Caracterização molecular de genes cyt de cepas de Bacillus thuringiensis e avaliação da toxicidade de proteínas inseticidas contra Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Costa, Maria Lucília Machado da
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFLA
Texto Completo: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/2114
Resumo: Biotecnologia Vegetal
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spelling Caracterização molecular de genes cyt de cepas de Bacillus thuringiensis e avaliação da toxicidade de proteínas inseticidas contra Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae)Molecular characterization of cyt genes of Bacillus thuringiensis strains and assessment of toxicity activity of insecticidal proteins against Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae)PCRGenes cytBactérias entomopatogênicasControle biológicoLagarta-do-cartuchoCyt geneEntomopathogenic bacteriaBiological controlArmywormsCiências biologicasCNPQ_NÃO_INFORMADOBiotecnologia VegetalO Bacillus thuringiensis vem obtendo destaque como alternativa de controle biológico de pragas, como a Spodoptera frugiperda, uma das principais pragas da cultura do milho no Brasil. Esta característica deve-se à produção de proteínas inseticidas (Cry e Cyt) durante a fase estacionária. Este trabalho teve por objetivo a caracterização molecular de uma coleção de isolados de B. thuringiensis com diferentes toxicidades contra S. frugiperda quanto à presença das classes de genes cyt1 e cyt2, bem como algumas de suas subclasses, além de avaliar o efeito das proteínas inseticidas Cry1Ba, Cry1Ca, Cry1Da e Cyt sobre S. frugiperda. Das 500 cepas analisadas por PCR, 7 apresentaram genes cyt, destas, três contendo genes das duas famílias (cyt1 e cyt2), e quatro apenas uma delas. As cepas que apresentaram as duas famílias gênicas foram efetivas contra S. frugiperda, duas com toxicidade de 100% e uma com 79%, as demais possuem 0% de toxicidade. Não foi possível correlacionar a presença/ausência dos genes cyt com a toxicidade das cepas à S. frugiperda, já que estes estavam presentes em cepas efetivas e não efetivas, entretanto, a presença de genes cyt em cepas ativas contra lepidópteros, aponta uma fonte para novos estudos envolvendo expressão gênica e bioensaios, a fim de elucidar o papel real destes genes e sua possível toxicidade. Na avaliação de toxicidade das proteínas Cyt e Cry à S. frugiperda, apenas a proteína Cry1Ca foi efetiva contra os indivíduos avaliados, proporcionando mortalidade de 77,08%. As demais apresentaram baixa atividade tóxica, com valores inferiores a 8,3% de mortalidade. A utilização do indutor de expressão IPTG aumentou a mortalidade das lagartas apenas quando associado à ativação das proteínas com tripsina. Em relação ao desenvolvimento das lagartas, apenas nos tratamentos Cry1BaSc e Cry1BaCC não houve diferença significativa em relação à testemunha. Nos demais tratamentos, houve efeito no desenvolvimento, causando redução no peso médio das lagartas. Os menores pesos foram observados em todos os tratamentos utilizando a toxina Cry1Ca. Não foi observado sinergismo positivo entre as proteínas avaliadas, havendo redução na mortalidade em relação às proteínas utilizadas isoladamente. O presente estudo serve como fonte para futuras abordagens envolvendo bioensaios e sinergismo.Bacillus thuringiensis has been gaining prominence as an alternative biological control of pests such as Spodoptera frugiperda, a major pest of corn in Brazil. This capacity is due to their ability to produce insecticidal proteins (Cry and Cyt) during the stationary phase. This work was aimed at the molecular characterization of a collection of B. thuringiensis isolates with different toxicities against S. frugiperda for the presence of cyt1 and cyt2 genes as well as some of its subclasses, and also to evaluate the effect of insecticidal proteins Cry1Ba, Cry1Ca, Cry1Da and Cyt on S. frugiperda. Of the 500 Bt strains analyzed by PCR, seven showed cyt genes, out of them three containing the two gene families (cyt1 and cyt2), and four only one of them. The strains with the two gene families were effective against S. frugiperda, two with toxicity of 100% and one with 79%, the others showed 0% toxicity. It was not possible to correlate the presence /absence of cyt genes with toxicity of strains of S. frugiperda, since these strains were present in effective and ineffective, however, the presence of cyt genes in strains active against lepidopteran, says a source for further studies involving gene expression and bioassay in order to elucidate the actual role of these genes and their possible toxicity. In assessing the toxicity of Cyt and Cry proteins to S. frugiperda, just Cry1Ca protein was effective against the tested individuals, with a mortality rate of 77.08%. The others showed low toxicity, with values lower than 8.3% mortality. The use of the expression inducer IPTG increased the mortality of the larvae only when associated with protein activation with trypsin. Regarding the development of the larvae, only in the treatments Cry1BaSc and Cry1BaCC showed no significant difference compared to control. The other treatments had no effect on development, except for causing a reduction in the average weight of larvae. The lowest weights were observed in all treatments using the toxin Cry1Ca. Was not observed positive synergism between the proteins evaluated, with reduction in mortality over proteins used alone. This study serves as a source for future approaches involving bioassays and synergism.UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRASPPBV - Programa de Pós-graduação em Biotecnologia VegetalUFLABRASILValicente, Fernando HercosPaiva, EdilsonPaiva, Luciano VilelaCosta, Maria Lucília Machado da2014-08-04T18:13:15Z2014-08-04T18:13:15Z2014-08-042011-02-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCOSTA, M. L. M. Caracterização molecular de genes cyt de cepas de bacillus thuringiensis e avaliação da toxicidade de proteínas inseticidas a Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae). 2011. 69 p. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia Vegetal)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2011http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/2114info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLA2023-04-12T14:13:10Zoai:localhost:1/2114Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufla.br/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2023-04-12T14:13:10Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)false
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