Resistência ao milho Bt piramidado Cry1A.105 + Cry2Ab na lagarta do cartucho: situação de campo, herança e estabilidade

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Orozco Restrepo, Silvana María
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Spodoptera frugiperda; Bacillus thuringiensis; Inseticidas; Resistência aos inseticidas; Milho; Entomologia agrícola
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/32245

Mundialmente, toxinas de Bacillus thuringiensis (Bt) são usadas na agricultura para manejo de pragas, no entanto a adoção em larga escala de cultivares expressando tais toxinas tem levado ao surgimento de populações resistentes no campo. Alguns fatores da ecologia evolutiva da resistência, tais como a sua recessividade funcional e o desempenho reduzido dos insetos resistentes na planta Bt e não-Bt, são favoráveis ao manejo da resistência, porém esses fatores podem mudar ao longo do tempo. Nesse contexto, aqui se caracterizou a dinâmica da adaptação de insetos resistentes e suscetíveis à toxinas Bt Cry1A.105 + Cry2Ab na presença e ausência das toxinas. Isso foi feito durante dois anos em populações com diferentes históricos evolutivos e em diferentes contextos ecológicos. Como modelo de estudo usamos populações de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae). Como suspeitado, as populações de campo, coletadas em lavouras de milho Bt piramidado Cry1A.105 + Cry2Ab ou milho Bt Cry1F apresentaram baixa suscetibilidade a ambos milhos. Em bioensaios com larvas derivadas do campo em 2016 usando folhagem do milho Bt Cry1A.105 + Cry2Ab e seu isogênico não-Bt, o nível de resistência decaiu em menos de 15 gerações sem pressão de seleção e a população foi extinta, indicando clara instabilidade da resistência. Isso porém não ocorreu na população resistente de 2013, na qual a resistência antes tinha forte custo adaptativo e era instável, indicando que mudanças na arquitetura genética da população devem ter ocorrido durante os cinco anos de intermitente pressão de seleção aplicada para manter o nível da resistência. A resposta da progênie F2 e de retrocruzamentos indicaram que a resistência nessa população é controlada por um único locus ou mais de um fortemente ligados. Em outras duas populações coletadas em 2017 em campos com suspeita de falha de controle pelos milhos Cry1F e Cry1A.105 + Cry2Ab, a resistência foi estável durante 12 gerações sem pressão de seleção. Essa resistência não apresentou custos adaptativos aos insetos quando eles desenvolveram em folhagem de milho não-Bt. O mesmo ocorreu em vários órgãos vegetativos de algodão, que é um hospedeiro alternativo de S. frugiperda, sendo que o desafio alimentar imposto às larvas não reduziu o desempenho da população resistente em relação às duas suscetíveis usadas no estudo. Em cruzamentos recíprocos entre insetos resistentes e suscetíveis, a progênie F1 respondeu ao milho Cry1A.105 + Cry2Ab semelhantemente à população parental suscetível, indicando ser a resistência funcionalmente recessiva. Os resultados desta pesquisa são importantes para nortear a elaboração e/ou recomendação de estratégias adequadas para desfavorecer a rápida seleção de insetos resistentes a plantas Bt no campo. Embora as populações resistentes de 2013 e 2016 tendiam a reestabelecer a suscetibilidade na ausência de pressão de seleção, os resultados mais recentes de 2017 mostraram que a resistência às toxinas Cry1A.105 + Cry2Ab em populações de campo pode ser completa, sem custo adaptativo e estável durante 12 gerações sem pressão de seleção. Essas condições são desfavoráveis ao manejo da resistência no campo. A única condição favorável é que a resistência parece ser funcionalmente recessiva, o que pode possibilitar o seu manejo se houver indivíduos suscetíveis que acasalem com os resistentes. Futuramente os esforços de pesquisa devem buscar entender a interação de tácticas de manejo visando integração racional delas, o que pode auxiliar a evitar rápida perda da eficácia de certos cultivares Bt e outras tecnologias de manejo de pragas na agricultura mundial. O problema da resistência de S. frugiperda a toxinas Bt merece ser considerado porque há poucas toxinas potentes disponíveis e não há expectativa de lançamento de novas toxinas nos próximos anos.