Identificação e caracterização de genes cry3, vip1, vip2 E vip1/vip2 em isolados de Bacillus thuringiensis E toxicidade em larvas de Anthonomus grandis (Boheman, 1883) (Coleoptera: curculionidae)

Abstract

O controle biológico utilizando microrganismos vem sendo estudado como uma alternativa ao uso de agroquímicos. Estes pesticidas poluem o ambiente, além de serem tóxicos a diversas espécies vegetais e animais. Diante disso, a bactéria Bacillus thuringiensis é um importante entomopatógeno que vem sendo utilizado na agricultura pelo fato de secretar proteínas que são tóxicas a insetos pertencentes a diversas ordens. Dentre os diversos genes de B. thuringiensis que codificam proteínas tóxicas, as classes vip1, vip2 e cry3 destacam-se como alternativa para o controle de insetos-praga da ordem Coleoptera. O presente trabalho objetivou a identificação e caracterização molecular, por meio da técnica de PCR-RFLP, dos genes cry3, vip1, vip2 e vip1/vip2 em uma coleção de B. thuringiensis, quanto a possíveis polimorfismos existentes, procurando relacioná-los à toxicidade em larvas de Anthonomus grandis. Da análise de 1078 isolados de B. thuringiensis, foram encontrados 151 isolados positivos para os genes em estudo e 14 perfis polimórficos, indicando a presença de subclasses destes genes. Os resultados obtidos nos ensaios de toxicidade indicam que os polimorfismos gênicos podem apresentar interferência na toxicidade das proteínas, sendo que a toxina Cry3 apresentou uma maior efetividade na mortalidade em larvas de A. grandis. Os resultados também evidenciaram que a PCR-RFLP mostrou-se apropriada para a detecção da variabilidade genética em B. thuringiensis, permitindo a identificação de haplótipos

Biological control using microorganisms is being studied as an alternative to the use of agrochemicals. These pesticides pollute the environment, being toxic to many species of plants and animals. For these reasons, the bacterium Bacillus thuringiensis is an important entomopathogen that has been used in agriculture, once it produces proteins that are toxic to many target insect orders. Among several genes from B. thuringiensis that encode toxic proteins there are vip1, vip2 and cry3 classes that stand as an alternative for controlling insect pests belonging the Coleoptera order. The objective of this work was to identify and characterize molecularly, through PCR-RFLP, the genes cry3, vip1, vip2 and vip1/vip2 in a collection of B. thuringiensis, for possible polymorphisms exist, trying to relate them to the toxicity in Anthonomus grandis larvae. Analysis of 1078 isolates of B. thuringiensis, were found 151 positive isolates for the genes under study and 10 polymorphic profiles, which indicate the presence of subclasses of the genes. These results obtained in tests toxicity indicate that polymorphisms gene may have interference with the toxicity of the protein, and the toxin Cry3 showed a greater effectiveness in mortality in A. grandis larvae. These results also showed that the PCR-RFLP proved to be suitable for the detection of genetic variability in B. thuringiensis, allowing the identification of haplotypes