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Thèse de Doctorat
DOI
10.11606/T.11.2012.tde-25042012-153518
Document
Auteur
Nom complet
Oderlei Bernardi
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2012
Directeur
Jury
Omoto, Celso (Président)
Gomez, Daniel Ricardo Sosa
Lopes, Joao Roberto Spotti
Martinelli, Samuel
Sato, Mário Eidi
Titre en portugais
Avaliação do risco de resistência de lepidópteros-praga (Lepidoptera: Noctuidae) à proteína Cry1Ac expressa em soja MON 87701 x MON 89788 no Brasil
Mots-clés en portugais
Dosagem
Lagartas - Resistência
Manejo integrado
Plantas transgênicas
Proteínas de plantas
Resumé en portugais
A soja geneticamente modificada MON 87701 × MON 89788, Glycine max (L.) Merrill, que expressa genes que codificam a proteína Cry1Ac de Bacillus thuringiensis var. kurstaki Berliner e a proteína 5-enolpiruvilchiquimato-3-fosfato sintase de Agrobacterium sp., foi liberada para uso comercial no Brasil em 2010. Para subsidiar um programa de Manejo da Resistência de Insetos (MRI) foi realizada a avaliação de risco de evolução de resistência a Cry1Ac para as pragas-alvo primárias, Anticarsia gemmatalis Hübner e Pseudoplusia includens (Walker), a praga-alvo secundária Heliothis virescens (Fabricius) e as pragas nãoalvo Spodoptera cosmioides (Walker), Spodoptera eridania (Stoll) e Spodoptera frugiperda (J. E. Smith). Em bioensaios com a proteína Cry1Ac purificada incorporada em dieta artificial, verificou-se que Cry1Ac foi extremamente ativa para A. gemmatalis [CL50 (IC 95%) = 0,23 (0,15 - 0,34) g Cry1Ac/mL de dieta], P. includens [CL50 (IC 95%) = 3,72 (2,65 - 4,86) g Cry1Ac/mL de dieta] e H. virescens [CL50 (IC 95%) = 0,026 (0,021 - 0,033) g de Cry1Ac/mL de dieta]. Em contraste, na máxima concentração testada de 100 g Cry1Ac/mL de dieta, S. cosmioides e S. eridania apresentaram mortalidade < 13%, e S. frugiperda de » 50%. Em bioensaios com tecido liofilizado de soja MON 87701 × MON 89788, diluído 25 vezes em dieta artificial, houve 100% de mortalidade para A. gemmatalis e H. virescens e até 96% para P. includens. Entretanto, as lagartas sobreviventes de P. includens apresentaram enfezamento larval > 95%. Em bioensaios com discos de folha em laboratório (para A. gemmatalis, P. includens e H. virescens), vagens (para H. virescens) e elevada infestação em condições de casa de vegetação e de infestação natural em campo (para A. gemmatalis e P. includens) foram obtidas alta eficácia da soja MON 87701 × MON 89788 no controle das pragas-alvo primárias e secundária. Por outro lado, a soja MON 87701 × MON 89788 apresentou baixa eficácia para S. cosmioides e S. eridania (mortalidade < 7%) e atividade intermediária para S. frugiperda (32 a 47% mortalidade). A soja MON 87701 × MON 89788 não afetou os parâmetros biológicos de S. cosmoides e S. eridania. Para S. frugiperda houve prolongamento da fase larval (» 5 dias), menor viabilidade larval e total, aumento no intervalo entre gerações (» 8 dias) e redução na taxa intrínseca de crescimento (» 41%). No contexto do MRI, a soja MON 87701 × MON 89788 expressa a proteína Cry1Ac em níveis que constituem alta dose para A. gemmatalis e H. virescens, e muito próximo a alta dose para P. includens. Por outro lado, para as espécies de Spodoptera, a soja MON 87701 × MON 89788 é um evento de baixa dose, pois permite que indivíduos suscetíveis completem o ciclo biológico. Em termos de MIP, a soja MON 87701 × MON 89788 apresenta um elevado nível de controle de A. gemmatalis, P. includens e H. virescens. No entanto, a soja MON 87701 × MON 89788 não ocasiona controle efetivo de espécies de Spodoptera. As informações obtidas no presente trabalho contribuirão para subsidiar programas de MRI e preservar a durabilidade dessa tecnologia para o MIP-Soja no Brasil.
Titre en anglais
Resistance risk assessment of lepidopterous pests (Lepidoptera: Noctuidae) to Cry1Ac protein of MON 87701 × MON 89788 soybean in Brazil
Mots-clés en anglais
Dose
Integrated Management
Larvae - Resistance
Plant proteins
Transgenic plants
Resumé en anglais
Genetically modified MON 87701 × MON 89788 soybean, Glycine max (L.) Merrill, expressing genes that code for the Cry1Ac protein of Bacillus thuringiensis var. kurstaki Berliner and the 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase protein of Agrobacterium sp., has been registered for commercial use in Brazil in 2010. To develop a program of Insect Resistance Management (IRM) for this event, we conducted resistance risk assessment to the primary target pests, Anticarsia gemmatalis Hübner and Pseudoplusia includens (Walker), the secondary target pest Heliothis virescens (Fabricius) and the non-target pests Spodoptera cosmioides (Walker), Spodoptera eridania (Stoll) and Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) to the Cry1Ac protein. In bioassays with purified Cry1Ac protein incorporated into artificial diet, Cry1Ac was highly active for A. gemmatalis [LC50 (95% FL) = 0.23 (0.15 - 0.34) g Cry1Ac/mL of diet], P. includens [LC50 (95% FL) = 3.72 (2.65 - 4.86) g Cry1Ac/mL of diet] and H. virescens [LC50 (95% FL) = 0.026 (0.021 - 0.033) g Cry1Ac/mL of diet]. In contrast, even at the highest concentration tested of 100 g Cry1Ac/mL of diet, the mortality observed to S. cosmioides and S. eridania was < 13% and to S. frugiperda was » 50%. In bioassays with freeze-dried MON 87701 × MON 89788 soybean tissue, diluted 25 times in artificial diet, there was 100% mortality to A. gemmatalis and H.virescens and up to 96% for P. includens. However, the surviving P. includens larvae showed > 95% larval stunting. In bioassays with leaf discs in the laboratory to (A. gemmatalis, P. includens and H. virescens), pods (H. virescens), high pest infestation studies under greenhouse conditions and in natural infestation in the field (to A. gemmatalis and to P. includens) showed a very high level of efficacy against these primary and secondary target pests. On the other hand, soybean MON 87701 × MON 89788 showed low efficacy to S. cosmioides and S.eridania (mortality < 7%), and intermediate activity to S. frugiperda (32 to 47% of mortality). MON 87701 × MON 89788 soybean did not affect the biological parameters of S. cosmoides and S. eridania. For S. frugiperda, the larval stage was prolonged (» 5 days), with reduction on larval and total viability, increase in generation time (» 8 days) and reduction in the intrinsic rate of increase (» 41%). In the context of IRM, MON 87701 × MON 89788 soybean expresses the Cry1Ac protein at levels that are high-dose for A. gemmatalis and H. virescens, and near to the highdose for P. includens. On the other hand, for the Spodoptera species, MON 87701 × MON 89788 soybean is a low-dose event, because it allows susceptible individuals to complete larval developement. In terms of IPM, MON 87701 × MON 89788 soybean provided a high level of control of A. gemmatalis, P. includens and H. virescens. However, MON 87701 × MON 89788 soybean was not effective to control Spodoptera species. The information obtained in this research will contribute to develop IRM programs and to preserve the durability of this technology for soybean IPM in Brazil.
 
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Oderlei_Bernardi.pdf (917.63 Kbytes)
Date de Publication
2012-05-10
 
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