Culturas agrícolas geneticamente modificadas

Parte de uma série sobre
Engenharia genética
Organismos Geneticamente Modificados
Bactérias · Vírus Animais (Mamíferos  · Peixes · Insetos) Plantas (Milho · Soja · Arroz · Trigo · Algodão · Feijão · Cana-de-açúcar · Eucalipto)
História e regulamentação
História · Regulamentação (Equivalência substancial · Protocolo de Cartagena sobre Biossegurança)
Biossegurança
Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) · Conselho Nacional de Biossegurança (CNBS) ·
Processo
Técnicas · Clonagem molecular (ADN recombinante)  · Transgênese · (Transformação · Transfecção · Transdução) · Edição de genoma (TALEN · CRISPR)
Aplicações
Culturas geneticamente modificadas (Alimentos) · Terapia genética · Bebê projetado
Controvérsias
Controvérsia sobre alimentos geneticamente modificados · Teorias da conspiração sobre OGMs · Caso Pusztai  · Caso Séralini · Caso He Jiankui

Culturas agrícolas geneticamente modificadas são plantas usadas na agricultura, cujo DNA foi modificado usando métodos de engenharia genética. Se essas culturas provêm de plantas que receberam genes de outras espécies, são conhecidas como culturas agrícolas transgênicas ^{(português brasileiro)} ou culturas agrícolas transgénicas ^{(português europeu)}.^[1] Os genomas das plantas podem ser projetados por métodos físicos ou pelo uso de Agrobacterium para a entrega de sequências hospedadas em vetores binários T-DNA . Na maioria dos casos, o objetivo é introduzir uma nova característica na planta que não ocorre naturalmente na espécie. Exemplos em culturas alimentares incluem resistência a certas pragas, doenças, condições ambientais, redução da deterioração, resistência a tratamentos químicos (por exemplo, resistência a um herbicida) ou melhoria do perfil de nutrientes da cultura. Exemplos em culturas não alimentares incluem árvores geneticamente modificadas para a silvicultura e produção de agentes farmacêuticos, biocombustíveis, e outros bens industrialmente úteis, bem como para biorremediação.^[2]

Os agricultores adotaram amplamente a biotecnologia. A área cultivada globalmente aumentou de 1,7 milhões de hectares em 1996 para 185,1 milhões de hectares em 2016, cerca de 12% das terras cultiváveis globais. Em 2016, as principais características em culturas (soja, milho, canola e algodão) consistiam em tolerância a herbicidas (95,9 milhões de hectares), resistência a insetos (25,2 milhões de hectares) ou ambos (58,5 milhões de hectares). Em 2015, 53,6 milhões de hectares de milho geneticamente modificado estavam sob cultivo (quase 1/3 da safra de milho). O milho modificado superou seus antecessores: o rendimento foi de 5,6 a 24,5% maior com menos micotoxinas (-28,8%), fumonisina (-30,6%) e tricotecenos (-36,5%). Os organismos não alvo não foram afetados, exceto por populações menores de algumas vespas parasitoides devido à diminuição das populações de seu hospedeiro praga, a broca europeia do milho; a broca é um alvo do milho Bt contra lepidópteros. Parâmetros biogeoquímicos como o conteúdo de lignina não variaram, enquanto a decomposição da biomassa foi maior.^[3]

Uma meta-análise de 2014 concluiu que a adoção da tecnologia transgênica reduziu a utilização de pesticidas químicos em 37%, aumentou o rendimento das colheitas em 22% e aumentou os lucros dos agricultores em 68%.^[4] Essa redução no uso de pesticidas tem sido ecologicamente benéfica, mas os benefícios podem ser reduzidos pelo uso excessivo.^[5] Os ganhos de produtividade e as reduções de pesticidas são maiores para culturas resistentes a insetos do que para culturas tolerantes a herbicidas.^[6] Os ganhos de rendimento e lucro são maiores nos países em desenvolvimento do que nos países desenvolvidos.^[4] Os envenenamentos por pesticidas foram reduzidos em 2,4 a 9 milhões de casos por ano somente na Índia.^[7] Uma revisão de 2011 da relação entre adoção do algodão Bt e suicídios de agricultores na Índia [en] descobriu que "os dados disponíveis não mostram nenhuma evidência de um 'ressurgimento' de suicídios de agricultores" e que "a tecnologia do algodão Bt tem sido muito eficaz no geral na Índia".^[8] Durante o período de introdução do algodão Bt na Índia, os suicídios de agricultores diminuíram 25%.^[7]

Existe um consenso científico^{[9][10][11][12][13]} de que os alimentos atualmente disponíveis derivados de culturas geneticamente modificadas não representam um risco maior para a saúde humana do que os alimentos convencionais,^{[14][15][16][17][18][19][20]} mas que cada alimento geneticamente modificado precisa ser testado caso a caso antes da introdução.^[21][22][23] No entanto, os membros do público são muito menos propensos do que os cientistas a perceber os alimentos geneticamente modificados como seguros.^{[24][25][26][27]} O status legal e regulatório dos alimentos geneticamente modificados varia de país para país, com algumas nações proibindo-os ou restringindo-os, e outras permitindo-os com graus de regulamentação amplamente diferentes,^{[28][29][30][31][32]} que variam devido a fatores geográficos, religiosos, sociais e outros.^{[33][34][35][36][37]}

Os humanos influenciaram diretamente a composição genética das plantas para aumentar seu valor como cultivo por meio da domesticação. A primeira evidência de domesticação de plantas vem do trigo farro e Triticum monococcum encontrados em aldeias pré-cerâmica Neolítico A no sudoeste da Ásia datadas de cerca de 10.500 a 10.100 a.C.^[38] O Crescente Fértil da Ásia Ocidental, Egito e Índia foram locais das primeiras semeaduras e colheitas planejadas de plantas que haviam sido coletadas na natureza. O desenvolvimento independente da agricultura ocorreu no norte e sul da China, no Sahel da África, na Nova Guiné e em várias regiões das Américas.^[39][40][41] As oito culturas fundadoras do Neolítico (farro, Triticum monococcum, cevada, ervilhas, lentilhas, ervilha-de-pombo, grão-de-bico e linho) apareceram todas por volta de 7.000 a.C.^[42] Os melhoristas de culturas tradicionais há muito tempo introduzem germoplasma estrangeiro nas culturas, criando novos cruzamentos. Um grão de cereal híbrido foi criado em 1875, através do cruzamento de trigo e centeio.^[43] Desde então, características como genes de nanismo e resistência a doenças de plantas foram introduzidas dessa maneira.^[44] Cultura de tecidos vegetais e mutações deliberadas permitiram aos humanos alterar a composição dos genomas das plantas.^[45][46]

Avanços modernos em genética permitiram aos humanos alterar mais diretamente a genética das plantas. Em 1970, o laboratório de Hamilton Smith descobriu enzimas de restrição que permitiam que o DNA fosse cortado em locais específicos, permitindo aos cientistas isolar genes do genoma de um organismo.^[47] As ligases de DNA que unem o DNA quebrado foram descobertas anteriormente em 1967,^[48] e combinando as duas tecnologias, foi possível "cortar e colar" sequências de DNA e criar DNA recombinante. Os plasmídeos, descobertos em 1952,^[49] tornaram-se ferramentas importantes para transferir informações entre células e replicar sequências de DNA. Em 1907, uma bactéria que causava tumores em plantas, Agrobacterium tumefaciens, foi descoberta e no início da década de 1970 o agente indutor de tumor foi descoberto como sendo um plasmídeo de DNA chamado plasmídeo Ti.^[50] Ao remover os genes no plasmídeo que causaram o tumor e adicionar novos genes, os pesquisadores conseguiram infectar plantas com A. tumefaciens e deixar que as bactérias inserissem sua sequência de DNA escolhida nos genomas das plantas.^[51] Como nem todas as células vegetais são suscetíveis à infecção por A. tumefaciens, outros métodos foram desenvolvidos, incluindo eletroporação, microinjeção^[52] e bombardeio de partículas com uma pistola genética (inventada em 1987).^[53][54] Na década de 1980, técnicas foram desenvolvidas para introduzir cloroplastos isolados de volta em uma célula vegetal que teve sua parede celular removida. Com a introdução da arma genética em 1987, tornou-se possível integrar genes estranhos em um cloroplasto.^[55] A transformação genética se tornou muito eficiente em alguns organismos modelo. Em 2008, sementes geneticamente modificadas foram produzidas em Arabidopsis thaliana mergulhando as flores em uma solução de Agrobacterium.^[56] Em 2013, o CRISPR foi usado pela primeira vez para modificar genomas de plantas.^[57]

A primeira planta cultivada geneticamente modificada foi o tabaco, em 1983.^[58] Foi desenvolvido criando um gene quimérico que uniu um gene resistente a antibióticos ao plasmídeo T1 de Agrobacterium. O tabaco foi infectado com Agrobacterium transformado com este plasmídeo resultando na inserção do gene quimérico na planta. Através de técnicas de cultura de tecidos, uma única célula de tabaco foi selecionada contendo o gene e uma nova planta cresceu a partir dela.^[59] Os primeiros testes de campo de plantas geneticamente modificadas ocorreram na França e nos EUA em 1986, as plantas de tabaco foram projetadas para serem resistentes a herbicidas.^[60] Em 1987, a Plant Genetic Systems, fundada por Marc Van Montagu e Jeff Schell, foi a primeira empresa a projetar geneticamente plantas resistentes a insetos incorporando genes que produziam proteínas inseticidas de Bacillus thuringiensis (Bt) no tabaco.^[61] A China foi o primeiro país a comercializar plantas transgênicas, introduzindo um tabaco resistente a vírus em 1992.^[62] Em 1994, a Calgene obteve aprovação para lançar comercialmente o tomate Flavr Savr, um tomate projetado para ter uma vida útil mais longa.^[62][63] Também em 1994, a União Europeia aprovou o tabaco projetado para ser resistente ao herbicida bromoxinil, tornando-o a primeira cultura geneticamente modificada comercializada na Europa.^[64] Em 1995, a batata Bacillus thuringiensis (Bt) foi aprovada para cultivo pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, tornando-se a primeira cultura produtora de inseticidas a ser aprovada nos EUA.^[65] Em 1996, um total de 35 aprovações foram concedidas para o cultivo comercial de 8 culturas transgênicas e uma cultura de flores (cravo), com 8 características diferentes em 6 países mais a União Europeia.^[60]

Em 1998, o cultivo experimental de organismos geneticamente modificados começou nos estados de São Paulo, Minas Gerais, Paraná e Rio Grande do Sul.^[66] No mesmo ano, a Monsanto obteve autorização para o plantio comercial da soja Roundup Ready resistente ao glifosato. Contudo, uma liminar da Justiça Federal impediu a liberação do produto para consumo até a regulamentação da comercialização de OGMs e a realização de estudos sobre seus impactos ambientais.^[66][67] Também em 1998, foi aprovado para cultivo comercial na União Europeia o uso de milho geneticamente modificado para conferir resistência a broca europeia do milho, sendo a primeira variedade transgênica plantada em Portugal em 1999.^[68] A soja transgênica Roundup Ready, que já era cultivada de forma clandestina, recebeu aprovação provisória para cultivo no Rio Grande do Sul em 2003.^[69] No ano de 2005, a soja transgênica foi liberada em todo o país, juntamente com o algodão geneticamente modificado resistente a insetos.^[70] Em 2010, 29 países tinham plantado culturas geneticamente modificadas comercializadas e outros 31 países tinham concedido aprovação regulamentar para a importação de culturas transgênicas.^[71]

A cultivar de banana GM QCAV-4 foi aprovada pela Austrália e Nova Zelândia em 2024. A banana resiste ao fungo que é fatal para a banana Cavendish, a cultivar dominante.^[72]

Culturas geneticamente modificadas têm genes adicionados ou removidos usando técnicas de engenharia genética,^[73] originalmente incluindo biolística, eletroporação, microinjeção e agrobactérias. Mais recentemente, CRISPR e TALEN ofereceram técnicas de edição muito mais precisas e convenientes.

Pistolas genéticas (também conhecidas como biolística) "disparam" (direcionam partículas de alta energia ou radiações contra) genes-alvo em células vegetais. É o método mais comum. O DNA é ligado a pequenas partículas de ouro ou tungstênio que são posteriormente disparadas em tecido vegetal ou células vegetais individuais sob alta pressão. As partículas aceleradas penetram tanto na parede celular quanto nas membranas. O DNA se separa do metal e é integrado ao DNA da planta dentro do núcleo. Este método tem sido aplicado com sucesso em muitas culturas cultivadas, especialmente monocotiledôneas como trigo ou milho, para as quais a transformação usando Agrobacterium tumefaciens tem sido menos bem-sucedida.^[74] A principal desvantagem deste procedimento é que sérios danos podem ser causados ao tecido celular.

A transformação mediada por Agrobacterium tumefaciens é outra técnica comum. Agrobactérias são parasitas naturais de plantas.^[75] Sua capacidade natural de transferir genes fornece outro método de engenharia. Para criar um ambiente adequado para si mesmas, essas agrobactérias inserem seus genes em hospedeiros vegetais, resultando em uma proliferação de células vegetais modificadas perto do nível do solo (galha da coroa). A informação genética para o crescimento do tumor é codificada em um fragmento de DNA circular móvel (plasmídeo). Quando Agrobacterium infecta uma planta, ele transfere esse T-DNA para um local aleatório no genoma da planta. Quando usado em engenharia genética, o T-DNA bacteriano é removido do plasmídeo bacteriano e substituído pelo gene exógeno desejado. A bactéria é um vetor, permitindo o transporte de genes estranhos para as plantas. Este método funciona especialmente bem para plantas dicotiledôneas como batatas, tomates e tabaco. A infecção por agrobactérias é menos bem-sucedida em culturas como trigo e milho.

A eletroporação é utilizada quando o tecido vegetal não contém paredes celulares. Nessa técnica, pequenos poros são criados temporariamente nas células vegetais por meio de pulsos elétricos, e o DNA é então introduzido através desses pequenos poros.^[76]

A microinjeção é usada para introduzir DNA diretamente no núcleo de uma célula.^[77]

Os cientistas das plantas, apoiados pelos resultados da moderna caracterização abrangente da composição das culturas agrícolas, salientam que as culturas modificadas através de técnicas de engenharia genética têm menos probabilidades de sofrer alterações não intencionais do que as culturas cultivadas melhoradas convencionalmente.^[78][79]

Na pesquisa, o tabaco e a Arabidopsis thaliana são as plantas mais frequentemente modificadas, devido aos métodos de transformação bem desenvolvidos, fácil propagação e genomas bem estudados.^[80][81] Elas servem como organismos modelo para outras espécies de plantas.

A introdução de novos genes em plantas requer um promotor específico para a região onde o gene será expresso. Por exemplo, para expressar um gene apenas em grãos de arroz e não em folhas, utiliza-se um promotor específico para o endosperma. Os códons do gene devem ser otimizados para o organismo devido ao viés de uso de códons.

As plantas transgênicas têm genes inseridos nelas que são derivados de outra espécie. Os genes inseridos podem vir de espécies dentro do mesmo reino (planta para planta), ou entre reinos (por exemplo, bactérias para planta). Em muitos casos, o DNA inserido tem que ser modificado ligeiramente para ser expresso de forma correta e eficiente no organismo hospedeiro. As plantas transgênicas são usadas para expressar proteínas, como as toxinas Cry de B. thuringiensis, genes resistentes a herbicidas, anticorpos,^[82] e antígenos para vacinações.^[83] Um estudo liderado pela Autoridade Europeia para a Segurança Alimentar (EFSA) também encontrou genes virais em plantas transgênicas.^[84]

Cenouras transgênicas foram usadas para produzir o medicamento Taliglucerase alfa, que é usado para tratar a doença de Gaucher.^[85] No laboratório, plantas transgênicas foram modificadas para aumentar a fotossíntese (atualmente cerca de 2% na maioria das plantas versus o potencial teórico de 9–10%).^[86] Isso é possível alterando a enzima rubisco (ou seja, alterando plantas C₃ em plantas C₄^[87]), colocando a rubisco em um carboxissomo, adicionando bombas de CO₂ na parede celular,^[88] ou alterando a forma ou o tamanho da folha.^[89][90][91] As plantas foram projetadas para exibir bioluminescência que pode se tornar uma alternativa sustentável à iluminação elétrica.^[92]

As plantas cisgênicas são feitas usando genes encontrados na mesma espécie ou em uma espécie sexualmente compatível e intimamente relacionada, onde o melhoramento convencional de plantas pode ocorrer.^[93] Alguns criadores e cientistas argumentam que a modificação cisgênica é útil para plantas que são difíceis de cruzar por meios convencionais (como batatas), e que as plantas na categoria cisgênica não devem exigir o mesmo escrutínio regulatório que os transgênicos.^[94]

Plantas geneticamente modificadas também podem ser desenvolvidas usando knockdown ou knockout de genes para alterar a composição genética de uma planta sem incorporar genes de outras plantas. Em 2014, o pesquisador chinês Gao Caixia registrou patentes sobre a criação de uma variedade de trigo resistente ao oídio. A variedade não possui genes que codificam proteínas que reprimem as defesas contra o oídio. Os pesquisadores excluíram todas as três cópias dos genes do genoma hexaplóide do trigo. Gao usou as ferramentas de edição de genes TALENs e CRISPR sem adicionar ou alterar quaisquer outros genes. Nenhum teste de campo foi planejado imediatamente.^[95][96] A técnica CRISPR também foi usada pelo pesquisador Yinong Yang da Universidade Estadual da Pensilvânia para modificar cogumelos Champignon para não escurecerem,^[97] e pela DuPont Pioneer para fazer uma nova variedade de milho.^[98]

Com a integração de múltiplas características, várias novas características podem ser integradas em uma nova cultura.^[99]

O valor econômico dos alimentos geneticamente modificados para os agricultores é um dos seus principais benefícios, incluindo nos países em desenvolvimento.^{[100][101][102][68]} Um estudo de 2010 concluiu que o milho Bt proporcionou benefícios económicos de 6,9 bilhões de dólares ao longo dos 14 anos anteriores em cinco estados do Centro-Oeste dos Estados Unidos. A maioria (4,3 bilhões de dólares) foi atribuída aos agricultores que produziam milho não Bt. Isto foi atribuído à redução das populações de brocas do milho devido à exposição ao milho Bt, deixando menos pessoas para atacar o milho convencional nas proximidades.^[103][104] Os economistas agrícolas calcularam que "o excedente mundial aumentou em 240,3 milhões de dólares em 1996. Deste total, a maior parte (59%) foi para os agricultores dos EUA. A empresa de sementes Monsanto recebeu a segunda maior parte (21%), seguida pelos consumidores dos EUA (9%), o resto do mundo (6%) e o fornecedor de germoplasma, Delta & Pine Land Company Mississippi (5%)."^[105]

De acordo com o Serviço Internacional para a Aquisição de Aplicações Agrobiotecnológicas (ISAAA), em 2014, aproximadamente 18 milhões de agricultores cultivaram culturas biotecnológicas em 28 países; cerca de 94% dos agricultores eram pobres em recursos em países em desenvolvimento. 53% da área global de culturas biotecnológicas de 181,5 milhões de hectares foi cultivada em 20 países em desenvolvimento.^[106] Um estudo abrangente de 2012 da PG Economics concluiu que as culturas geneticamente modificadas aumentaram a renda agrícola em todo o mundo em 14 bilhões de dólares em 2010, com mais de metade deste total a ir para agricultores em países em desenvolvimento.^[107]

Renunciar a estes benefícios é custoso.^{[108][109][110]} Wesseler et al., 2017 estimam o custo do atraso para várias culturas, incluindo a banana geneticamente modificada no Uganda, o feijão-caupi geneticamente modificado na África Ocidental e o milho geneticamente modificado no Quénia.^[108] Estimam que só a Nigéria perde anualmente entre 33 e 46 milhões de dólares.^[108] Os potenciais e alegados danos das culturas geneticamente modificadas devem então ser comparados com estes custos do atraso.^{[108][109][110]}

Os críticos contestaram os alegados benefícios aos agricultores devido à prevalência de observadores tendenciosos e à ausência de ensaios clínicos randomizados.^{[carece de fontes?]} A principal cultura Bt cultivada por pequenos agricultores em países em desenvolvimento é o algodão. Uma revisão de 2006 das descobertas sobre o algodão Bt, realizada por economistas agrícolas, concluiu que "o balanço geral, embora promissor, é misto. Os retornos econômicos são altamente variáveis ao longo dos anos, do tipo de fazenda e da localização geográfica".^[111]

Em 2013, o Conselho Consultivo Científico das Academias Europeias (EASAC) solicitou à UE que autorizasse o desenvolvimento de tecnologias agrícolas de OGM para permitir uma agricultura mais sustentável, utilizando menos terra, água e recursos nutricionais. O EASAC também critica o "quadro regulatório moroso e dispendioso" da UE e afirma que a UE ficou para trás na adoção de tecnologias de OGM.^[112]

Os participantes dos mercados de negócios agrícolas incluem empresas de sementes, empresas agroquímicas, distribuidores, agricultores, elevadores de grãos e universidades que desenvolvem novas culturas/características e cujas extensões agrícolas aconselham os agricultores sobre as melhores práticas.^{[carece de fontes?]} De acordo com uma revisão de 2012 baseada em dados do final da década de 1990 e início da década de 2000, grande parte da safra transgênica cultivada a cada ano é usada para ração animal e o aumento da demanda por carne leva ao aumento da demanda por safras transgênicas para ração.^[113] O uso de grãos para ração como uma porcentagem da produção total da safra é de 70% para milho e mais de 90% de farelos de sementes oleaginosas, como soja. Cerca de 65 milhões de toneladas de grãos de milho transgênico e cerca de 70 milhões de toneladas de farelos de soja derivados da soja transgênica tornam-se ração.^[113]

Em 2014, o valor global das sementes biotecnológicas foi de US$ 15,7 bilhões; US$ 11,3 bilhões (72%) foram em países industrializados e US$ 4,4 bilhões (28%) foram em países em desenvolvimento.^[106] Em 2009, a Monsanto teve US$ 7,3 bilhões em vendas de sementes e licenciamento de sua tecnologia; a DuPont, por meio de sua subsidiária Pioneer, foi a segunda maior empresa nesse mercado.^[114] Em 2009, a linha geral de produtos Roundup, incluindo as sementes transgênicas, representava cerca de 50% dos negócios da Monsanto.^[115]

Algumas patentes sobre características transgênicas expiraram, permitindo o desenvolvimento legal de cepas genéricas que incluem essas características. Por exemplo, a soja transgênica tolerante ao glifosato genérica agora está disponível. Outro impacto é que as características desenvolvidas por um fornecedor podem ser adicionadas às cepas proprietárias de outro fornecedor, aumentando potencialmente a escolha do produto e a concorrência.^[116] A patente do primeiro tipo de cultura Roundup Ready que a Monsanto produziu (soja) expirou em 2014^[117] e a primeira colheita de soja fora da patente ocorreu em 2015.^[118] A Monsanto licenciou amplamente a patente para outras empresas de sementes que incluem a característica de resistência ao glifosato em seus produtos de sementes.^[119] Cerca de 150 empresas licenciaram a tecnologia,^[120] incluindo a Syngenta^[121] e a DuPont Pioneer.^[122]

Em 2014, a maior revisão até então realizada concluiu que os efeitos dos cultivos geneticamente modificados na agricultura foram positivos. A meta-análise considerou todos os estudos publicados em inglês sobre os impactos agronômicos e econômicos entre 1995 e março de 2014 para três dos principais cultivos transgênicos: soja, milho e algodão. O estudo constatou que os cultivos tolerantes a herbicidas apresentam custos de produção mais baixos, enquanto, para os cultivos resistentes a insetos, a redução no uso de pesticidas foi compensada por preços mais altos de sementes, mantendo os custos gerais de produção praticamente inalterados.^[4][123]

Os rendimentos aumentaram 9% para variedades tolerantes a herbicidas e 25% para variedades resistentes a insetos. Os agricultores que adotaram culturas geneticamente modificadas obtiveram lucros 69% maiores do que aqueles que não o fizeram. A revisão concluiu que as culturas geneticamente modificadas ajudam os agricultores em países em desenvolvimento, aumentando os rendimentos em 14 pontos percentuais.^[123]

Os pesquisadores consideraram alguns estudos que não foram revisados por pares e alguns que não relataram tamanhos de amostra. Eles tentaram corrigir o viés de publicação, considerando fontes além de periódicos acadêmicos. O grande conjunto de dados permitiu que o estudo controlasse variáveis potencialmente confusas, como o uso de fertilizantes. Separadamente, eles concluíram que a fonte de financiamento não influenciou os resultados do estudo.^[123]

Sob condições especiais destinadas a revelar apenas fatores genéticos de rendimento, sabe-se que algumas culturas transgênicas apresentam rendimentos mais baixos. Isso se deve a um ou ambos os seguintes fatores: arrasto de rendimento, em que a própria característica reduz o rendimento, seja competindo por matéria-prima de síntese ou sendo inserida de forma ligeiramente imprecisa no meio de um gene relevante para o rendimento; e/ou atraso de rendimento, em que leva algum tempo para reproduzir a genética de rendimento mais recente nas linhas transgênicas. Isso não reflete, no entanto, condições de campo realistas, especialmente deixando de fora a pressão de pragas, que geralmente é o objetivo da característica transgênica.^[124]

A edição genética também pode aumentar a produtividade, independentemente do uso de pesticidas. Em março de 2022, os resultados dos testes de campo mostraram que a eliminação do gene KRN2 no milho e do OsKRN2 no arroz, baseada em CRISPR/Cas, aumentou a produtividade dos grãos em ~10% e ~8%, sem quaisquer efeitos negativos detectados.^[125][126]

As culturas geneticamente modificadas cultivadas atualmente, ou em desenvolvimento, foram modificadas com diversas características . Essas características incluem maior vida útil, resistência a doenças, resistência ao estresse, resistência a herbicidas, resistência a pragas, produção de bens úteis, como biocombustíveis ou medicamentos, e capacidade de absorver toxinas e ser usadas na biorremediação de poluição.

Recentemente, a investigação e o desenvolvimento têm sido direccionados para o melhoramento de culturas que são localmente importantes nos países em desenvolvimento, como o feijão-caupi resistente a insectos para África^[127] e a beringela resistente a insetos.^[128]

O primeiro alimento geneticamente modificado aprovado para lançamento foi o tomate Flavr Savr em 1994.^[129] Desenvolvido pela Calgene, o tomate foi projetado para ter maior durabilidade por meio da inserção de um gene antissentido, que retardava o amadurecimento. Esse gene bloqueava parcialmente a produção da enzima poligalacturonase, responsável por degradar a pectina da parede celular e acelerar o amolecimento do fruto.^[130] Vendido pela primeira vez em 1994, a produção de tomate FlavrSavr cessou em 1997.^[131] Ele não está mais no mercado.

Em novembro de 2014, os Estados Unidos aprovou uma batata geneticamente modificada que previne manchas.^[132][133]

Em fevereiro de 2015, as Maçãs Artic foram aprovadas pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos,^[134] tornando-se a primeira maçã geneticamente modificada aprovada para venda nos EUA.^[135] O silenciamento de genes foi usado para reduzir a expressão da polifenol oxidase (PPO), evitando assim o escurecimento enzimático da fruta após ser cortada. A característica foi adicionada às variedades Granny Smith e Golden Delicious.^[134][136] O Food and Drug Administration (FDA) aprovou nos Estados Unidos as maçãs em março de 2015.^[137]

As plantas utilizam o amortecimento não fotoquímico para se proteger de quantidades excessivas de luz solar. As plantas conseguem ativar esse mecanismo de amortecimento quase instantaneamente, mas demoram muito mais para desativá-lo. Durante o período em que o mecanismo permanece ativado, a quantidade de energia desperdiçada aumenta.^[138] Uma modificação genética em três genes permite corrigir isso (em um teste com plantas de tabaco). Como resultado, os rendimentos foram 14-20% maiores, em termos do peso das folhas secas colhidas. As plantas tinham folhas maiores, eram mais altas e tinham raízes mais vigorosas.^[138][139]

Outra melhoria que pode ser feita no processo de fotossíntese (com plantas da via C3) é na fotorrespiração. Ao inserir a via C4 em plantas C3, a produtividade pode aumentar em até 50% para culturas de cereais, como o arroz.^{[140][141][142][143][144]}

A Iniciativa de Aproveitamento de Plantas (Harnessing Plants Initiative – um projeto do Instituto Salk), que visa melhorar a capacidade das culturas agrícolas de sequestrar carbono, se concentra na criação de plantas geneticamente modificadas que tenham maior massa radicular, profundidade radicular e conteúdo de suberina.^[145]

Plantas como as leguminosas obtêm nitrogênio através de uma relação simbiótica com bactérias diazotróficas que fixam nitrogênio do ar e o transferem para o solo na forma de amônia, onde é absorvido pelas raízes. Outras culturas, incluindo cereais importantes para o consumo humano, como milho, trigo e arroz, geralmente dependem de fertilizantes nitrogenados. O uso desses fertilizantes contribui para a eutrofização dos corpos d'água e para as mudanças climáticas devido às emissões de óxido nitroso. Sem fertilizantes, essas plantas crescem menos e produzem menos grãos. Pesquisas recentes desenvolveram estratégias inovadoras para fornecer nitrogênio de forma mais sustentável, reduzindo a dependência de fertilizantes sintéticos. As abordagens incluem engenharia genética de culturas não leguminosas para servir como hospedeiras mais eficazes para micróbios fixadores de nitrogênio, transferindo genes fixadores de nitrogênio (genes nif) para bactérias do solo para estabelecer uma relação simbiótica com cereais semelhante à das leguminosas ou, mais desafiador, introduzindo diretamente esses genes nas plantas para permitir que elas fixem seu próprio nitrogênio.^{[146][147][148][149][150]} Outras estratégias se concentram em aumentar a eficiência do uso de nitrogênio pelas culturas, permitindo que elas alcancem o crescimento ideal com menor entrada de nitrogênio.^[151]

Alguns tipos de soja geneticamente modificada oferecem perfis de óleo melhorados para processamento.^[152] A soja foi geneticamente modificada para melhorar a qualidade do óleo de soja. O óleo de soja tem um perfil de ácidos graxos que o torna suscetível à oxidação, o que o torna rançoso, o que limita sua utilidade na indústria alimentícia.^[153] As modificações genéticas aumentaram a quantidade de ácido oleico e ácido esteárico e diminuíram a quantidade de ácido linolênico, ao silenciar ou eliminar as dessaturases delta 9 e delta 12.^[153] A DuPont Pioneer desenvolveu uma soja com alto teor de ácidos graxos monoinsaturados (ácido oleico) e menor teor de ácidos graxos poli-insaturados (ácidos linoleico e linolênico), com níveis de ácido oleico acima de 80%, e começou a comercializá-la em 2010.^[154][155] Em comparação, a soja MON 87705 da Monsanto também apresenta níveis elevados de ácido oleico e níveis reduzidos de ácidos graxos poli-insaturados,^[156] o MON 87705 também apresenta uma redução nos ácidos graxos saturados, incluindo os ácidos palmítico e esteárico, em comparação com o óleo de soja convencional.^[156]

A Camelina sativa foi modificada para produzir plantas que acumulam altos níveis de óleos semelhantes aos óleos de peixe.^[157][158]

O arroz dourado, desenvolvido pelo Instituto Internacional de Pesquisa do Arroz (IRRI), fornece maiores quantidades de vitamina A. Ele foi desenvolvido com três genes capazes de biossintetizar betacaroteno, precursor da vitamina A, nas partes comestíveis do arroz.^[159] O objetivo é produzir um alimento biofortificado para cultivo e consumo em regiões com deficiência de vitamina A.^{[160][161][162][163]}

Uma mandioca geneticamente modificada em desenvolvimento oferece menos glicosídeos cianogênicos e mais proteínas e outros nutrientes (chamada BioCassava).^[164]

Em novembro de 2014, o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos aprovou uma batata que previne manchas e produz menos acrilamida quando frita.^[132][165] Elas não empregam genes de espécies que não sejam de batata. A característica foi adicionada às variedades Russet Burbank, Ranger Russet e Atlantic.^[132]

Uma variedade de algodão foi geneticamente modificada para remover de suas sementes a toxina gossipol, de modo que seria seguro para os humanos comerem. A toxina permanece presente em outras partes da planta para proteger contra pragas.^[166][167]

Plantas foram projetadas para tolerar estressores não biológicos, como a seca,^[168][169] geada,^[170] e alta salinidade do solo.^[171] Em 2019, a soja IND-00410-5 se tornou a primeira cultura geneticamente modificada resistente à seca a receber aprovação comercial no Brasil.^[172]

A tolerância à seca em plantas geneticamente modificadas é alcançada por meio da inserção de genes que regulam respostas fisiológicas e bioquímicas ao estresse hídrico. Um exemplo comum é a introdução de fatores de transcrição da família HD-Zip I, originalmente isolados de plantas resistentes à seca, como o girassol. Esses genes reguladores atuam aumentando a expressão de proteínas envolvidas na defesa antioxidante, na manutenção da integridade celular e na eficiência no uso da água, permitindo que a planta sobreviva a períodos de escassez hídrica com menor impacto sobre o crescimento e a produtividade.^[173][174]

Um outro mecanismo para a resistência à seca ocorre pela modificação dos genes da planta responsáveis pelo mecanismo conhecido como metabolismo ácido das crassuláceas, que permite que as plantas sobrevivam apesar dos baixos níveis de água. Isso é promissor para culturas que necessitam muito de água, como arroz, trigo, soja e álamo, para acelerar sua adaptação a ambientes com limitação de água.^[175][176] Vários mecanismos de tolerância à salinidade foram identificados em culturas tolerantes ao sal. Por exemplo, as culturas de arroz, canola e tomate foram geneticamente modificadas para aumentar sua tolerância ao estresse salino.^[177][178]

Diversas culturas agrícolas foram desenvolvidas para apresentar tolerância a um ou mais herbicidas. Não existe nenhum evento transgênico tolerante a herbicidas que seja aprovado para cultivo comercial em Portugal ou em toda a União Europeia. Até o ano de 2022, o Brasil já havia aprovado eventos transgênicos comerciais com resistência a herbicidas pertencentes aos seguintes grupos químicos:^[179]

• Ácido benzóico (dicamba)
• Ácido fenoxicarboxílico (2,4-D)
• Ácido fosfínico (glufosinato de amônio)
• Glicina (glifosato)
• Isoxazol (inibidores de HPPD tais como o isoxaflutole)
• Imidazolinonas (imazapir)
• Sulfonilureia (nicosulfuron)

O uso de herbicidas exerce uma forte pressão seletiva sobre as plantas daninhas tratadas, favorecendo a aquisição de resistência ao produto.^{[180][181][182]} Culturas projetadas para resistência a múltiplos herbicidas, para permitir que os agricultores usem um grupo misto de dois, três ou quatro produtos químicos diferentes, são desenvolvidas para combater a crescente resistência aos herbicidas.^[183][184]

A característica transgênica mais prevalente é a tolerância a herbicidas,^[185] onde a tolerância ao glifosato é a mais comum.^[186] O glifosato (o ingrediente ativo do Roundup e outros produtos herbicidas) mata plantas ao interferir na via do chiquimato nas plantas, que é essencial para a síntese dos aminoácidos aromáticos fenilalanina, tirosina e triptofano. A via do chiquimato não está presente em animais, que em vez disso obtêm aminoácidos aromáticos de sua dieta. Mais especificamente, o glifosato inibe a enzima 5-enolpiruvilchiquimato-3-fosfato sintase (EPSPS).^[187][188]

Essa característica foi desenvolvida porque os herbicidas usados em culturas de grãos e gramíneas na época eram altamente tóxicos e pouco eficazes contra ervas daninhas de folhas estreitas. Assim, desenvolver plantas que pudessem resistir à aplicação de glifosato reduziria tanto os riscos ambientais e à saúde quanto proporcionaria uma vantagem agrícola ao agricultor.^[189]

Alguns microrganismos têm uma versão de EPSPS que é resistente à inibição do glifosato. Um deles foi isolado de uma cepa CP4 da bactéria Agrobacterium tumefaciens (CP4 EPSPS) que era resistente ao glifosato.^[190][188] O gene CP4 EPSPS foi projetado para expressão em plantas pela fusão da extremidade 5' do gene a um peptídeo de trânsito do cloroplasto derivado da EPSPS da petúnia. Este peptídeo de trânsito foi usado porque havia demonstrado anteriormente uma capacidade de entregar EPSPS bacteriano aos cloroplastos de outras plantas. Este gene CP4 EPSPS foi clonado e transfectado na soja.

O plasmídeo utilizado para transferir o gene para a soja foi o PV-GMGTO4. Ele continha três genes bacterianos, dois genes CP4 EPSPS e um gene que codifica a beta-glucuronidase (GUS) de Escherichia coli como marcador. O DNA foi injetado na soja utilizando o método de aceleração de partículas. A cultivar de soja A54O3 foi utilizada para a transformação.

Plantas de tabaco foram projetadas para serem tolerantes ao herbicida bromoxinil.^[191] Não existem variedades transgênicas resistentes ao bromoxinil aprovadas para plantio comercial no Brasil atualmente.

Também foram comercializadas culturas tolerantes ao herbicida glufosinato.^[192] A modificação é obtida pela inserção do gene pat ou bar, responsável pela síntese da enzima fosfinotricina acetiltransferase (PAT), que converte L–fosfinotricina (glufosinato de amônio) a produtos não tóxicos por acetilação do grupo amino, inativando o ingrediente ativo e, deste modo, conferindo à planta a característica de tolerância ao herbicida.^[193][194] Os genes bar e pat foram isolados de Streptomyces hygroscopicus e Streptomyces viridochromogenes em 1987 e 1988, respectivamente.^[195] Outros métodos para conferir resistência ao glufosinato já foram relatados, mas até o momento somente os genes pat ou bar foram utilizados comercialmente no desenvolvimento de culturas resistentes a este herbicida.^[194]

Culturas foram desenvolvidas tolerantes ao 2,4-D. A CTNBio liberou no Brasil comercialmente um evento de soja transgênica resistente ao herbicida 2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético) em 2015. A soja DAS-44406-6 foi desenvolvida por meio de transformação genética mediada pela bactéria Agrobacterium tumefaciens (cepa EHA101), utilizando o plasmídeo pDAB8264. Nessa modificação, foi inserido o gene aad-12 v1, proveniente da bactéria de solo Delftia acidovorans. Esse gene codifica a proteína ariloxialcanoato dioxigenase (AAD-12), responsável por conferir à planta tolerância ao 2,4-D.^[196]

Culturas agrícolas tolerantes ao herbicida dicamba são cultivadas em diversos países, incluindo o Brasil, onde foi aprovada uma modificação na soja em 2017. Apesar do desenvolvimento de formulações destinadas a reduzir a deriva de pesticidas, foram relatados danos significativos a culturas vizinhas não resistentes devido à dispersão do produto após a pulverização.^[197] Para minimizar esses efeitos, as instruções de uso das formulações comerciais de dicamba recomendam que a aplicação seja evitada em condições de vento forte (que favorece deriva de partículas), vento muito fraco (que favorece inversões térmicas), ou quando há previsão de chuva ou temperaturas elevadas, fatores que aumentam o risco de deriva e evaporação do herbicida.^[198][199] Entretanto, essas condições ideais de pulverização tendem a ocorrer por períodos curtos durante a época de cultivo, o que torna o controle rigoroso da aplicação um desafio prático em campo.^[200][201]

Milho, algodão, soja e algumas outras culturas foram geneticamente modificadas para expressar genes que codificam proteínas inseticidas da bactéria Bacillus thuringiensis (Bt).^[202][203]

Estima-se que a introdução de culturas Bt durante o período entre 1996 e 2005 tenha reduzido o volume total de uso de ingredientes ativos de inseticidas nos Estados Unidos em mais de 100 mil toneladas. Isso representa uma redução de 19,4% no uso de inseticidas.^[204] De acordo com um estudo que analisou vinte e um anos de utilização de milho resistente a insetos na Península Ibérica; na Espanha, o uso de inseticidas foi reduzido em 678.000 kg de ingrediente ativo, o que corresponde a uma redução de 37% e uma queda de 21% no impacto ambiental.^[68]

No final da década de 1990, uma batata geneticamente modificada que era resistente ao escaravelho-da-batata foi retirada porque os principais compradores a rejeitaram, temendo a oposição do consumidor.^[205]

Os vírus vegetais são a causa de cerca de metade das doenças vegetais emergentes em todo o mundo e estima-se que sejam responsáveis por 10 a 15% das perdas na produção agrícola.^[110] O mamão, a batata e a abóbora foram projetados para resistir a patógenos virais, como o vírus do mosaico do pepino, que, apesar do nome, infecta uma grande variedade de plantas.^[206][110] O mamão resistente a vírus foi desenvolvido em resposta a um surto do vírus da mancha anelar do mamão (PRV) no Havaí no final da década de 1990.^[207] Em 2010, 80% das plantas de mamão havaianas foram geneticamente modificadas.^[208] O New York Times declarou que, sem ela, a indústria havaiana de mamão teria colapsado.^[208]

As batatas foram geneticamente modificadas para resistir ao vírus do enrolamento da folha da batata e ao vírus Y da batata em 1998. As vendas fracas levaram à sua retirada do mercado após três anos.^[209]

A abóbora amarela, inicialmente resistente a dois e depois a três vírus, foi desenvolvida a partir da década de 1990. Os vírus são o da melancia, do pepino e o do mosaico amarelo da abobrinha. A abóbora foi a segunda cultura transgênica aprovada pelos órgãos reguladores dos EUA. Essa característica foi posteriormente adicionada à abobrinha.^[210]

Muitas cepas de milho foram desenvolvidas nos últimos anos para combater a disseminação do vírus do mosaico anão do milho, um vírus custoso que causa crescimento atrofiado, transmitido pelo maçambará e disseminado por pulgões vetores. Essas cepas estão disponíveis comercialmente, embora a resistência não seja padrão entre as variantes de milho transgênico.^[211]

Em 2012, o FDA estadounidense aprovou o primeiro produto farmacêutico produzido a partir de plantas, alfataliglicerase, um tratamento para a doença de Gaucher.^[212] No Brasil, a ANVISA concedeu aprovação ao fármaco em março de 2013.^[213] Plantas de tabaco vêm sendo modificadas para produzir anticorpos terapêuticos.^[214]

Algas estão em desenvolvimento para uso em biocombustíveis.^[215] O foco das microalgas para produção em massa de biocombustíveis, modificando as algas para produzir mais lipídios, tornou-se um foco, mas levará anos para ver resultados devido ao custo desse processo para extrair lipídios.^[216] Pesquisadores em Cingapura estavam trabalhando em jatropha geneticamente modificada para produção de biocombustíveis.^[217] A Syngenta tem aprovação do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos para comercializar um milho com marca registrada Enogen que foi geneticamente modificado para converter seu amido em açúcar para etanol.^[218] Algumas árvores foram geneticamente modificadas para ter menos lignina ou para expressar lignina com ligações quimicamente lábeis. A lignina é o fator limitante crítico ao usar madeira para fazer etanol porque a lignina limita a acessibilidade das microfibrilas de celulose à despolimerização por enzimas.^[219] Além das árvores, as ligações quimicamente lábeis da lignina também são muito úteis para culturas de cereais como o milho.^[220][221]

Empresas e laboratórios estão trabalhando em plantas que podem ser usadas para fazer bioplásticos.^[222] Batatas que produzem amidos industrialmente úteis também foram desenvolvidas.^[223] As sementes oleaginosas podem ser modificadas para produzir ácidos graxos para detergentes, combustíveis substitutos e produtos petroquímicos.

A Camelina sativa também foi modificada para produzir feromônios de Helicoverpa armigera e está em desenvolvimento uma versão de Spodoptera frugiperda. Os feromônios de H. armigera foram testados e são eficazes.^[224]

Cientistas da Universidade de Iorque desenvolveram uma erva daninha (Arabidopsis thaliana) que contém genes de bactérias que poderiam limpar contaminantes de solo explosivos como TNT e RDX em 2011.^[225] Estima-se que 16 milhões de hectares nos EUA (1,5% da superfície total) estejam contaminados com TNT e RDX. No entanto, A. thaliana não era resistente o suficiente para uso em campos de testes militares.^[226] As modificações em 2016 incluíram Panicum virgatum e Agrostis stolonifera.^[227]

Plantas geneticamente modificadas têm sido utilizadas para biorremediação de solos contaminados. Mercúrio, selênio e poluentes orgânicos como bifenilos policlorados (PCBs).^[228][229]

Os ambientes marinhos são especialmente vulneráveis, uma vez que a poluição, como derramamentos de petróleo, não é controlável. Além da poluição antropogênica, milhões de toneladas de petróleo entram anualmente no ambiente marinho a partir de infiltrações naturais. Apesar de sua toxicidade, uma fração considerável do óleo de petróleo que entra nos sistemas marinhos é eliminada pelas atividades de degradação de hidrocarbonetos das comunidades microbianas. Particularmente bem-sucedido é um grupo de especialistas recentemente descoberto, as chamadas bactérias hidrocarbonoclásticas (HCCB), que podem oferecer genes úteis.^[230]

Culturas como o milho se reproduzem sexualmente a cada ano. Esse processo torna aleatória a transmissão dos genes para a próxima geração, o que significa que características desejáveis podem ser perdidas. Para manter uma lavoura de alta qualidade, alguns agricultores compram sementes novas todos os anos. Normalmente, as empresas de sementes mantêm duas variedades endogâmicas e as cruzam para obter uma linhagem híbrida, que então é comercializada. Plantas aparentadas, como o sorgo e Tripsacum, são capazes de realizar apomixia — uma forma de reprodução assexuada que mantém o DNA da planta intacto. Essa característica parece ser controlada por um único gene dominante, mas o melhoramento genético tradicional não obteve sucesso em criar milho que se reproduza assexuadamente. A engenharia genética, por outro lado, oferece uma alternativa para alcançar esse objetivo. Uma modificação bem-sucedida permitiria que os agricultores replantassem sementes colhidas que mantivessem as características desejáveis, em vez de depender da compra anual de sementes.^[231]

Também existem modificações genéticas em algumas culturas que facilitam o seu processamento, por exemplo, fazendo com que cresçam em uma forma mais compacta.^[232] Culturas como o tomate foram modificadas para serem sem sementes.^[233] O tabaco foi modificado para produzir clorofila c além de a e b, aumentando as taxas de crescimento. O transgene foi descoberto em algas marinhas, que o usam para obter energia da luz azul que é capaz de penetrar na água do mar de forma mais eficaz do que comprimentos de onda mais longos.^[234][235]

A maior parte das modificações genéticas aplicadas a alimentos concentrou-se em culturas comerciais de alta demanda entre os agricultores. No Brasil, exemplos de culturas geneticamente modificadas incluem algodão, cana-de-açúcar, feijão, milho, soja e trigo, além do eucalipto, usado na indústria madeireira.^[236] Culturas geneticamente modificadas têm sido projetadas para oferecer resistência a patógenos e herbicidas, tolerância à seca,^[236] e para obter melhores perfis nutricionais.^[237]

Abaixo, lista de eventos transgênicos aprovados para cultivo no Brasil com base em dados do GM Approval Database do ISAAA e Liberações Comerciais da CTNBio:

Característica comercial	Organismo doador da característica[nota 1]	Evento	Identificador único[nota 2]	Nome	Ano da aprovação	Empresa
Resistência a insetos lepidópteros	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki	MON531	MON-ØØ531-6	Bollgard I™, Ingard™	2005	Monsanto (hoje detida pela Bayer)
Tolerância ao herbicida glifosato	Agrobacterium tumefaciens	MON1445	MON-Ø1445-2	Algodão Roundup Ready™	2008	Monsanto (hoje detida pela Bayer)
Tolerância ao herbicida glufosinato	Streptomyces hygroscopicus	LLCotton25	ACS-GHØØ1-3	Fibermax™ Liberty Link™	2008	Bayer
Tolerância ao herbicida glifosato e resistência a insetos lepidópteros	Agrobacterium tumefaciens	MON531 x MON1445	MON-ØØ531-6 x MON-Ø1445-2	Algodão Roundup Ready™ Bollgard™	2009	Monsanto (hoje detida pela Bayer)
	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki
Resistência a insetos lepidópteros	Bacillus thuringiensis subsp. aizawai	281-24-236 x 3006-210-23 (MXB-13)	DAS-24236-5 x DAS-21Ø23-5	Algodão WideStrike™	2009	Dow AgroSciences
	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki
Resistência a insetos lepidópteros	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki	MON15985	MON-15985-7	Algodão Bollgard II™	2009	Monsanto (hoje detida pela Bayer)
	Bacillus thuringiensis subsp. kumamotoensis
Tolerância ao herbicida glifosato	Zea mays (milho)	GHB614	BCS-GHØØ2-5	GlyTol™	2010	Bayer
Tolerância ao herbicida glufosinato e resistência a insetos lepidópteros	Streptomyces hygroscopicus	T304-40 x GHB119	BCS-GHØØ4-7 x BCS-GHØØ5-8	Algodão TwinLink™	2011	Bayer
	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki
	Bacillus thuringiensis subsp. Dakota
Tolerância ao herbicida glifosato	Agrobacterium tumefaciens	MON88913	MON-88913-8	Algodão Roundup Ready™ Flex™	2011	Monsanto (hoje detida pela Bayer)
Tolerância aos herbicidas glufosinato e glifosato; e resistência a insetos lepidópteros	Streptomyces hygroscopicus	GHB614 x T304-40 x GHB 119	BCS-GHØØ2-5 x BCS-GHØØ4-7 x BCS-GHØØ5-8	Glytol™ x Twinlink™	2012	Bayer
	Zea mays (milho)
	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki
	Bacillus thuringiensis subsp. Dakota
Tolerância aos herbicidas glufosinato e glifosato	Streptomyces hygroscopicus	GHB614 x LLCotton25	BCS-GHØØ2-5 x ACS-GHØØ1-3	GlyTol™ Liberty Link™	2012	Bayer
	Zea mays (milho)
Tolerância ao herbicida glifosato e resistência a insetos lepidópteros	Agrobacterium tumefaciens	MON88913 x MON15985	MON-88913-8 x MON-15985-7	Algodão Roundup Ready™ Flex™ Bollgard II™	2012	Monsanto (hoje detida pela Bayer)
	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki
	Bacillus thuringiensis subsp. kumamotoensis
Tolerância ao herbicida glifosato e resistência a insetos lepidópteros	Agrobacterium tumefaciens	COT102 x MON15985 x MON88913	SYN-IR1Ø2-7 x MON-15985-7 x MON-88913-8	Bollgard® III x Roundup Ready™ Flex™	2016	Monsanto (hoje detida pela Bayer)
	Bacillus thuringiensis
	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki
	Bacillus thuringiensis subsp. kumamotoensis
Tolerância aos herbicidas glufosinato e glifosato; e resistência a insetos lepidópteros	Streptomyces hygroscopicus	GHB614 x T304-40 x GHB119 x COT102	BCS-GHØØ2-5 x BCS-GHØØ4-7 x BCS-GHØØ5-8 x SYN-IR1Ø2-7	GlyTol LibertyLink TwinLink® Plus	2017	Bayer
	Zea mays (milho)
	Bacillus thuringiensis
	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki
	Bacillus thuringiensis subsp. Dakota
Tolerância aos herbicidas glufosinato e dicamba	Streptomyces hygroscopicus	MON88701	MON 887Ø1-3	Algodão DGT	2017	Monsanto (hoje detida pela Bayer)
	Stenotrophomonas maltophilia
Resistência a insetos lepidópteros	Bacillus thuringiensis;	DAS-21023-5 × DAS-24236-5 × SYN-IR102-7	DAS-21Ø23-5 x DAS-24236-5 x SYN-IR1Ø2-7	Algodão WideStrike III™	2018	Dow Agrosciences
	Bacillus thuringiensis subsp. aizawai
	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki
Tolerância aos herbicidas glufosinato e 2,4-D	Streptomyces viridochromogenes	DAS81910	DAS-81910-7	Enlist™	2018	Dow Agrosciences
	Delftia acidovorans
Tolerância ao herbicida glufosinato e resistência a insetos lepidópteros	Streptomyces hygroscopicus	T304-40 x GHB 119 x COT102	BCS-GHØØ4-7 x BCS-GHØØ5-8 x SYN-IR1Ø2-7	TwinLink Plus®	2018	Bayer
	Bacillus thuringiensis
	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki
	Bacillus thuringiensis subsp. Dakota
Tolerância aos herbicidas glufosinato, glifosato e dicamba	Streptomyces hygroscopicus	MON88701 x MON88913	MON 887Ø1-3 x MON-88913-8	RRFlexDGT	2018	Monsanto (hoje detida pela Bayer)
	Agrobacterium tumefaciens
	Stenotrophomonas maltophilia
Tolerância aos herbicidas glufosinato, glifosato e dicamba; e resistência a insetos lepidópteros	Streptomyces hygroscopicus	COT102 x MON15985 x MON88913 x MON88701	SYN-IR1Ø2-7 x MON-15985-7 x MON-88913-8 x MON 887Ø1-3	BGIIIRRFlexDGT	2018	Monsanto (hoje detida pela Bayer)
	Agrobacterium tumefaciens
	Stenotrophomonas maltophilia
	Bacillus thuringiensis
	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki
	Bacillus thuringiensis subsp. kumamotoensis
Tolerância aos herbicidas glufosinato, glifosato e inibidores de HPPD tais como o isoxaflutole; e resistência a insetos lepidópteros	Streptomyces hygroscopicus	GHB811 x T304-40 x GHB119 x COT102	BCS-GHB811-4 x BCS-GHØØ4-7 x BCS-GHØØ5-8 x SYN-IR1Ø2-7	Seletio TwinLink Plus	2019	BASF e Bayer
	Zea mays (milho)
	Pseudomonas fluorescens
	Bacillus thuringiensis
	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki
	Bacillus thuringiensis subsp. Dakota
Tolerância aos herbicidas glifosato e inibidores de HPPD tais como o isoxaflutole	Zea mays (milho)	GHB811	BCS-GH811-4		2019	BASF
	Pseudomonas fluorescens
Tolerância aos herbicidas glufosinato e 2,4-D; e resistência a insetos lepidópteros	Streptomyces viridochromogenes	DAS-21023-5 × DAS-24236-5 × SYN-IR102-7 × DAS-81910-7	DAS-24236-5 x DAS-21Ø23-5 x SYN-IR1Ø2-7 x DAS-81910-7	Widestrike III Enlist	2019	Dow Agrosciences
	Delftia acidovorans
	Bacillus thuringiensis
	Bacillus thuringiensis subsp. aizawai
	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki
Resistência a insetos lepidópteros	Bacillus thuringiensis	COT102 (IR102)	SYN-IR1Ø2-7	VipCotton	2021[nota 3]	Syngenta
Resistência a insetos lepidópteros	Bacillus thuringiensis subsp. kumamotoensis	MON15947	MON-15947-5	Bollgar II	2022	Monsanto e Bayer
Tolerância aos herbicidas glufosinato, glifosato e inibidores de HPPD tais como o isoxaflutole	Streptomyces hygroscopicus	LLCotton25 x GHB811	ACS-GHØØ1-3 x BCS-GH811-4	GLI	2023	BASF
	Zea mays (milho)
	Pseudomonas fluorescens

Característica comercial	Organismo doador da característica[nota 1]	Evento	Identificador único[nota 2]	Nome	Ano da aprovação	Importação formalmente aprovada		Empresa
Resistência a insetos lepidópteros	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki	CTB141175/01-A	CTC-14117-4	CTC20BT™	2017	Canadá	2018[240]	Centro de Tecnologia Canavieira
						Estados Unidos	2018[241]
						China	2023[242]
Resistência a insetos lepidópteros	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki	CTC91087-6	CTC-91Ø87-6	CTC9001BT	2018	Canadá	2019[240]
						Estados Unidos	2020[241]
						China	2023[242]
Resistência a insetos lepidópteros	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki	CTC93209-4	CTC-932Ø9-4		2019
Resistência a insetos lepidópteros	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki	CTC75064-3	CTC-75Ø64-3		2020	Canadá	2022[240]
Resistência a insetos lepidópteros	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki	CTC79005-2	***		2020
Resistência a insetos lepidópteros	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki	CTC95019-5	***		2021
Resistência a insetos lepidópteros	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki	CTC92015-7	CTC-92Ø15-7		2022

Alguns outros países também podem importar açúcar produzido a partir de cana geneticamente modificada, uma vez que o produto refinado é considerado indistinguível do açúcar convencional, sendo rotulado como não transgênico.^[243][244]

Característica comercial	Organismo doador da característica[nota 1]	Evento	Identificador único[nota 2]	Nome	Ano da aprovação	Empresa	Variedade
Resistência ao vírus do mosaico dourado do feijoeiro	Begomovirus costai	EMBRAPA 5.1	EMB-PVØ51-1	BRS FC401 RMD, Feijão RMD	2011	Embrapa	Feijão-carioca

Característica comercial	Organismo doador da característica[nota 1]	Evento	Identificador único[nota 2]	Nome	Ano da aprovação		Empresa
Tolerância a seca e resistência ao herbicida glufosinato	Helianthus annuus (girassol)	Trigo HB4	IND-ØØ412-7	Trigo HB4	2021 (para uso alimentar)	2023 (para cultivo)	Bioceres
	Streptomyces hygroscopicus

Característica comercial	Organismo doador da característica[nota 1]	Evento	Identificador único[nota 2]	Ano de aprovação	Empresa
Aumento volumétrico da madeira	Arabidopsis thaliana	H421	FGN-Ø421-7	2015	FuturaGene (Suzano)
Tolerância ao herbicida glifosato	Agrobacterium tumefaciens	751K032	FGN-Ø2K32-9	2021
Tolerância ao herbicida glifosato	Agrobacterium tumefaciens	955S019	FGN-Ø3S19-5	2022
Tolerância ao herbicida glifosato	Agrobacterium tumefaciens	751K022	FGN-Ø4K22-1	2022
Tolerância ao herbicida glifosato	Agrobacterium tumefaciens	955S024	FGN-Ø5S24-3	2023
Tolerância ao herbicida glifosato	Agrobacterium tumefaciens	955P082	FGN-Ø8P82-7	2023
Resistência a insetos lepidópteros	Baccilus thuringiensis	1521K059	FGN-Ø6k59-4	2023
Tolerância ao herbicida glifosato e aumento volumétrico da madeira	Agrobacterium tumefaciens	H421 x 751K032	FGN-Ø421-7 x FGN-Ø2K32-9	2023
	Arabidopsis thaliana
Tolerância ao herbicida glifosato, resistência a insetos lepidópteros e aumento volumétrico da madeira	Agrobacterium tumefaciens	H421 x 955P082 x 1521K059	FGN-Ø421-7 x FGN-Ø8P82-7 x FGN-Ø6K59-4	2024
	Baccilus thuringiensis
	Arabidopsis thaliana
Tolerância ao herbicida glifosato, resistência a insetos lepidópteros e aumento volumétrico da madeira	Agrobacterium tumefaciens	H421 x 955S024 x 1521K059	FGN-Ø421-7 x FGN-Ø5S24-3 x FGN-Ø6K59	2024
	Baccilus thuringiensis
	Arabidopsis thaliana

O controle da União Europeia sobre organismos geneticamente modificados é uma parte específica de uma imagem da promessa e das limitações do debate como uma estrutura para regulamentação supranacional.^[245] A regulamentação europeia e da UE tem sido muito mais restritiva do que em qualquer outro lugar do mundo: em 2013, apenas 1 cultivar de milho e 1 cultivar de batata foram aprovadas, e oito Estados-membros da UE não permitiram nem mesmo essas.^[12]

Abaixo, lista de eventos transgênicos aprovados para cultivo em Portugal e na União Europeia com base em dados do GM Approval Database do ISAAA e Food and Feed Information Portal Database da Comissão Europeia:

OGM	Característica comercial	Organismo doador da característica[nota 1]	Evento	Identificador único[nota 2]	Nome	Ano da aprovação	Empresa	Notas
Milho	Resistência a insetos lepidópteros	Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki	MON810	MON-ØØ81Ø-6	YieldGard™, MaizeGard™	1998	Monsanto (hoje detida pela Bayer)	Cultivado em Portugal desde 1999[68]

Aprovado para cultivo na UE, mas posteriormente retirado:

OGM	Característica comercial	Organismo doador da característica[nota 1]	Evento	Identificador único[nota 2]	Nome	Ano de aprovação	Empresa	Notas
Batata	Níveis reduzidos de amilose e aumentados de amilopectina	Solanum tuberosum (batata)[nota 4]	EH92-527-1	BPS-25271-9	Amflora™	2010	BASF	Em janeiro de 2012, a batata foi retirada do mercado na UE.[246] Em 2013, um tribunal da UE anulou a aprovação da batata alegando que a Comissão Europeia violou as regras ao aprová-la em 2010.[247]
								Aprovada para a produção industrial de amido, e não para alimentação.[248]

Até 2024, nenhum país da África Lusófona nem o Timor-Leste aprova ou cultiva legalmente culturas geneticamente modificadas para comercialização.^[249][250] Macau não possui cultivo de organismos geneticamente modificados, essencialmente porque não possui agricultura significativa. O abastecimento alimentar do território depende quase totalmente de importações, em especial da China continental, e, portanto, eventuais OGMs presentes no mercado de Macau chegam apenas como produtos importados, nunca como resultado de cultivo próprio.^[251]

Várias modificações da Camelina sativa foram feitas, veja §Ólos comestíveis e §Produtos de controle de pragas sem pesticidas acima.

Pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte estão desenvolvendo plantas ou sementes geneticamente modificadas para serem enviadas a Marte, capazes de viver em estufas ou biodomos habitáveis e ajudar a estabelecer vida vegetal no planeta. O programa NIAC [en] da NASA está financiando esse trabalho com plantas/árvores projetadas ou vegetação geneticamente modificada que possa sobreviver melhor em Marte. A edição genética por CRISPR, utilizando genes de extremófilos da Terra, é empregada para ajudar as plantas a suportarem as condições severas do regolito e da atmosfera marciana, incluindo desafios como radiação ultravioleta, frio extremo, baixa pressão atmosférica, presença de percloratos e tolerância à seca.^[252] As plantas e sementes poderiam então ser testadas ao ar livre para tentar iniciar um ecossistema para a completa terraformação de Marte.^{[253][254][255][256]}

A exposição constante a uma toxina cria pressão seletiva para pragas resistentes a essa toxina.^[257] A dependência excessiva do glifosato e a redução na diversidade de práticas de manejo de plantas daninhas permitiram a disseminação da resistência ao glifosato em 14 espécies de plantas daninhas nos EUA,^[258] e na soja.^[259]

Para reduzir a resistência em culturas inseticidas Bacillus thuringiensis (Bt), a comercialização do algodão e do milho transgênicos em 1996 veio acompanhada de uma estratégia de manejo para evitar que os insetos se tornassem resistentes. Os planos de manejo da resistência a insetos são obrigatórios para as culturas Bt. O objetivo é incentivar uma grande população de pragas para que quaisquer genes de resistência (recessivos) sejam diluídos na população. A resistência reduz a aptidão evolutiva na ausência do estressor, o Bt. Em áreas de refúgio, as linhagens não resistentes superam as resistentes na competição.^[260]

Com níveis suficientemente altos de expressão do transgene, quase todos os heterozigotos (S/s), ou seja, o maior segmento da população da praga portador de um alelo de resistência, serão mortos antes da maturação, impedindo assim a transmissão do gene de resistência para sua progênie.^[261] Refúgios (ou seja, campos de plantas não transgênicas) adjacentes a campos transgênicos aumentam a probabilidade de que indivíduos homozigotos resistentes (s/s) e quaisquer heterozigotos sobreviventes se acasalem com indivíduos suscetíveis (S/S) do refúgio, em vez de com outros indivíduos portadores do alelo de resistência. Como resultado, a frequência do gene de resistência na população permanece menor.

Fatores complicadores podem afetar o sucesso da estratégia de alta dose/refúgio. Por exemplo, se a temperatura não for ideal, o estresse térmico pode diminuir a produção da toxina Bt e tornar a planta mais suscetível. Mais importante ainda, a redução da expressão no final da estação foi documentada, possivelmente resultante da metilação do DNA do promotor.^[262] O sucesso da estratégia de alta dose/refúgio manteve com êxito o valor das culturas Bt. Esse sucesso dependeu de fatores independentes da estratégia de manejo, incluindo baixas frequências iniciais de alelos de resistência, custos de aptidão associados à resistência e a abundância de plantas hospedeiras não-Bt fora dos refúgios.^[263]

Empresas produtoras de sementes Bt estão introduzindo variedades com múltiplas proteínas Bt. A Monsanto fez isso com o algodão Bt na Índia, onde o produto foi rapidamente adotado.^[264] A Monsanto também, numa tentativa de simplificar o processo de implementação de zonas de refúgio nos campos para cumprir as políticas de Manejo Integrado da Resistência a Insetos (IRM, na sigla em inglês) e prevenir práticas de plantio irresponsáveis, começou a comercializar sacos de sementes com uma proporção definida de sementes de refúgio (não transgênicas) misturadas com as sementes Bt vendidas. Denominada "Refúgio em um Saco" (RIB, na sigla em inglês), essa prática visa aumentar a adesão dos agricultores aos requisitos de refúgio e reduzir a mão de obra adicional necessária no plantio, que seria dispensada de ter sacos de sementes Bt e de refúgio separados.^[265] Essa estratégia provavelmente reduzirá a probabilidade de ocorrência de resistência ao Bt para a larva alfinete no milho, mas pode aumentar o risco de resistência para pragas lepidópteras do milho, como a broca europeia do milho. As crescentes preocupações com a resistência em misturas de sementes incluem larvas parcialmente resistentes em uma planta Bt que podem se mover para uma planta suscetível para sobreviver ou polinização cruzada de pólen de refúgio em plantas Bt que pode diminuir a quantidade de Bt expressa nos grãos para insetos que se alimentam da espiga.^[266][267]

Práticas de manejo integrado para o controle de plantas daninhas podem ajudar a retardar a resistência. As práticas incluem a aplicação de múltiplos herbicidas com diferentes modos de ação, rotação de culturas, plantio de sementes livres de plantas daninhas, monitoramento rotineiro das lavouras, limpeza de equipamentos para reduzir a transmissão de plantas daninhas para outras lavouras e manutenção das bordas das lavouras.^[258] As culturas transgênicas mais amplamente plantadas são projetadas para tolerar herbicidas. Em 2006, algumas populações de plantas daninhas evoluíram para tolerar alguns dos mesmos herbicidas. O amaranto palmer é uma planta daninha que compete com o algodão. Nativo do sudoeste dos EUA, ele se espalhou para o leste e foi encontrado pela primeira vez resistente ao glifosato em 2006, menos de 10 anos após a introdução do algodão transgênico.^[268][269]

Os agricultores geralmente usam menos inseticidas quando plantam culturas resistentes ao Bt. O uso de inseticidas em plantações de milho diminuiu de aproximadamente 0,23 kg/ha em 1995 para 0,02 kg/ha em 2010. Isso está de acordo com o declínio nas populações broca europeia do milho como resultado direto do milho e algodão Bt. O estabelecimento de requisitos mínimos de refúgio ajudou a retardar a evolução da resistência ao Bt. No entanto, a resistência parece estar se desenvolvendo a algumas características do Bt em algumas áreas.^[258] Na Colômbia, o algodão transgênico reduziu o uso de inseticidas em 25% e o uso de herbicidas em 5%, e o milho transgênico reduziu o uso de inseticidas e herbicidas em 66% e 13%, respectivamente.^[270]

Ao deixar pelo menos 30% dos resíduos da colheita na superfície do solo, desde a colheita até o plantio, o preparo conservacionista do solo reduz a erosão causada pelo vento e pela água, aumenta a retenção de água e diminui a degradação do solo, bem como o escoamento de água e de produtos químicos. Além disso, o preparo conservacionista reduz a pegada de carbono da agricultura.^[271] Uma revisão de 2014, que abrangeu 12 estados dos Estados Unidos entre 1996 e 2006, constatou que um aumento de 1% na adoção de soja tolerante a herbicidas (HT) leva a um aumento de 0,21% no uso do preparo conservacionista e a uma redução de 0,3% no uso de herbicidas ajustado pela qualidade.^[271]

As características combinadas de aumento da produtividade, redução do uso da terra, redução do uso de fertilizantes e redução do uso de máquinas agrícolas criam um ciclo de retroalimentação que reduz as emissões de carbono relacionadas à agricultura. Essas reduções foram estimadas em 7,5% do total de emissões agrícolas na União Europeia,^[272] ou 33 milhões de toneladas de CO₂, e em cerca de 8,76 milhões de toneladas de CO₂ na Colômbia.^[270]

O uso de culturas tolerantes à seca pode aumentar a produtividade em locais com escassez de água, possibilitando o cultivo em novas áreas. A adoção de milho tolerante à seca em Gana demonstrou aumentar a produtividade em mais de 150% e impulsionar a intensidade da comercialização, embora não tenha afetado significativamente a renda agrícola.^[273]

A regulamentação governamental sobre o desenvolvimento e a liberação de OGMs varia amplamente entre os países. Diferenças marcantes separam a regulamentação de OGMs nos EUA e na União Europeia.^[274] A regulamentação também varia de acordo com o uso pretendido do produto. Por exemplo, uma cultura não destinada ao uso alimentar geralmente não é analisada pelas autoridades responsáveis ​​pela segurança alimentar.^{[275][276][277]} A regulamentação europeia e da UE tem sido muito mais restritiva do que em qualquer outro lugar do mundo: em 2013, apenas 1 cultivar de milho e 1 cultivar de batata foram aprovadas, e oito Estados-membros da UE não permitiram nem mesmo essas.^[12]

Em 2013, culturas geneticamente modificadas foram plantadas em 27 países; 19 eram países em desenvolvimento e 8 eram países desenvolvidos. 2013 foi o segundo ano em que os países em desenvolvimento cultivaram a maioria (54%) da colheita total de transgênicos. 18 milhões de agricultores cultivaram transgênicos; cerca de 90% eram pequenos agricultores em países em desenvolvimento.^[2]

País	2013 – Área plantada de OGMs (milhões de hectares)	Culturas geneticamente modificadas
EUA	70,1	Milho, soja, algodão, canola, beterraba sacarina, alfafa, mamão, abóbora
Brasil	40,3	Soja, milho, algodão
Argentina	24,4	Soja, milho, algodão
Índia	11.0	Algodão
Canadá	10.8	Canola, milho, soja, beterraba sacarina
Total	175,2	----

As estimativas globais são produzidas pelo Serviço Internacional para a Aquisição de Aplicações de Biotecnologia Agrícola (ISAAA) e podem ser encontradas em seus relatórios anuais, "Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2016".^[2][278]

Os agricultores adotaram amplamente a tecnologia de transgênicos (ver figura). Entre 1996 e 2013, a área total de terra cultivada com culturas transgênicas aumentou cem vezes, passando de 17.000 quilômetros quadrados para 1.750.000 km².^[2] 10% das terras aráveis do mundo foram plantadas com culturas geneticamente modificadas em 2010.^[71] Em 2011, 11 culturas transgênicas diferentes eram cultivadas comercialmente em 395 milhões de acres (160 milhões de hectares) em 29 países, como Estados Unidos, Brasil, Argentina, Índia, Canadá, China, Paraguai, Paquistão, África do Sul, Uruguai, Bolívia, Austrália, Filipinas, Mianmar, Burkina Faso, México e Espanha.^[71] Uma das principais razões para essa ampla adoção é o benefício econômico percebido que a tecnologia traz aos agricultores. Por exemplo, o sistema de plantio de sementes resistentes ao glifosato e posterior aplicação do herbicida após a emergência das plantas proporcionou aos agricultores a oportunidade de aumentar drasticamente a produtividade de uma determinada área, uma vez que isso permitiu o plantio de fileiras mais próximas umas das outras. Sem esse sistema, os agricultores precisavam plantar as fileiras com espaçamento suficiente para controlar as ervas daninhas pós-emergentes com o preparo mecânico do solo.^[279] Da mesma forma, o uso de sementes Bt significa que os agricultores não precisam comprar inseticidas e, em seguida, investir tempo, combustível e equipamentos na sua aplicação. No entanto, os críticos questionam se os rendimentos são maiores e se o uso de produtos químicos é menor com as culturas geneticamente modificadas. Consulte o artigo sobre controvérsias relativas aos alimentos geneticamente modificados para obter mais informações.

Na safra de 2014, o Brasil cultivou aproximadamente 42,2 milhões de hectares com culturas transgênicas de soja, milho e algodão, o que representou um aumento de 4,6% em relação ao ano anterior e correspondeu a 23% da área global. A soja transgênica foi a principal cultura, com um crescimento de 7,9% em relação a 2013. O milho transgênico foi a segunda cultura mais importante, com uma redução de 2,9% devido à diminuição da área total cultivada com milho. O algodão transgênico registrou um aumento de 25,1% em relação ao ano anterior. Com esses números, o Brasil manteve-se como o segundo maior produtor mundial de transgênicos, atrás apenas dos Estados Unidos, que cultivaram 73,1 milhões de hectares, correspondendo a 40% da área global.^[280]

A Europa cultiva relativamente poucas culturas geneticamente modificadas^[281] com exceção da Espanha, onde um quinto do milho é geneticamente modificado,^[282] e quantidades menores em outros cinco países, incluindo Portugal.^[283] A UE teve uma proibição de facto à aprovação de novas culturas geneticamente modificadas, de 1999 até 2004.^[284][285] As culturas geneticamente modificadas são agora regulamentadas pela UE.^[286]

Os países em desenvolvimento cultivaram 54% das culturas geneticamente modificadas em 2013.^[2]

Nos últimos anos, as culturas geneticamente modificadas expandiram-se rapidamente nos países em desenvolvimento . Em 2013, aproximadamente 18 milhões de agricultores cultivaram 54% das culturas geneticamente modificadas em países em desenvolvimento.^[2] O maior aumento em 2013 ocorreu no Brasil (403.000 km² comparado a 368.000 km² em 2012). O algodão geneticamente modificado começou a ser cultivado na Índia em 2002, atingindo 110.000 km² em 2013.^[2]

De acordo com o relatório da ISAAA de 2013: "um total de 36 países (35 + UE-28) concederam aprovações regulamentares para culturas geneticamente modificadas para uso alimentar e/ou na alimentação animal e para liberação ou plantio no meio ambiente desde 1994."... um total de 2.833 aprovações regulatórias envolvendo 27 culturas geneticamente modificadas e 336 eventos geneticamente modificados (um "evento" é uma modificação genética específica em uma espécie específica) foram emitidas pelas autoridades, das quais 1.321 são para uso alimentar (uso direto ou processamento), 918 para uso em ração animal (uso direto ou processamento) e 599 para liberação ambiental ou plantio. O Japão possui o maior número (198), seguido pelos EUA (165, sem incluir eventos "combinados"), Canadá (146), México (131), Coreia do Sul (103), Austrália (93), Nova Zelândia (83), União Europeia (71, incluindo aprovações expiradas ou em processo de renovação), Filipinas (68), Taiwan (65), Colômbia (59), China (55) e África do Sul (52). O milho apresenta o maior número (130 eventos em 27 países), seguido pelo algodão (49 eventos em 22 países), batata (31 eventos em 10 países), canola (30 eventos em 12 países) e soja (27 eventos em 26 países).^[2]

A engenharia genética tem sido controversa desde sua introdução. A maioria, mas não todas, das controvérsias giram em torno de alimentos transgênicos, e não de culturas em si. Alimentos transgênicos são alvo de protestos, vandalismo, referendos, legislação, ações judiciais^[287] e disputas científicas. As controvérsias envolvem consumidores, empresas de biotecnologia, órgãos reguladores governamentais, organizações não governamentais e cientistas.

Os oponentes têm se oposto às culturas geneticamente modificadas por vários motivos, incluindo impactos ambientais, segurança alimentar, se as culturas geneticamente modificadas são necessárias para atender às necessidades alimentares, se elas são suficientemente acessíveis aos agricultores em países em desenvolvimento,^[288] preocupações sobre a sujeição das culturas à lei de propriedade intelectual e por motivos religiosos. Questões secundárias incluem rotulagem, o comportamento dos órgãos reguladores governamentais, os efeitos do uso de pesticidas e a tolerância a pesticidas.

Uma preocupação ambiental significativa relacionada ao uso de culturas geneticamente modificadas é a possibilidade de cruzamento com culturas aparentadas, conferindo-lhes vantagens sobre as variedades naturais. Um exemplo é uma cultura de arroz resistente ao glifosato que se cruza com uma espécie invasora aparentada, dando à planta daninha uma vantagem competitiva. O híbrido transgênico apresentou taxas mais elevadas de fotossíntese, mais brotos e flores, e mais sementes do que os híbridos não transgênicos.^[289] Isso demonstra a possibilidade de danos ao ecossistema pelo uso de culturas geneticamente modificadas.

O papel da biopirataria no desenvolvimento de culturas geneticamente modificadas também é potencialmente problemático, uma vez que os países desenvolvidos obtiveram ganhos econômicos ao utilizar os recursos genéticos dos países em desenvolvimento. No século XX, o Instituto Internacional de Pesquisa do Arroz catalogou os genomas de quase 80.000 variedades de arroz de fazendas asiáticas, que desde então têm sido usados para criar novas variedades de arroz com maior rendimento. Essas novas variedades geram quase 655 milhões de dólares em ganhos econômicos para a Austrália, EUA, Canadá e Nova Zelândia todos os anos.^[290]

Existe um consenso científico^{[9][10][11][12][13]} de que os alimentos atualmente disponíveis derivados de culturas geneticamente modificadas não representam um risco maior para a saúde humana do que os alimentos convencionais,^{[14][15][16][17][18][19][20]} mas que cada alimento geneticamente modificado precisa ser testado caso a caso antes da introdução.^[21][22][23] No entanto, os membros do público são muito menos propensos do que os cientistas a perceber os alimentos geneticamente modificados como seguros.^{[24][25][26][27]} O status legal e regulatório dos alimentos geneticamente modificados varia de país para país, com algumas nações proibindo-os ou restringindo-os, e outras permitindo-os com graus de regulamentação amplamente diferentes,^{[28][29][30][31][32]} que variam devido a fatores geográficos, religiosos, sociais e outros.^{[33][34][35][36][37]}

Não foram documentados relatos de efeitos adversos de alimentos geneticamente modificados na população humana.^{[291][292][293]} A rotulagem de culturas geneticamente modificadas é obrigatória em muitos países, inclusive no Brasil e em Portugal.

Grupos de defesa como o Instituto de Defesa de Consumidores, Center for Food Safety, Union of Concerned Scientists e o Greenpeace afirmam que os riscos relacionados aos alimentos geneticamente modificados não foram adequadamente examinados e gerenciados, que as culturas geneticamente modificadas não são suficientemente testadas e deveriam ser rotuladas, e que as autoridades reguladoras e os órgãos científicos estão muito ligados à indústria.^{[carece de fontes?]} Alguns estudos afirmaram que as culturas geneticamente modificadas podem causar danos;^[294][295] uma revisão de 2016 que reanalisou os dados de seis desses estudos concluiu que suas metodologias estatísticas eram falhas e não demonstraram danos, e afirmou que as conclusões sobre a segurança das culturas geneticamente modificadas devem ser extraídas da "totalidade das evidências... em vez de evidências rebuscadas de estudos isolados".^[296]

• Segurança alimentar

Notas

• «GM Approval Database» [Banco de dados de aprovação de OGMs]. International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (ISAAA) (em inglês) 
• «Liberações Comerciais: Plantas». Comissão Técnica Nacional de Biossegurança