Árvore geneticamente modificada - Genetically modified tree
Uma árvore geneticamente modificado ( GMT , em árvores GM , árvore engenharia genética , de árvore GE ou árvore transgénico ) é uma árvore cujo DNA foi modificado utilizando engenharia genética técnicas. Na maioria dos casos, o objetivo é introduzir uma nova característica na planta que não ocorre naturalmente dentro da espécie. Os exemplos incluem resistência a certas pragas, doenças, condições ambientais e tolerância a herbicidas , ou a alteração dos níveis de lignina para reduzir os custos de polpação .
As árvores florestais geneticamente modificadas ainda não foram aprovadas ("desregulamentadas") para uso comercial, com exceção dos choupos resistentes a insetos na China . e um caso de Eucalipto GM no Brasil. Várias espécies de árvores florestais geneticamente modificadas estão passando por testes de campo para desregulamentação, e muitas das pesquisas estão sendo realizadas pela indústria de celulose e papel , principalmente com a intenção de aumentar a produtividade do estoque de árvores existente. Certas espécies de árvores de pomar geneticamente modificadas foram desregulamentadas para uso comercial nos Estados Unidos, incluindo o mamão e a ameixa . O desenvolvimento, teste e uso de árvores GM permanecem em um estágio inicial em comparação com as culturas GM .
Pesquisar
A pesquisa em árvores geneticamente modificadas está em andamento desde 1988. As preocupações em torno das implicações de biossegurança da liberação de árvores geneticamente modificadas na natureza impediram a aprovação regulamentar de árvores GM florestais. Essa preocupação é exemplificada na postura da Convenção sobre Diversidade Biológica :
A Conferência das Partes, reconhecendo as incertezas relacionadas aos potenciais impactos ambientais e socioeconômicos, incluindo impactos de longo prazo e transfronteiriços, de árvores geneticamente modificadas na diversidade biológica da floresta global, bem como nos meios de subsistência de comunidades indígenas e locais , e dada a ausência de dados confiáveis e de capacidade em alguns países para realizar avaliações de risco e para avaliar esses impactos potenciais, recomenda às partes que tomem uma
abordagem preventiva ao abordar a questão das árvores geneticamente modificadas.
É provável que uma pré-condição para uma maior comercialização de árvores florestais GM seja sua esterilidade completa . As árvores de plantação permanecem fenotipicamente semelhantes a seus primos selvagens no sentido de que a maioria é o produto de não mais do que três gerações de seleção artificial ; portanto, o risco de escape do transgene por polinização com espécies selvagens compatíveis é alto. Uma das preocupações baseadas na ciência mais confiáveis com as árvores GM é seu potencial para ampla dispersão de sementes e pólen . O fato de o pólen do pinheiro viajar longas distâncias está bem estabelecido, movendo-se até 3.000 quilômetros de sua fonte. Além disso, muitas espécies de árvores se reproduzem por muito tempo antes de serem colhidas. Em combinação, esses fatores levaram alguns a acreditar que as árvores GM merecem considerações ambientais especiais em relação às plantações GM. Garantir a esterilidade das árvores GM provou ser difícil, mas esforços estão sendo feitos. Embora o geneticista de árvores Steve Strauss previsse que a contenção completa seria possível em 2020, muitas questões permanecem.
Usos propostos
As árvores GM em desenvolvimento experimental foram modificadas com características destinadas a proporcionar benefícios à indústria, silvicultores ou consumidores. Devido aos altos custos regulatórios e de pesquisa, a maioria das árvores geneticamente modificadas na silvicultura consiste em árvores de plantio, como eucalipto , choupo e pinheiro .
Alteração de lignina
Várias empresas e organizações (incluindo ArborGen, GLBRC, ...) na indústria de celulose e papel estão interessadas em utilizar a tecnologia GM para alterar o conteúdo de lignina das árvores de plantação (particularmente eucaliptos e choupos ). Estima-se que a redução da lignina em árvores de plantação por modificação genética poderia reduzir os custos de polpação em até US $ 15 por metro cúbico. A remoção de lignina das fibras de madeira convencionalmente depende de produtos químicos caros e ambientalmente perigosos . Ao desenvolver árvores GM com baixo teor de lignina, espera-se que os processos de polpação e branqueamento requeiram menos insumos; portanto, as fábricas abastecidas com árvores GM com baixo teor de lignina podem ter um impacto reduzido sobre os ecossistemas e comunidades vizinhas . No entanto, argumenta-se que as reduções na lignina podem comprometer a integridade estrutural da planta, tornando-a mais suscetível ao vento, neve, patógenos e doenças , o que poderia exigir o uso de pesticidas superior ao das plantações tradicionais. Isso se provou correto e uma abordagem alternativa seguida pela Universidade de Columbia foi desenvolvida. Essa abordagem consistia em introduzir ligações quimicamente lábeis (inserindo um gene da planta Angelica sinensis ), o que permite que a lignina se decomponha com muito mais facilidade. Devido a essa nova abordagem, a lignina das árvores não só se quebra facilmente quando tratada com uma base suave em temperaturas de 100 graus C, mas as árvores também mantiveram seu potencial de crescimento e resistência.
Tolerância ao gelo
A modificação genética pode permitir que as árvores lidem com estresses abióticos de modo que sua distribuição geográfica seja ampliada. As árvores de eucalipto GM tolerantes ao congelamento para uso nas plantações do sul dos EUA estão atualmente sendo testadas em locais ao ar livre com esse objetivo em mente. A ArborGen, uma empresa de biotecnologia de árvores e joint venture das empresas de celulose e papel Rubicon (Nova Zelândia), MeadWestvaco (EUA) e International Paper (EUA) está liderando esta pesquisa. Até agora, o cultivo de eucalipto só era possível no extremo sul da Flórida , a tolerância ao congelamento aumentaria substancialmente a área de cultivo para o norte.
Vigor reduzido
Árvores de pomar requerem um porta - enxerto com vigor reduzido para permitir que permaneçam pequenas. A modificação genética poderia permitir a eliminação do porta-enxerto, tornando a árvore menos vigorosa, reduzindo sua altura quando totalmente madura. Pesquisas estão sendo feitas sobre quais genes são responsáveis pelo vigor em árvores de pomar (como maçãs, peras, ...).
Crescimento acelerado
No Brasil , os testes de campo de eucalipto GM de rápido crescimento estão em andamento, com previsão de conclusão em 2015–2016, resultando em comercialização. A FuturaGene , empresa de biotecnologia da Suzano , empresa brasileira de celulose e papel, vem liderando essa pesquisa. Stanley Hirsch, presidente-executivo da FuturaGene afirmou: "Nossas árvores crescem mais rápido e mais grossas. Estamos à frente de todos. Mostramos que podemos aumentar a produtividade e as taxas de crescimento das árvores mais do que qualquer coisa cultivada por meio de reprodução tradicional." A empresa busca reduzir os ciclos de colheita de 7 para 5,5 anos com 20-30% mais massa do que o eucalipto convencional. Existe a preocupação de que tais objetivos possam exacerbar ainda mais os impactos negativos da plantação florestal. O aumento da demanda de água e nutrientes do solo de espécies de crescimento mais rápido pode levar a perdas irrecuperáveis na produtividade do local e afetar ainda mais as comunidades e ecossistemas vizinhos. Pesquisadores da Faculdade de Ciências da Vida da Universidade de Manchester modificaram dois genes em choupos , chamados PXY e CLE, que são responsáveis pela taxa de divisão celular em troncos de árvores. Como resultado, as árvores estão crescendo duas vezes mais rápido que o normal e também acabam ficando mais altas, largas e com mais folhas.
Resistência a doenças
A pesquisa com motivação ecológica sobre a modificação genética está em andamento. Existem esquemas em andamento que visam fomentar a resistência a doenças em árvores como a castanha americana (veja a praga da castanha ) e o olmo inglês (veja a doença do olmo holandês ) com o propósito de sua reintrodução na natureza. Doenças específicas reduziram as populações dessas espécies emblemáticas a ponto de se perderem principalmente na natureza. A modificação genética está sendo buscada concomitantemente com as técnicas tradicionais de melhoramento, na tentativa de dotar essas espécies de resistência a doenças.
Usos atuais
Choupos na China
Em 2002, a Administração Florestal do Estado da China aprovou choupos GM para uso comercial. Posteriormente, 1,4 milhão de Bt ( inseticida ) produtores de choupos GM foram plantados na China. Eles foram plantados para sua madeira e como parte do projeto 'Parede Verde' da China , que visa impedir a desertificação . Relatórios indicam que os choupos GM se espalharam além da área de plantio original e que está ocorrendo a contaminação dos choupos nativos com o gene Bt. Há preocupação com esses desenvolvimentos, principalmente porque a característica produtora de pesticidas pode conferir uma vantagem seletiva positiva ao choupo, permitindo-lhe um alto nível de invasividade .
Veja também
- Culturas geneticamente modificadas
- Comida geneticamente modificada
- Organismos geneticamente modificados
- Plantações
- Regulação da liberação de organismos geneticamente modificados
- Melhoramento de árvores