Suscetibilidade e interação de proteínas Cry1 e Vip3A de Bacillus thuringiensis para o controle de lepidópteros-praga

Abstract

Chemical insecticides are widely used to control insect pests, however, cause enormous environmental damage. An alternative to these insecticides is the use of entomopathogenic microorganisms which selectively control insects and preserve the environment. The Bacillus thuringiensis Berliner is the species of greatest interest responsible for production of insecticidal proteins. Genes of B. thuringiensis have been widely studied and used in the construction of transgenic crops worldwide. However, when not associated with refuge areas can accelerate the selection of resistant organisms in populations of insect pests. Studies have reported the need to slow the evolution of resistance to insect pests and among the possibilities, the use of more than one gene in the construction of transgenic plants proves efficient. Thus, the present study evaluated the susceptibility of Anticarsia gemmatalis (Hübner, 1818) (Lepidoptera: Erebidae) and Chrysodeixis includens (Walker, 1857) (Lepidoptera: Noctuidae), from the proteins isolated from B. thuringiensis Cry1Aa , Cry1Ab , Cry1Ac , Cry1Ca , Cry1Ea , Vip3Aa , Vip3Ae and Vip3Af . After estimating the LC50 of each protein for each species evaluated the interaction between combinations of Vip3A + Cry1 and Cry1 + Cry1. The results suggest that all proteins were effective in controlling both species, emphasized the Cry1Ac protein (0.75 ng.cm-2) to A. gemmatalis and Vip3Af protein (1.4 ng.cm-2) to C. includens. A comparison of the susceptibility of the species to proteins indicated that there is a significant difference in toxicity for each species. There was a large inhibition of larval development of caterpillars surviving the LC50 of each protein. The interactions of proteins indicated the synergistic combinations Vip3Aa + Cry1Ea, Cry1Aa + Cry1Ab and Cry1Ea + Cry1Ac as alternatives for the control and management of resistance in A. gemmatalis and C. includens ...

Os inseticidas químicos são amplamente utilizados no controle de insetos-praga, no entanto, causam enormes prejuízos ambientais. Uma alternativa a esses inseticidas é a utilização de microrganismos entomopatogênicos, que controlam seletivamente os insetos e preservam o meio ambiente. A bactéria Bacillus thuringiensis Berliner é considerada a espécie de maior interesse neste cenário, pois é responsável pela produção de proteínas inseticida. Genes de B. thuringiensis vêm sendo amplamente estudados e utilizados na construção de culturas transgênicas no mundo todo. No entanto, quando não associadas a áreas de refúgio podem acelerar a seleção de organismos resistentes em populações de insetos-praga. Estudos relatam a necessidade em retardar a evolução da resistência a insetos-praga e dentre as possibilidades, a utilização de mais de um gene na construção de plantas transgênica mostra-se eficiente. Desta forma, o presente estudo avaliou a suscetibilidade de Anticarsia gemmatalis (Hübner, 1818) (Lepidoptera: Erebidae) e Chrysodeixis includens (Walker, 1857) (Lepidoptera: Noctuidae) às proteínas de B. thuringiensis, Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac, Cry1Ca, Cry1Ea, Vip3Aa, Vip3Ae e Vip3Af. Após estimar a CL50 de cada proteína para cada espécie avaliou-se a interação entre as combinações de Vip3A+Cry1 e Cry1+Cry1. Os resultados sugerem que todas as proteínas foram eficientes no controle de ambas as espécies, destacando-se a proteína Cry1Ac (0,75 ng.cm-2) para A. gemmatalis e a proteína Vip3Af (1,4 ng.cm-2) para C. includens. O padrão geral de comparação da suscetibilidade das espécies frente às proteínas avaliadas indicou que há uma diferença significativa na toxicidade das proteínas para cada espécie. Verificou-se uma grande inibição do desenvolvimento larval de lagartas sobreviventes a CL50 de cada proteína. As interações das proteínas indicaram ...