diferentes ciclos de desenvolvimento

The neotropical stink bug Euschistus heros is the predominant and most important insect pest affecting soybean cultivation. Knowledge of the spatial pattern of the pest in an area is critical to understanding its behavior. The objective of this work was to study the spatial distribution of E. heros in transgenic soybean cultivars of different maturing cycles. The experiments were conducted in the seasons 2013/14 and 2014/15 in FCAV/UNESP, Jaboticabal, SP. Three fields were selected, and each was marked an area of 8.000 m² (0.8 ha), with each area divided into 80 portions of 100 m2 (10 m x 10 m). The transgenic soybean cultivars of different maturing cycles were: SYN 1365 RR (early), M 7908 RR (average), and BRS Valiosa RR (late). Samples were taken weekly using a beat sheet, registering the number of nymphs and adults of E. heros. To study the dispersion of E. heros, the following indices were used: variance/mean ratio, Morisita index, Green coefficient, and the exponent k of the negative binomial distribution. For studies of special distribution models of E. heros, adjustments of Poisson distribution and negative binomial distribution were tested. The spatial distribution of nymphs and adults was aggregated for all the cultivars studied, indicating that cultivars did not alter the distribution behavior of E. heros.(AU)

O percevejo-marrom-da-soja Euschistus heros, destaca-se como o inseto-praga predominante e mais importante na cultura. O conhecimento do padrão espacial da praga na área é fundamental para o entendimento do seu comportamento. O objetivo do presente trabalho foi estudar a distribuição espacial de E. heros em cultivares de soja transgênica de diferentes ciclos de desenvolvimento. Os experimentos foram conduzidos nos anos agrícolas 2013/14 e 2014/15 na FCAV/UNESP, Jaboticabal, SP. Foram selecionados três campos, e em cada um foi demarcada uma área de 8.000 m² (0,8 ha), sendo cada área subdividida em 80 parcelas de 100 m² (10 m x 10 m). As cultivares de soja transgênica de diferentes ciclos de desenvolvimento utilizadas foram: SYN 1365 RR (precoce), M 7908 RR (média) e BRS Valiosa RR (tardia). As amostragens foram realizadas semanalmente usando pano de batida, registrando-se o número de ninfas e adultos. Para o estudo da dispersão de E. heros foram utilizados os seguintes índices: razão variância/média, índice de Morisita, coeficiente de Green e o expoente k da distribuição binomial negativa. Para os estudos dos modelos de distribuição espacial de E. heros foram testados os ajustes das distribuições de Poisson e distribuição binomial negativa. A distribuição espacial de ninfas e adultosfoi agregada para todas as cultivares em estudo, ou seja, as cultivares não alteram o comportamento de distribuição de E. heros.(AU)

Host status of passion fruit genotypes to scab and bacterial blight / Hospedabilidade de genótipos de maracujazeiro a verrugose e bacteriose

Screening passion fruit genotypes to target resistance to scab and bacterial blight may play an important role in reducing the application of chemical products and decreasing losses caused by these diseases. It is likely that resistant genotypes can be found in ongoing breeding programs targeting production traits. Thus, the objective of this work was to evaluate the host status of eighteen passion fruit genotypes from the Breeding Program of the Universidade Federal de Viçosa (CRP 01-12 to CRP 16-12, CRP 19-12 and CRP 20-12) and two cultivars (FB 200 Yellow Master and FB 300 Araguari) of yellow passion fruit to scab (Cladosporium herbarum) and bacterial blight (Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae). The fungus and the bacterium were artificially inoculated on wounded leaves at concentrations of 1 x 106 spores mL-1 and 1 x 108 cfu mL-1. Scab incidence and severity were assessed at 7, 14, 21, and 31 days after inoculation (DAI); whereas bacterial blight evaluations were performed at 10, 20, 28, and 44 DAI. The genotypes CRP 01-12 to CRP 16-12 and CRP 19-12 are moderately resistant to scab. All genotypes are highly susceptible to bacterial blight.

A seleção de genótipos de maracujazeiro visando resistência à verrugose e bacteriose pode ter importante papel na redução da aplicação de produtos químicos e perdas causadas por essas doenças. É provável que genótipos resistentes possam ser encontrados em programas de melhoramento visando seleção de caracteres relacionados à produção. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a hospedabilidade de dezoito genótipos de maracujazeiro-azedo provenientes do Programa de Melhoramento Genético da Universidade Federal de Viçosa (CRP 01-12 a CRP 16-12, CRP 19-12 e CRP 20-12) e dois cultivares comerciais (FB 200 Yellow Master e FB 300 Araguari) à verrugose (causada por Cladosporium herbarum) e bacteriose (Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae). O fungo e a bactéria foram inoculados em folhas com ferimentos nas concentrações de 1 x 106 esporos mL-1 e 1 x 108 ufc mL-1. A incidência e a severidade de verrugose foram avaliadas aos 7, 14, 21 e 31 dias após a inoculação (DAI); enquanto que as avaliações da bacteriose foram aos 10, 20, 28 e 44 DAI. Os genótipos CRP 01-12 a CRP 16-12 e CRP 19-12 são moderamente resistentes à verrugose. Todos os genótipos são altamente suscetíveis à bacteriose.

Host status of passion fruit genotypes to scab and bacterial blight / Hospedabilidade de genótipos de maracujazeiro a verrugose e bacteriose

Screening passion fruit genotypes to target resistance to scab and bacterial blight may play an important role in reducing the application of chemical products and decreasing losses caused by these diseases. It is likely that resistant genotypes can be found in ongoing breeding programs targeting production traits. Thus, the objective of this work was to evaluate the host status of eighteen passion fruit genotypes from the Breeding Program of the Universidade Federal de Viçosa (CRP 01-12 to CRP 16-12, CRP 19-12 and CRP 20-12) and two cultivars (FB 200 Yellow Master and FB 300 Araguari) of yellow passion fruit to scab (Cladosporium herbarum) and bacterial blight (Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae). The fungus and the bacterium were artificially inoculated on wounded leaves at concentrations of 1 x 106 spores mL-1 and 1 x 108 cfu mL-1. Scab incidence and severity were assessed at 7, 14, 21, and 31 days after inoculation (DAI); whereas bacterial blight evaluations were performed at 10, 20, 28, and 44 DAI. The genotypes CRP 01-12 to CRP 16-12 and CRP 19-12 are moderately resistant to scab. All genotypes are highly susceptible to bacterial blight.(AU)

A seleção de genótipos de maracujazeiro visando resistência à verrugose e bacteriose pode ter importante papel na redução da aplicação de produtos químicos e perdas causadas por essas doenças. É provável que genótipos resistentes possam ser encontrados em programas de melhoramento visando seleção de caracteres relacionados à produção. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a hospedabilidade de dezoito genótipos de maracujazeiro-azedo provenientes do Programa de Melhoramento Genético da Universidade Federal de Viçosa (CRP 01-12 a CRP 16-12, CRP 19-12 e CRP 20-12) e dois cultivares comerciais (FB 200 Yellow Master e FB 300 Araguari) à verrugose (causada por Cladosporium herbarum) e bacteriose (Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae). O fungo e a bactéria foram inoculados em folhas com ferimentos nas concentrações de 1 x 106 esporos mL-1 e 1 x 108 ufc mL-1. A incidência e a severidade de verrugose foram avaliadas aos 7, 14, 21 e 31 dias após a inoculação (DAI); enquanto que as avaliações da bacteriose foram aos 10, 20, 28 e 44 DAI. Os genótipos CRP 01-12 a CRP 16-12 e CRP 19-12 são moderamente resistentes à verrugose. Todos os genótipos são altamente suscetíveis à bacteriose.(AU)

Identification of sources of resistance to anthracnose stalk rot in maize / Identificação de fontes de resistência à antracnose do colmo do milho

Adoption of resistant cultivars is the primary measure used to control anthracnose stalk rot. The goal of this study was to identify maize-resistant genotypes to anthracnose stalk rot, which are similar to the hybrid 2B710. Experiments were performed at Embrapa Maize and Sorghum experimental fields in Brazil. The first experimental trial evaluated 234 maize lines as well as two commercials hybrids, BRS1010 (susceptible) and 2B710 (resistant). Artificial inoculations were performed with a strain at the blister (R2) phase, and evaluation of disease severity was performed after 30 days. The second experimental trial evaluated 48 maize lines and hybrids, inoculated with two Colletotrichum graminicola strains. In the first trial, eight resistance groups were formed, and the last lines were more resistant, as was the hybrid 2B710, with values between 11.50% and 23.0% of severity. In the second trial, there was an interaction between the two factors, lines and isolates, and the lines often showed the same reaction features as those obtained in the first trial. However, the disease severity was higher for most lines, even when using other isolates. These lines with effective levels of resistance could be used in future studies of inheritance, in programs to develop hybrids, and to identify molecular markers associated with resistance to anthracnose stalk rot in maize.(AU)

O uso de cultivares resistentes é a principal medida para o manejo da antracnose do colmo em milho. Neste trabalho, objetivou-se identificar linhagens com níveis de resistência à antracnose do colmo, similar ao híbrido 2B710, considerado resistente. Dois experimentos foram conduzidos na Embrapa Milho e Sorgo. No primeiro experimento, foram avaliados 234 linhagens e os híbridos BRS1010 (suscetível) e 2B710 (resistente). Foi realizada inoculação artificial com um isolado de C. graminicola , na fase de pré-pendoamento e, após 30 dias, foi realizada a avaliação da severidade da antracnose no colmo. O segundo experimento foi conduzido com 48 linhagens e os híbridos inoculados com dois isolados de C. graminicola . No primeiro experimento, os genótipos formaram oito grupos com base na severidade da doença e as linhagens do último grupo foram consideradas as mais resistentes, incluindo o híbrido 2B710, em que os genótipos apresentaram valores de severidade entre 11,50 a 23%. No segundo experimento, houve interação entre os fatores linhagens e isolados e, de modo geral, as linhagens apresentaram a mesma tendência de reação obtida no primeiro experimento, no entanto, a severidade da doença foi maior para a maioria das linhagens, mesmo quando utilizado o outro isolado. Com isso, foi possível realizar a seleção de linhagens com bons níveis de resistência, as quais podem ser utilizadas em programas de melhoramento, em estudos de herança, desenvolvimento de híbridos e identificação de marcadores moleculares, associados com resistência à antracnose do colmo.(AU)

Larval development of Spodoptera eridania and Spodoptera frugiperda fed on fresh ear of field corn expressing the Bt proteins (Cry1F and Cry1F + Cry1A.105 + Cry2Ab2) / Desenvolvimento larval de Spodoptera eridania e Spodoptera frugiperda alimentadas com espigas de milho verde expressando proteínas Bt (Cry1F e Cry1F + Cry1A.105 + Cry2Ab2)

The objective of this study was to evaluate extent of larval period, larval survival (%), food consumption, and pupal biomass of Spodoptera eridania and Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae ) fed on fresh ears of field corn expressing Bt proteins (Cry1F and Cry1F+Cry1A.105+Cry2Ab2). Larvae of Spodoptera spp. survived less than two days when they consumed Bt corncobs and showed 100% mortality. Spodoptera eridania reared on non-Bt corn cobs showed higher larval development (21.6 days) than S. frugiperda (18.4 days) and lower viability (56.4% and 80.2% for S. eridania and S. frugiperda , respectively). A higher amount of corn grains was consumed by S. eridania (5.4g) than by S. frugiperda (3.9g). In summary, this study demonstrated that the toxins Cry1F and Cry1F + Cry1A.105 + Cry2Ab2 expressed in fresh corn cobs contributed to protect ears of corn against S. frugiperda and the non-target pest S. eridania . However, itis important to monitor non-Bt cornfields because of the potential of both species to cause damage to ear sof corn.(AU)

Este estudo teve como objetivo avaliar o período de desenvolvimento larval, sobrevivência larval (%), consumo de alimento e biomassa pupalde Spodoptera eridania e Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae ), alimentadas com grãos verdes de milho Bt que expressam as proteínas Cry1F e Cry1F + Cry1A.105 + Cry2Ab2). As larvas de Spodoptera spp. alimentadas com milho Bt sobreviveram por até dois dias, registrando-se 100% de mortalidade. A espécie S. eridania alimentada com grãos de milho não Bt apresentou um maior desenvolvimento larval (21,6 dias) do que S. frugiperda (18,4 dias), e menor viabilidade larval (56,4% e 80,2% para S. eridania e S. frugiperda respectivamente). Uma maior taxa de consumo de grãos foi observada para S. eridania (5,4g) do que para S. frugiperda (3,9g). Em síntese, este estudo comprova que as toxinas Cry1F e Cry1F + Cry1A.105 Cry2Ab2 expressas em grãos imaturos de milho contribuem na proteção das espigas de milho contra S. frugiperda e a praga não-alvo S. eridania , entretanto, é importante monitorar as lavouras cultivadas com milho não Bt, devido o potencial de ambas as espécies em ocasionar danos nas espigas da planta.(AU)

Biological activity of Bt proteins expressed in different structures of transgenic corn against Spodoptera frugiperda / Atividade biológica de proteínas Bt expressas em diferentes estruturas de milho transgênico em Spodoptera frugiperda

Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) is the main target pest of Bt corn technologies, such as YieldGard VT PRO(tm) (Cry1A.105/Cry2Ab2) and PowerCore(tm) (Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1F). In this study, it was evaluated the biological activity of Bt proteins expressed in different plant structures of YieldGard VT PRO(tm) and PowerCore(tm) corn against S. frugiperda . Complete mortality of S. frugiperda neonates was observed on leaf-disc of both Bt corn technologies. However, the mortality in silks and grains was lower than 50 and 6%, respectively. In addition, more than 49% of the surviving larvae in silks and grains completed the biological cycle. However, all life table parameters were negatively affected in insects that developed in silks and grains of both Bt corn events. In summary, the low biological activity of Bt proteins expressed on silks and grains of YieldGard VT PRO(tm) and PowerCore(tm) corn can contribute to the resistance evolution in S. frugiperda populations.

Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae ) é a principal praga-alvo dos eventos de milho YieldGard VT PRO(tm) (Cry1A.105/Cry2Ab2) e PowerCore(tm) (Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1F). Para subsidiar o manejo de resistência, avaliou-se a atividade biológica das proteínas de Bt expressas em diferentes estruturas dessas tecnologias de milho Bt contra S. frugiperda . Em discos de folha de milho YieldGard VT PRO(tm) e PowerCore(tm), houve mortalidade completa de neonatas de S. frugiperda . No entanto, em estilo-estigmas e grãos, a mortalidade foi inferior a 50% e 6%, respectivamente. Em adição, mais de 49% das larvas sobreviventes em estilos-estigmas e grãos completaram o ciclo biológico. No entanto, todos os parâmetros de tabela de vida de fertilidade foram negativamente afetados nos insetos que se desenvolveram em estilos-estigmas e grãos de milho Bt. A baixa atividade biológica das proteínas Bt expressas em estilos-estigmas e grãos de milho YieldGard VT PRO(tm) e PowerCore(tm) pode contribuir para a evolução de resistência em populações de S. frugiperda.