Filogeografia molecular, diversidade genética e toxicidade a fosfina em populações de caruncho-do-milho (Sitophilus zeamais)

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Corrêa, Alberto Soares
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Sitophilus zeamais; Evolução molecular; Marcadores genéticos; Toxicologia; Entomologia Agrícola
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/26684

Os carunchos são responsáveis pelas principais perdas ocorridas nos cereais e seus subprodutos durante o armazenamento. Sitophilus zeamais, o caruncho-do-milho, é a principal praga do milho armazenado no mundo e apesar de intensos estudos sobre sua biologia e controle, a sua atual distribuição geografia ainda é pouco esclarecida e quando se trata dos fatores históricos e contemporâneos que moldaram a atual distribuição desta espécie-praga no Brasil e no mundo, as informações são ainda mais escassas. Sitophilus zeamais e S. oryzae (caruncho-do-arroz) são espécies irmãs e apresentam grande similaridade morfológica e ecológica, o que proporciona sérios erros de identificação. Desta forma, no presente estudo desenvolvemos com sucesso primers espécie-específicos para inferir a distribuição geográfica real do caruncho-do-milho no Brasil. Após a confirmação da ampla distribuição e ocorrência do S. zeamais em todo o território brasileiro, o que reafirma o status de principal caruncho-praga de cereais armazenados no país, nós realizamos estudos moleculares sobre a estrutura genética populacional com uma abordagem filogeográfica, para determinar a importância dos fatores históricos e causas ecológicas contemporâneas que moldaram a arquitetura genética das populações de caruncho-do-milho presentes no Brasil. Para isso, utilizamos dados de sequenciamento de fragmentos de dois genes mitocondriais, COI e COII de diversos indivíduos de S. zeamais divididos em 55 locais de coleta espalhados pelo mundo. Também construímos e utilizamos dados de marcadores microssatélites no intuito de inferir sobre a diversidade genética e estrutura populacional recente desta espécie e apoiar os dados de sequenciamento. Nossos resultados apontaram que as populações de caruncho-do-milho apresentam um cenário de expansão espacial. Contudo, não foi possível traçar hipóteses a respeito da dispersão histórica do caruncho-do-milho no Brasil e mundo, possivelmente pelas populações desta espécie serem oriundas de múltiplos e constantes eventos de migração populacional. Os dados de microssatélites apontaram moderada divergência populacional entre os locais de coleta e baixa divergência entre os locais de coleta dentro do mesmo grupo, o que confirma a presença de fluxo genético entre as áreas de plantios e estocagem de grãos. Este fluxo genético é maior em áreas mais próximas geograficamente, no entanto o fluxo genético pode ocorrer entre regiões distantes até mesmo entre diferentes continentes, possivelmente pelo transporte de grãos infestados por fases imaturas do inseto. As características aqui relatadas das populações de caruncho-do-milho são bastante preocupantes para os programas de manejo integrado desta espécie praga e devem ser seriamente consideradas em programas de manejo da resistência a inseticidas, pois a variabilidade dentro das populações é alta e o fluxo gênico entre regiões produtoras é constante o que pode levar a migração de alelos de resistência. Fosfina é um fumigante amplamente aplicado em armazéns brasileiros e o seu mecanismo de toxicidade e resistência ainda é pouco esclarecido. No entanto o principal sítio de ação da fosfina é a mitocôndria, desta forma aproveitando a confirmada utilidade dos genes mitocôndrias com marcadores populacionais, tentamos correlacionar susceptibilidade a fosfina nas populações brasileiras de caruncho-do-milho com haplótipos mitocondriais. Nossos resultados não apontam nenhuma estrutura genética dos genes mitocondriais em indivíduos de S. zeamais que poderia ser relacionada a susceptibilidade à fosfina. No entanto, populações com maior sobrevivência frente a aplicação da fosfina apresentam menor taxa respiratória e aparentemente maior densidade de mitocôndrias em células musculares.