Programa cooperativo para el Desarrollo Tecnológico Agropecuario del Cono Sur

1. “Programa Cooperativo para el
Desarrollo Tecnológico Agropecuario
del Cono Sur"
General Objective
To propose and formulate sustainable strategies
for the agri-food system based on global
constrains and identificate tecno-productive and
institutional innovations that improve the impact
on regional development
Itamar De Melo

2. Plataform: Use of Emerging
Technologies
Contemporary
advances and
Innovation
The aims are to conduct joint research, built on
existing links and identify new opportunities for
colaboration
www.procisur.org.uy

3. Team Group of the Plataform
Function
 Referente Regional: Brazil
 Enlace Argentina:
 Enlace Bolívia:
 Enlace Chile:
 Enlace Paraguai:
 Enlace Uruguai:

4. Use of Emerging Technologies
Strategic Approaches of the Network:
 Advanced Biotechnology;
 Nanotechnology;
 Precision Agriculture;
 Information and Communication Technologies-TICs

5. Research Lines of Interest Related to the Mitigation
of Global Warm
Genomics and metagenomics technologies
for the development of water-use efficient
plants;
2nd generation ethanol, and
phosphate solubilization

6. Seca

7. Estresse
abiótico

8. 8
[Hoekstra & Chapagain, 2008]

9. Solução ao
problema???

10. Manipulação gênica

11. Plantas Tolerantes a Seca (Monsanto + Basf)
Tecnologia para o desenvolvimento de
plantas mais tolerantes aos estresses
abióticos $ 1.5 bilhões de dólares
(http://monsanto.mediaroom.com/index.php?s=43&item=710)
Nota: descobertas do gene espB de Bacillus subtilis.

12. Bioprospecção= biodiversidade+
indústria
As buscas devem ser dirigidas
àqueles habitats onde o produto
desejado surgiu como resultado do
processo evolutivo natural
Bioprospecção em Ambientes
Extremos:
Biodiversidade não usual x novas
substâncias químicas

13. Drought caused as many deaths in 1980-2000 as all other natural disasters
combined (Colombia University Center for Hazards and Risks)

14. Organismos
Osmotolerants
Trehalose ( glucopiranosil-1,1-glucopiranosideo) – evita
desnaturação e agregação de proteínas
EPS – modifica o ambiente ao redor das células microbianas,
participa na adesão das células à superfície, retenção de água,
favorece o sequestro e concentração de nutrientes, retém e protege
enzimas extracelulares.

15. 120
Alta abundância de genes 100
Chuva #2
Chuva #1
relacionados ao stress por calor (do 80
Chuva #3
Seca #1
grupo da hsp70 (dnaK)) e stress 60 Seca #2
Seca #3
osmótico (biosintese de betaína). 40
20
0
80
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ol
Ch
50
Chuva #2
Chuva #1
40
Chuva #3
Seca #1
30
Seca #2
Seca #3
20
10
0
Oxida ve Heat shock Detoxifica on Acid stress Osmo c SigmaB stress Cold shock Periplasmic Carbon Universal
stress stress responce Stress Starva on stress protein
regula on family

16. Seleção de caracteres para tolerância à seca
Crescimento em meio contendo sorbitol
Crescimento em meio contendo sorbitol
Azospirillum sp.
Bacillus sp.

17. Isolamento de rizobactérias
associadas
às cactáceas

18. Promoção de crescimento de Zea mays
Estresse hídrico
Comprimento Peso seco
Área foliar
Tratamento caule parte aérea
(cm2)
(cm) (g)
Testemunha 62,53 7,52 0,2610
6.2 RZS 3 113,19* 8,80* 0,4340*
6.1 XXS 15 97,67 8,45 0,4090*
3.3 XXS 22 100,43 7,47 0,3610
1.1 XXS 28 111,10* 7,99 0,3830
3.1 CFS 33 80,75 6,92 0,3090
3.1 CFS 34 83,08 8,83* 0,3450
4.1 XXS 40 113,12* 8,87* 0,4330*
4.1 XXS 42 109,45* 8,45 0,3450
5.2 RZS 52 104,73* 7,66 0,3730
Bacillus spp. promoveram crescimento de milho sob estresse hídrico

19. Promoção de crescimento de Zea mays
Estresse hídrico
T

20. Metagenomics:
-for production of lignocellulosic ethanol
-Develop new, more versatile, microorganisms
capable of squeezing more ethanol from
biomass.
•A biossíntese da celulose na natureza
equivale à produção de 5x104 barris de
petróleo por segundo (Coughlan, 1985)

21. Research Lines of Future Interest
The soil metagenome – a rich resource for
the discovery of novel natural products

22. - Metagenomic libraries generated from
extremophiles: thermostable celullase,
…..drought resistance, etc
Celullase production by one high
producer hit

23. Matagenomics
Greater sorbitol concentration
Greater hydric stress
Shelly Paluan e Quirino, 2010

24. Research Lines of Future Interest
Metagenomics:
-for phosphate solubilization
Strategy: to apply culture-
independent metagenomics technologies in
rocks, minerals and other deposits of
phosphate.
PO4
---

25. National economy to the BNF with soybean crop
(21.7 million ha, 2,629 kg/ha)
~US$ 6.4 billion/year
In Brazil, 30 kg N/ha would cost
to the farmer ~US$ 30/ha
to the country ~US$ 650 million/year

26. Daniel Kondo

27. A Biotecnologia na busca de pesticidas
menos tóxicos
•Brasil, 1º maior consumidor mundial de agrotóxicos.
• ( www.abiquim.org.br)
•Toxicidade: 2º maior causa de intoxicação em humanos –
9.600 registros.
Fonte: Sinitox: www.fiocruz.br
Qual o futuro do setor e quais os rumos das
pesquisas?

28. extremophyles:
Transforming biodiversity in
technologies
-high salinity seawater;
-anoxic environment;
Purposes:
-Bacterial inoculant for salty
soils;
-Bioactive compounds:
herbicides

29. Actinobactérias – principais fontes
de agentes antimicrobianos

30. Descoberta de novos herbicidas- Efeitos
fitotóxicos
medium
Atrazin
L3-10ª Actinoba. Endof.
medium +DMSO Microalgae Chlorella vulgaris

31. Chemical structures of bafilomycins
isolated and identified from the extract of Streptomyces MSC 463.
28
HO HO HO
27 7 9
5 29 11
3
26 13
O 1 O O
H3CO OCH 3 H3CO 15 OCH3 H 3CO OCH3
O OH O OH O OH
33
30 17
19 O O O
19 O 9' 8' 19 O
31 25
23
HO 21 H 3CO 5' HO
21 7' 21
HN 32 HN 6'
O OH 4'
O 1' OH OH
O 2' O
3'
O O
1 2 3
HO HO
HO
O O
O H 3CO OCH3
H3CO OCH 3 H3CO OCH 3
OH O OH O OH
O
O O
HO O OH HO
O
O OCH 3
NH2
O
4 5 6

32. Conclusões
•Países do Cone Sul apresentam déficits na balança
comercial no segmento de produtos do metabolismo
secundário da biodiversidade (fármacos, polissacarídeos,
insumos agrícolas, agrotóxicos);
•Pesquisas insuficientes é feita para transformar o
conhecimento científico acumulado em inovação
tecnológica;
• Existe um distanciamento entre os grupos de pesquisa e
as empresas;
•Melhorar acesso a informação para diminuir a
desigualdade científica nos países do Cone Sul

33. Muchas Gracias