Suscetibilidade à proteína Cry1Ac e estrutura genética em populações de Heliothis virescens (Fabricius) (Lepidoptera: Noctuidae) no Brasil

• Autor(a) principal: Albernaz, Karina Cordeiro
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-24052011-090014/
• topic: Algodão; Caterpillar; Cotton; Genetic variation.; Integrated management; Lagartas; Manejo integrado; Marcador molecular; Molecular marker; Plantas transgência; Transgenic plants; Variação genética.

Heliothis virescens (Fabricius) é uma das pragas-alvo do algodão geneticamente modificado que expressa a proteína Cry1Ac de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt). Estudos sobre a suscetibilidade de H. virescens à proteína Cry1Ac e sobre a estrutura genética e padrões de fluxo gênico nas escalas locais e regionais desse inseto são fundamentais para a implementação de programas de Manejo da Resistência de Insetos (MRI) no Brasil. Dessa forma, os principais objetivos do trabalho foram: (a) avaliar a suscetibilidade à proteína Cry1Ac em populações de H. virescens coletadas nas principais regiões produtoras de algodão no Brasil (Bahia, Goiás, Mato Grosso e Mato Grosso do Sul) durante as safras agrícolas 2007/08 e 2008/09; e (b) avaliar a variabilidade genética e fluxo gênico de populações de H. virescens provenientes das culturas de algodão (safras 2007/08, 2008/09 e 2009/10) e de soja (safra 2009/10) utilizando sequências de DNA mitocondrial (DNAmit). As linhas-básica de suscetibilidade à proteína Cry1Ac foram estabelecidas mediante o uso de lagartas neonatas, por meio de bioensaios de incorporação das diferentes concentrações da proteína em dieta artificial. Para avaliar a variabilidade genética e o fluxo gênico entre populações de H. virescens utilizou-se sequências de DNAmit das subunidades I e II da citocromo oxidase COI e COII e a subunidade 6 da desidrogenase dinucleotídica da adenina nicotinamida nad6. As CLs50 estimadas variaram de 0,18 a 0,66 µg de Cry1Ac/mL de dieta para as populações coletadas na safra 2007/08 (variação de 3,7 vezes). Da mesma forma, as concentrações efetivas médias para a inibição do desenvolvimento larval (CE50) variaram de 0,0053 a 0,0161 µg de Cry1Ac/mL dieta (variação de 3,0 vezes). A partir da análise conjunta dos dados de concentração-mortalidade de todas as populações avaliadas, foram definidas e validadas as concentrações diagnósticas de 3,1 e 5,6 µg de Cry1Ac/mL de dieta para programas de monitoramento da resistência de H. virescens à proteína Cry1Ac no Brasil. Baseadas em análises de agrupamento (Neighbor-Joining e Análise de Componentes Principais) e Bayesiana (Structure) foram verificadas uma baixa estruturação entre as populações de H. virescens de diferentes regiões, bem como para aquelas coletadas em plantas hospedeiras diferentes. As análises de AMOVA também indicaram baixa estruturação genética entre as populações de H. virescens estudadas independente da cultura (Fst= 0,019) ou escala geográfica (Fst= 0,012), sugerindo um nível significativo de fluxo gênico. Em média, a distância genética entre as amostras foi de 0,1%. Uma rede de haplótipos obtida com os dados combinados resultou em 35 haplótipos, com quatro haplótipos únicos presentes somente nas amostras coletadas em soja. A principal característica dessa rede é a forma de estrela na distribuição dos haplótipos, bem como a ocorrência de muitos alelos em baixa frequência. Esse tipo de rede é característico de populações que passaram por uma recente expansão populacional e, de fato, a história demográfica de H. virescens, baseada no teste de distribuição da diferença genética par-a-par entre haplótipos (distribuição de Mismatch) e nos resultados negativos nos testes de neutralidade seletiva indicam também um episódio de expansão populacional recente. As informações obtidas no presente trabalho serão fundamentais para o acompanhamento da efetividade das estratégias de manejo da resistência de H. virescens à proteína Cry1Ac no Brasil.