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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2019.tde-13122019-105723
Documento
Autor
Nome completo
Sandy Spineli Silva
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2019
Orientador
Banca examinadora
Omoto, Celso (Presidente)
Papa, Geraldo
Santos, Antonio Cesar Serrantola dos
Yamamoto, Pedro Takao
Título em português
Risco de evolução da resistência a espinosinas em Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) no Brasil
Palavras-chave em português
Bases genéticas
Manejo da resistência de insetos
Resistência cruzada
Spinetoram
Spinosad
Resumo em português
Após a detecção de Helicoverpa armigera (Hübner, 1808) (Lepidoptera: Noctuidae) no Brasil em 2013, estudos para compreender o risco de evolução da resistência de H. armigera aos principais inseticidas registrados para o seu controle são de suma importância. Dentre esses inseticidas, destaca-se o grupo das espinosinas que apresentam mecanismo de ação único, atuando como moduladores alostéricos aos receptores nicotínicos da acetilcolina. Assim, para subsidiar programas proativos de manejo da resistência de H. armigera a inseticidas espinosinas no Brasil, no presente trabalho foram conduzidos estudos para (i) avaliar a suscetibilidade de populações de H. armigera a spinosad e spinetoram e (ii) entender as bases genéticas da resistência e verificar resistência cruzada a spinetoram, a partir de uma linhagem de H. armigera resistente a spinosad selecionada em condições de laboratório. O monitoramento da suscetibilidade foi realizado com populações de campo coletadas em regiões de grande representatividade na produção de soja e algodão no Brasil ao longo das safras agrícolas de 2017 a 2019. Para o inseticida spinosad utilizou-se a dose diagnóstica (DL99) de 3,03 µg i.a./cm2 e para spinetoram a DL99 de 0,97 µg i.a./cm2. Todas as 17 populações de H. armigera monitoradas apresentaram alta suscetibilidade tanto para spinosad quanto para spinetoram. Os valores de sobrevivência larval nas doses diagnósticas variaram de 0,0 a 3,9% para spinosad e de 0,0 a 2,0% para spinetoram. A linhagem resistente a spinosad (Spin-R) foi selecionada a partir de uma população de campo coletada em Juscimeira, Mato Grosso, na segunda safra de 2017. Após doze gerações sob pressão de seleção com spinosad, a linhagem resistente apresentou uma razão de resistência de 27 vezes, baseado na DL50 (95% IC) da linhagem Spin-R de 3,24 (2,80 - 3,74) µg i.a/cm2 e da linhagem suscetível (Sus) de 0,12 (0,08 - 0,16) µg i.a/cm2. Cruzamentos recíprocos entre as linhagens Sus e Spin-R mostrou que a resistência de H. armigera a spinosad é autossômica e incompletamente dominante. Por meio dos retrocruzamentos entre os indivíduos heterozigotos com a linhagem Sus revelou que a resistência é poligênica. Além disso, Spin-R apresentou resistência cruzada para o inseticida spinetoram (RR = 12 vezes). Neste contexto, apesar da alta suscetibilidade de H. armigera a inseticidas espinosinas em populações monitoradas nas safras de 2017 a 2019, o risco de evolução da resistência pode ser considerado alto em populações de H. armigera a estes inseticidas em condições de campo, pois confirmou-se a presença de alelos que conferem resistência com caráter dominante para spinosad. Portanto, estratégias de manejo da resistência devem ser implementadas para preservar a vida útil de inseticidas espinosinas no controle de H. armigera no Brasil.
Título em inglês
Risk of resistance evolution to spinosyns in Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) in Brazil
Palavras-chave em inglês
Cross-resistance
Genetic basis
Insect resistance management
Spinetoram
Spinosad
Resumo em inglês
After the detection of Helicoverpa armigera (Hübner, 1808) (Lepidoptera: Noctuidae) in Brazil in 2013, studies to understand the risk of resistance evolution of H. armigera to major insecticides registered for its control are very important. Among these insecticides, the spinosyns have a unique mechanism of action, acting as allosteric modulators to nicotinic acetylcholine receptors. Thus, to support proactive management programs of H. armigera resistance to spinosyns in Brazil, we conducted studies (i) to monitor the susceptibility to spinosad and spinetoram in H. armigera populations and (ii) select a spinosad-resistant strain under laboratory conditions to understand the genetic bases of resistance and to verify cross-resistance to spinetoram. Susceptibility monitoring was performed with field-populations collected from a major soybean and cotton producing regions in Brazil from 2017 to 2019 cropping seasons. For the spinosad insecticide the diagnostic dose (LD99) of 3.03 µg a.i/cm2 and for spinetoram the LD99 of 0.97 µg a.i/cm2 were used. All 17 field-collected populations showed high susceptibility to both spinosad and spinetoram. The larval survival at diagnostic doses ranged from 0.0 to 3.9% for spinosad and 0.0 to 2.0% for spinetoram. The spinosad-resistant strain (Spin-R) was selected from a field-population collected in Juscimeira, Mato Grosso during the second cropping season of 2017. After twelve generations of selection pressure with spinosad, the spinosad-resistant strain showed resistance ration of 27-fold, based on the LD50 (95% CI) of Spin-R 3.24 (2.80 - 3.74) µg a.i/cm2 and of the susceptible strain (Sus) of 0.12 (0.08 - 0.16) µg a.i/cm2. Reciprocal crosses between the Sus and Spin-R strains revealed that resistance of H. armigera to spinosad is autosomal and incompletely dominant resistance. By perfoming the backcross of the heterozygous individuals with Sus strain showed that the resistance is polygenic. Moreover, Spin-R showed cross-resistance to spinetoram (RR= 12-fold). Although high susceptibility of H. armigera populations to spinosyns were found from 2017 to 2019 cropping season, the risk of resistance evolution of H. armigera to these insecticides may be high under field conditions because we confirmed the presence of dominant resistance alleles to spinosad. Thus, resistance management strategies should be implemented to preserve the lifetime of spynosins to control H. armigera in Brazil.
 
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Data de Liberação
2021-12-12
Data de Publicação
2019-12-18
 
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