A idade afeta a tolerância de Spodoptera frugiperda a toxinas Cry e Vip de Bacillus thuriengiensis em transgenias de milho?

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Ferreira Neto, Arleide
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Lagarta-do-cartucho - Ciclos de vida; Plantas transgênicas - Resistência a doenças e pragas; Toxinas; CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOSSANIDADE::ENTOMOLOGIA AGRICOLA
• Link de acesso: https://locus.ufv.br/handle/123456789/33774; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2024.571

A lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda, Lepidoptera: Noctuidae) é bem conhecida pelo seu potencial como praga de grande impacto econômico em cultivos de milho, soja e algodão. Na agricultura intensiva praticada no Brasil e em muitos países, o risco dessas perdas é minimizado usando-se cultivares transgênicos resistentes a lagartas. A antibiose dessas plantas ao inseto é codificada por transgenes originários da bactéria Bacillus thuringiensis (Bt). Tal transgenia faz a planta produzir proteínas entomotóxicas, as chamadas toxinas de Bt. Cultivares de milho Bt em uso podem conter uma, duas ou mais toxinas do grupo das proteínas cristais (Cry) em combinação com uma outra toxina da fase vegetativa de Bt (Vip). Essas toxinas costumam ser efetivas contra lagartas neonatas de S. frugiperda testadas na fase de desenvolvimento dos cultivares Bt, mas pouco se sabe sobre a efetividade delas contra larvas de outros estágios larvais, prováveis de ocorrer no campo. O objetivo foi investigar se lagartas de estágios de crescimento mais avançados aumentam a tolerância a plantas de milho Bt e documentar as consequências da exposição larval tardia a Bt na história de vida dos insetos. Em bioensaios tempo-mortalidade realizados com lagartas nos estágios de neonata e de primeiro ao quinto estágios larvais (L1–L5), os resultados demostraram que, com o aumento da idade da larva, aumenta sua sobrevivência nos tecidos foliares de milho Bt. As curvas de mortalidade alcançaram 100% para as combinações Cry1F + Cry1Ab + Vip3Aa e Cry1Ab + Vip3Aa até L4. As combinações Cry1A.105 + Cry2Ab2 e Cry1A.105 + Cry2Ab + Cry3Bb foram efetivas na mortalidade de estágios larvais iniciais, mas a partir de L2, a folhagem desses dois tratamentos teve altos índices de sobrevivência, chegando a 100% em L4 para Cry1A.105 + Cry2Ab2. Os insetos sobreviventes da exposição a Bt em tecidos foliares de milho aumentaram o tempo de desenvolvimento neonata-adulto e massa pupal em relação àqueles que ingeriram folhagem não-Bt. Não houve alteração da razão sexual e da longevidade dos adultos. Na reprodução e potencial de crescimento populacional, o desempenho dos insetos dos grupos expostos a Bt em relação àqueles dos grupos não-Bt foi o seguinte. O padrão de produção de massas de ovos por fêmea diferiu entre os tratamentos Bt para exposição em L2 e L3 vs. L4 e L5, semelhante ao que ocorreu na fertilidade dos insetos, com aumento de 2–4 vezes na produção de descendentes em L5. Para insetos expostos em L4-5, houve aumento de 1,6–3,5 vezes nas taxas reprodutivas, efeitos totais que resultaram em aumento de 10–26% na taxa intrínseca de aumento populacional. Essas taxas correlacionaram-se positivamente com a massa pupal, variável que apresentou pico nos insetos expostos a tecidos foliares de milho Bt Cry em L2-L4. Com base nisso, conclui-se que quanto mais avançados são os instares larvais mais elas toleram a ingestão das toxinas. Plantas que expressam Vip3Aa são efetivas contra lagartas de S. frugiperda em qualquer estágio larval, indicando que a toxina é uma importante ferramenta no manejo de S. frugiperda. As plantas de milho Bt contendo somente toxinas Cry são efetivas contra lagartas até o estágio L1 somente. Isso indica que, no campo, se houver sobrevivência além desse estágio larval, as lagartas podem causar injúria foliar nas plantas e a população aumentar em taxas até 26% superiores aos insetos em milho não-Bt. Esse resultado ajuda explicar porque frequentemente haviam reclamações de falha de controle por cultivares de milho Bt Cry anteriormente à introdução daqueles com a toxina Vip3Aa. Palavras chaves: lagarta-do-cartucho, entomotoxinas, resistência, efeitos letais e subletais, história de vida.