Genetic use restriction technologies and possible applications in the integrated pest management

Abstract

Genetic use restriction technologies (GURTs) were developed to preserve the intellectual property of genetically modified crops (GM) and ensure the return of investments made by industry to obtain technology delivered through seeds. The aims of this review are to discuss the GURTs and analyze their possible applications in integrated management of agricultural pests. There are two classes of GURTs: T-GURTs (trait-based GURTs), wherein the generated seed are viable, but the next generation does not express the trait of agronomic interest, and V-GURT (variety-based GURTs), in which plants produce non viable seeds. However, beyond the seed protection purpose, the GURTs could have also other application to solve agronomic problems. One of the most important is the use of GURTs as a tool to restrict gene flow of GM traits to relative weeds. In addition, it is proposed the use of this technology in integrated weed management by preventing the GMs seed germination, which produces volunteer plants that compete with the crop of interest. Also, these volunteer plants may serve as alternative hosts for insects and pathogens in between crop seasons. The GURTs could contribute to the control of undesirable agents in agricultural systems, reducing the use of pesticides and increasing crop yields.

As tecnologias genéticas de restrição de uso (GURTs) foram idealizadas a fim de preservar a propriedade intelectual de culturas geneticamente modificadas (GMs) e garantir o retorno dos investimentos feitos pelas empresas para a obtenção de tecnologias transmitidas via sementes. Os objetivos dessa revisão são discutir as GURTs e analisar suas possíveis aplicações no manejo integrado de pragas agrícolas. Existem duas classes de GURTs: a T-GURT (trait-based GURT), na qual as sementes produzidas são viáveis, porém as plantas da geração seguinte não expressam o caractere de interesse agronômico, e a V-GURT (variety-based GURT), na qual as plantas produzem sementes inviáveis. Contudo, além do propósito da proteção das sementes, o uso de GURTs poderia também ter outras aplicações na resolução de problemas agronômicos. Um dos mais importantes é o uso das GURTs como ferramenta para impedir o fluxo de genes de culturas transgênicas para plantas daninhas coespecificas. Além disso, propõe-se o uso dessa tecnologia no manejo integrado de plantas daninhas, por meio da prevenção da germinação de sementes GMs, que geram plantas voluntárias que competem com a cultura de interesse. Além disso, essas plantas voluntárias podem servir como hospedeiros alternativos para insetos e patógenos nos períodos de entressafra. Dessa forma, as GURTs poderiam contribuir no controle de agentes indesejáveis em sistemas agrícolas, reduzindo a utilização de agrotóxicos e aumentando a produtividade dos cultivos.