Uso de ferramentas moleculares para identificar e estudar pragas invasivas no Brasil

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Arnemann, Jonas André
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3256
Resumo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
id UFSM_701a0b7db15f2c493f4b826cb77a8410
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/3256
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Uso de ferramentas moleculares para identificar e estudar pragas invasivas no BrasilDNA mitocondrialPragas invasivasHelicoverpa armigeraMelanagromyza sojaeCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIACoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorO rápido crescimento da população humana durante os últimos dois séculos criou desafios significativo para a produção agrícola. Insetos-praga de culturas agrícolas representam impacto direto no sistema de produção agrícola global, e quanto as pragas invasoras, uma invasão bem-sucedida em um novo ambiente representa uma preocupação de biossegurança significativa. As medidas de biossegurança buscam proteger a economia, ambiente e sociedade de introduções intencionais ou acidentais de pragas invasoras que podem colocar o sistema em risco. Mais do que nunca, as altas demandas de produtividade agrícola demandam inovação no controle de organismos exóticos invasores, tais como ervas daninhas, doenças, insetos e outras pragas que são capazes de desenvolver mecanismos adaptativos tais como a resistência a diferentes medidas de controle. Uma porcentagem dessas espécies pode se espalhar rapidamente para além das suas áreas introduzidas e se tornar espécie invasora. As invasões biológicas constituem um dos principais fatores para a alterações ambientais, afetando a conservação, a saúde humana e a agricultura. Técnicas gnéticas se usadas corretamente, podem proporcionar confirmações efetivas e rápidas da presençca/ausencia de determinadas espécies praga invasoras/exóticas contribuindo para que potencias perdas economicas sejam evitadas. Além disso, podem contribuir para o monitorizamento e gestão eficaz de espécies de pragas exóticas, uma vez identificados e marcadores apropriados desenvolvidos. Gestores que procuram controlar e/ou mitigar a propagação de espécies pragas invasoras irão se beneficiar de informações que ajudam a identificar populações de origem e rotas incursão. Ferramentas genéticas eficazes também pode fornecer informações sobre a potencial origem de uma espécie invasora, determinar se a introdução foi intencional ou não intencional, e/ou por meio de escape de cativeiro. Isto também pode ter implicações para identificar a rota de entrada e auxiliar na prevenção de invasões adicionais da mesma origem. O Brasil tem um alto risco para a introdução e estabelecimento de insetos exóticos devido as suas dimensões continentais, grande região de fronteira e diversas zonas climáticas. Esse trabalho visa preencher algumas das lacunas que existem na compreensão dos riscos de biossegurança envolvendo pragas invasoras na América do Sul. O potencial de uso de ferramentas moleculares para identificar e estudar a genética de populações de duas pragas invasoras na América do Sul foi explorado. O objetivo foi fornecer rápida confirmação de espécie utilizando NGS e marcadores moleculares e, especificamente, entender a diversidade genética dessas espécies pragas invasoras, gerando conhecimento necessário para melhorar as estratégias de biossegurança utilizadas nos países da América do Sul. As espécies utilizadas neste estudo foram, portanto, escolhidas com base em seu impacto econômico nas regiões onde foram encontradas. O primeiro estudo teve como alvo a mosca da haste Melanagromyza sojae, a qual foi encontrada danificando lavouras de soja no sul do Brasil. Na falta de especialistas para identificar espécies de Melanagromyza spp. no Brasil, a identificação morfológica foi realizada com o suporte do pesquisador Hugh Brier, Entomologista Senior no Queensland Department of Agriculture and Fisheries, Australia, antes do início da caracterização molecular do genoma mitochondrial no CSIRO (Commonwealth Scientific and Industry Research Organization) in Canberra, Australia. Os insetos suspeitos foram identificados por caracteres morfológicos larvais como M. sojae e os genomas mitocondrias completes (mtDNA) de três M. sojae coletadas de soja (Glycine max L.) no Brasil foram sequenciados utilizando a plataforma Illumina MiSeq NGS, e a sequência específica do gene mitocondrial COI foi caracterizado. O anotação completa do mtDNA também proporcionou a oportunidade para anotar todos os 13 genes que codificam proteínas de M. sojae, bem como a estimativa das taxas de polimorfismo no mitogenome completo. Marcadores de DNA robustos para identificação de M. sojae e estudos genéticos foram desenvolvidos e uma filogenia de máxima verossimilhança utilizando sequências parciais mtDNA COI de um indivíduo representativo foi construído para inferir a posição filogenética do espécime brasileiro de M. sojae, e também para determinar se essa espécie de mosca já tinha tido essa região do gene mitocondrial (COI) previamente caracterizado. Após confirmada a ocorrência de M. sojae no Rio Grande do Sul e Santa Catarina, o segundo estudo teve como objetivo investigar a diversidade genética da população de M. sojae utilizando o marcador molecular específico mtCOI-SSF recém-desenvolvido e discutir as implicações potenciais de biossegurança de incursões por M. sojae no Brasil. As populações brasileiras de M. sojae apresentaram tanto alta diversidade de nucleotídeos como elevado número de haplótipos nas duas amostras de campo preliminares e relativamente pequenas pesquisadas, apontando para vários fundadores com populações estabelecidas. O estudo também identificou um haplótipo COI-mitocondrial compartilhado com dois indivíduos de M. sojae amostrados anteriormente da Austrália, e demonstrou a importância de integrar a pesquisa taxonômica tradicional com abordagem de NGS para confirmar inequivocamente a espécie de um inseto praga emergente em nível agrícola global. A espécie praga invasiva global Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) foi o alvo do terceiro e último estudo. A presença desta espécie de mariposa foi confirmada na América do Norte, Sul e América Central (no Brasil em 2013; no Paraguai em 2013; na Argentina em 2014 e nos EUA em 2015), trazendo sérias implicações em termos da gestão e manejo de inseto pragas nas principais culturas agrícolas cultivadas nessas áreas. Os dados da seqüência genética de parte do gene mitocondrial COI de espécimes de H. armigera coletados do Uruguai, Argentina, Paraguai, e também de três estados do Sul do Brasil (Paraná, Rio Grande do Sul e Santa Catarina) foram analisados com o objetivo de melhor caracterizar a diversidade genética de H. armigera na região do Cone Sul. Os principais resultados deste estudo foram: (i) confirmação, em nível molecular, de que H. armigera está presente em lavouras de soja no Uruguai e Paraguai, e também nos estados brasileiros do Rio Grande do Sul (RS), Santa Catarina (SC) e Paraná (PR); (ii) primeira caracterização molecular da diversidade genética de H. armigera na região do Cone Sul (incluindo indivíduos provenientes da Argentina); (iii) detecção de inesperada diversidade de haplótipos únicos em populações de H. armigera do Uruguai, Argentina e Paraguai; e (iv) as populações de H. armigera no continente sul-americano provavelmente representam vários eventos de incursão independentes. Os resultados que as populações de H. armigera no continente sul-americano provavelmente são resultado de vários eventos de incursão independentes terão implicações significativas no manejo das estratégias de resistência dessa praga no Novo Mundo.Universidade Federal de Santa MariaBRAgronomiaUFSMPrograma de Pós-Graduação em AgronomiaGuedes, Jerson Carushttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799031H3Loreto, Elgion Lucio da Silvahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785575A7Smagghe, Guyhttp://lattes.cnpq.br/5628387257846847Jacques, Rodrigo Josemar SeminotiArnemann, Jonas André2017-05-092017-05-092015-11-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfapplication/pdfARNEMANN, Jonas André. Uso de ferramentas moleculares para identificar e estudar pragas invasivas no Brasil. 2015. 164 f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3256porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-08-17T15:40:34Zoai:repositorio.ufsm.br:1/3256Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-08-17T15:40:34Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Uso de ferramentas moleculares para identificar e estudar pragas invasivas no Brasil
title Uso de ferramentas moleculares para identificar e estudar pragas invasivas no Brasil
spellingShingle Uso de ferramentas moleculares para identificar e estudar pragas invasivas no Brasil
Arnemann, Jonas André
DNA mitocondrial
Pragas invasivas
Helicoverpa armigera
Melanagromyza sojae
CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA
title_short Uso de ferramentas moleculares para identificar e estudar pragas invasivas no Brasil
title_full Uso de ferramentas moleculares para identificar e estudar pragas invasivas no Brasil
title_fullStr Uso de ferramentas moleculares para identificar e estudar pragas invasivas no Brasil
title_full_unstemmed Uso de ferramentas moleculares para identificar e estudar pragas invasivas no Brasil
title_sort Uso de ferramentas moleculares para identificar e estudar pragas invasivas no Brasil
author Arnemann, Jonas André
author_facet Arnemann, Jonas André
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Guedes, Jerson Carus
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799031H3
Loreto, Elgion Lucio da Silva
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785575A7
Smagghe, Guy
http://lattes.cnpq.br/5628387257846847
Jacques, Rodrigo Josemar Seminoti
dc.contributor.author.fl_str_mv Arnemann, Jonas André
dc.subject.por.fl_str_mv DNA mitocondrial
Pragas invasivas
Helicoverpa armigera
Melanagromyza sojae
CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA
topic DNA mitocondrial
Pragas invasivas
Helicoverpa armigera
Melanagromyza sojae
CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA
description Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015-11-26
2017-05-09
2017-05-09
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv ARNEMANN, Jonas André. Uso de ferramentas moleculares para identificar e estudar pragas invasivas no Brasil. 2015. 164 f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015.
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3256
identifier_str_mv ARNEMANN, Jonas André. Uso de ferramentas moleculares para identificar e estudar pragas invasivas no Brasil. 2015. 164 f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015.
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3256
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
BR
Agronomia
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Agronomia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
BR
Agronomia
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Agronomia
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com
_version_ 1805922102440624128

Registros relacionados