Melhoramento genético de soja visando resistência a insetos

sugadores

Autores: Equipes de Melhoramento / Entomologia / Socioeconomia / Biometria

Apresentador: Carlos Alberto Arrabal Arias

INTRODUÇÃO

• Expansão da soja: cultivo / comércio• Poucas opções comerciais para rotação

• Áreas extensas

• Uso inadequado de inseticidas (logística,

econômica, herbicidas / fungicidas)

• Perda da eficácia de inseticidas

• Disponibilidade de OGMs com a tecnologia BT

PRINCIPAIS PRAGAS

• Fase vegetativa: lagartas desfolhadoras• lagarta da soja (Anticarsia gemmatalis)

• Falsa-medideira (Chrysodeixis includens)

• Fase reprodutiva: lag. desf., percevejos e lagartas

de vagens• Percevejos: marrom (Euschistos heros), pequeno (Piezodorus guildinii),

barriga-verde (Dichelops melacanthus) e verde (Nezara viridula)

• Lagartas de folhas, flores e vagens: Spodoptera eridania, S. cosmioides e o

complexo Heliothinae

Danos por Percevejos• Sugador

– Vegetativo-floração: sem perdas (Corrêa-Ferreira, 2005)

– Perdas diretas e indiretas (a partir de R4 / R5)

– Diretos nas sementes – inserção do estilete – dano mecânico e pela ação de enzimas

digestivas

– Sementes menores e malformadas (enrugadas, chochas)

– < germinação / vigor / qualidade fisiológica

– Indiretos – porta de entrada para microorganismos

– Acelera a deterioração das sementes

– Atraso na maturação

– Retenção foliar

– Problemas para a colheita mecanizada

– < produtividade e qualidade de grãos

Controle / Manejo

• Sugadores: percevejos

– Controle químico (dentro dos preceitos do MIP)

– Intensidade de ataque relacionada com o manejo

das pragas iniciais e de doenças

– Parasitóides de ovos: Telenomus podisi

– Cultivares resistentes

EVOLUÇÃO DA ÁREA, RENDIMENTO E PRODUTIVIDADE DA SOJA NO BRASIL

40.1 kg / ha / ano (em 28 anos)1,27%

PERÍODO

Área Produção Produtividade

x1000 ha % x1000 Ton % kg/ha %

1991- 1995 10.644 100 21.770 100 2.031 100

1996 - 2000 12.364 116 28.875 133 2.328 115

2001 - 2005 18.702 176 46.955 216 2.543 125

2006 - 2010 21.992 207 59.858 275 2.723 134

2011 - 2015 27.845 260 80.721 371 2.910 143

2016 - 2018 34.069 320 107.677 495 3.153 155

29,7 kg / ha / ano1,28%

34.1 kg / ha / ano1,34%

34.6 kg / ha / ano1,27%

35.1 kg / ha / ano1,21%

Conab, 2018

Objetivos do Programa

• Produtividade

• Estabilidade •Altura de planta

•Ciclo

•Resistência a doenças

•Resistência a insetos

•Resistência a nematóides

•Resistência ao acamamento

•Qualidade de sementes

•Teores de óleo e proteína

•Qualidade para alimentação

•Tolerância a herbicidas

Resistência genética ao complexo de percevejos

• Importância: método mais barato, fácil e compatível com outros métodos de controle

• Caracteres para seleção

• Grolli (2016); Moreira (2015); Rocha et al. (2014); Godoi et al (2002); Rossetto et

al (1984): produtividade de grãos, peso e % de sementes boas, retenção foliar (RF);

P100; índice de dano nas vagens do terço médio; período de enchimento de grãos

(PEG).

• Controle Genético:

• Godoi & Pinheiro (2009): modelo aditivo*-dominante explicando PEG, RF, %

sementes manchadas e % danos em vagens (h2r = 36, 20, 20 e 50%)

• Souza & Toledo (1995): poligênico com predominância de efeitos aditivos (PG,

PSB, %SB e RF)

Mecanismos Envolvidos

• Antibiose: biologia e a fisiologia dos insetos

• Antixenose: comportamento dos insetos

• Tolerância: menor perda comparativa sob condições

similares

• Escape: estádios sensíveis da soja fora da época com

maiores populações de insetos

Resistência a Insetos vs Produtividade

• Baixa herdabilidade

• Poligênica

• Combinar Produtividade e Resistência

– Junto com outras características, a probabilidade

de sucesso em um ciclo de seleção é baixa

– São necessários vários ciclos de seleção para

atingir bons resultados

BAG - Londrina/PR

• Fontes:

• PI 227687 (1)

• PI 274454 (2)

• PI 229358 (3)

• PI 171451 (4)

• PI 171444 (5)

Estratégia de Ação• Seleção recorrente: ciclos de avaliação, seleção e recombinação

– F2-F4: seleção natural para RI

– F5-F8: avaliação para rendimento

– F8-F9: avaliação de níveis de RI (Ento)

• Campo: áreas com diferentes populações de insetos

• Campo: em gaiolas

• Laboratório: níveis de compostos químicos

– Recombinação

• Dentro do grupo: RI x RI

• Com outros grupos

Método da População (Bulk)A x B A x C X x Y

População 1 População 2 População n

F2

Colhe toda

a população

e toma-se uma

amostra de

sementes para

a próxima

geração.

F3

F4População 1 População 2 População nSeleção de

plantas

F5

Testes de

progênies

Ensaios preliminares

2000 plantas

7000 plantas

Como tratar os bulks?• Manter populações grandes (~2000)

• Plantios atrasados (final de novembro)

• Bordaduras de diferentes ciclos

• Bulks com adaptação para o centro-norte do Brasil são enviados para passar pelo mesmo processo

• Bulks sem adaptação são eliminados

Avaliações de Campo - Gaiolas

• Metodologia

– Populações de percevejos colocadas em R3

– Gaiolas com uma única linhagem ou com mais de uma

– 50g de sementes: classificação em sementes boas, médias e ruins

Variedade depende do mercado a ser atendido,

das demandas e prioridades do programa

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Resistência

Pro

du

tivid

ad

e

RESULTADOS• Germoplasma

– Linhagens resistentes

– Linhagens produtivas

– Linhagens produtivas e resistentes

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

ResistênciaP

rod

uti

vid

ad

e

PERSPECTIVAS EM CURTO PRAZO

• Variedade convencional:

• BRS XXX (GM = 6.4): • Adaptação: Oeste, Norte e Noroeste do Paraná, Médio

Paranapanema e Sudoeste de São Paulo e Sul, Centro-Sul e Sudoeste do Mato Grosso do Sul (RECs 201, 202 e 204)

• R para as principais doenças

• MR para M. incognita e R para M. javanica

• 20,7% de óleo e 39,3% de proteína

• R / T para percevejos

Rendimento comparativo de grãos (kg/ha) da cultivar de soja BRS XXX

MR2 3 anos BRS XXX Testemunhas (kg/ha)

(kg/ha) BRS 284 V-Max Média G %

17 amb 3.515 3.556 3.115 3.336 5,4

MR2: Londrina, Palotina, Campo Mourão, Cascavel, Brasilândia, Dourados, Maracajú, Ponta Porã

Potencial: 5.336 kg/ha em Campo Mourão, safra 2012/13.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

19/11V2

26/11V5

03/12V6

09/12R1

18/12R2

23/12R2

30/12R3

07/01R4

14/01R5

21/01R5

30/01R6

04/02R6

11/02R6

20/02R6-R7

26/02R7-R8

Nº

de

per

ceve

jos

/ m

FLORÍNEA - SP

BRS 232 BRS 391

NC

Flutuação populacional de percevejos em cultivares de soja em Florínea, safra 2014/15.

Corrêa-Ferreira et al, 2016

BRS XXX

Flutuação populacional de percevejos em cultivares de soja em Cândido Mota, safra 2014/15.

Corrêa-Ferreira et al, 2016

0

2

4

6

8

10

12

14

16

30/12V5

07/01V7

14/01R2

21/01R2

30/01R3

04/02R4

11/02R5

20/02R5-R6

26/02R6

4/03R6

11/03R6

18/03R6-R7

24/03R7-R8

Nº

de

per

ceve

jos

/ m

CÂNDIDO MOTA - SP

BRS 232 BRS 391

NC

BRS XXX

Tabela 1. Rendimento e qualidade da semente de cultivares de soja

suscetíveis e tolerantes ao dano de percevejos em áreas de produtores

onde o nível de controle foi de 4 percevejos /m, na safra 2014/15.

1 Número de aplicações com inseticidas considerando o nível de controle crítico de 4 percevejos / m; 2 Médias seguidas pela mesma

letra, dentro de um mesmo local, não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5%;

Corrêa-Ferreira et al, 2016

Local CultivarNo de

aplicações1Rendimento (Kg/ha )2

Análise de tetrazólio (%)

Vigor ViabilidadeSementes

Picadas Inviáveis

Andirá, PR

BRS XXX 2 4638 ± 156 a 78,9 ± 1,3 a 91,5 ± 0,7 a 65,3± 1,1 b 7,3 ± 0,6 b

BRS 232 2 3222 ± 124 b 19,2 ± 1,5 b 58,9 ± 1,2 b 98,3 ± 0,5 a 37,5 ± 1,1a

Florínea, SPBRS XXX 1 5910 ± 53 a 86,4 ± 1,3 a 93,2 ± 0,7 a 20,5 ± 1,5 b 1,0 ± 0,2 b

BRS 232 1 5281 ± 66 b 86,7 ± 0,9 a 94,5 ± 0,7 a 36,0 ± 2,7 a 3,4 ± 0,4 a

Cândido Mota, SP

BRS XXX 2 4485 ± 102 a 73,9 ± 0,6 a 90,7 ± 0,4 a 69,9 ± 2,6 a 7,5 ± 0,6 a

BRS 232 4 4258 ± 113 a 73,7 ± 0,8 a 90,1 ± 0,7 a 63,7 ± 1,6 a 7,3 ± 0,6 a

Peso percentual de grãos comercializáveis de genótipos convencionais em função do número total de percevejos – padrão BRS XXX – Safra 2016/17

XXX

Peso percentual de grãos comercializáveis de genótipos convencionais em função do número total de percevejos – padrão BRS XXX – Safra 2017/18

XXX

Retenção foliar em genótipos convencionais em função do número total de percevejos – padrão BRS XXX – Safra 2017/18

XXX (Stand R)

PERSPECTIVAS EM CURTO PRAZO• Linhagens convencionais:

• BR12-10309 (f1): Rpp, tolerância a percevejos, MR1

• BRI13-5301 (f2): AR aos percevejos; MR1

• BRI14-6215: R aos percevejos, MR2

• BRS 284

Peso percentual de grãos comercializáveis de genótipos RR e Intacta em função do número total de percevejos – padrão BRS 399RR – Safra 2016/17

Peso percentual de grãos comercializáveis de genótipos RR e Intacta em função do número total de percevejos – padrão BRS 399RR – Safra 2017/18

Retenção foliar em genótipos RR e Intacta em função do número total de percevejos – padrão BRS 399RR – Safra 2017/18

PERSPECTIVAS EM CURTO PRAZO

• Variedades RR:

• BRRI13-1533 (foto): MR2, RIns

• Variedades Intacta:

• BRS 1003IPRO: tolerância aos percevejos

• BRB15-232859 (MR1,2) e BRB14-210725 (MR2,3): RIns

Cultivar BRS em Ponta Grossa

Obrigado!