Prospecção e análise genômica de cepas de bacillus thuringiensis eficientes no controle de Spodoptera eridania, Spodoptera cosmioides e Spodoptera frugiperda

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Alves, Amanda do Carmo
• Orientador(a): Valicente, Fernando Hercos
• Banca de defesa: Valicente, Fernando Hercos, Lana, Ubiraci Gomes de Paula, Tinoco, Sylvia Morais de Sousa, Aguiar, Frederick Mendes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia Vegetal
• Departamento: Não especifica vinculação com nenhum departamento
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Manejo de pragas; Spodoptera; Controle biológico de pragas; Genes inseticidas; Bioinseticidas; Pest management; Biological pest control; insecticide genes; Biopesticides
• Área do conhecimento CNPq: Melhoramento Vegetal
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/48630

Apesar do Brasil ser um dos principais produtores de grãos do mundo, ocorrem perdas significativas na produção por causa de pragas do gênero Spodoptera, com destaque para as espécies S. frugiperda, S. eridania e S. cosmioides. Estas pragas causam desfolha e danos diretos às folhas e/ou vagens em diferentes culturas. O controle biológico com microrganismos entomopatogênicos vem sendo empregado com eficácia há anos para o manejo de pragas. Especialmente, a bactéria Bacillus thuringiensis vem sendo utilizada em diferentes formulações de bioinseticidas ou como fonte de genes inseticidas para o desenvolvimento de plantas transgênicas. O objetivo deste trabalho foi identificar cepas de B. thuringiensis eficientes contra as lagartas Spodoptera eridania, S. cosmioides e S. frugiperda e os genes inseticidas presentes na cepa com mortalidade superior a 90% para as três pragas. Para isso, foram utilizadas 30 cepas de B. thuringiensis provenientes da Coleção de Microrganismos da Embrapa Milho e Sorgo em Sete Lagoas/MG para a realização dos bioensaios seletivos com lagartas neonatas das diferentes pragas. Os bioensaios foram realizados usando 150 uL da solução de esporos e cristais de cada cepa com a concentração de 3 x 108 esporos/mL, sendo a mortalidade avaliada durante sete dias. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com grupos experimentais de quatro repetições com 16 insetos cada. Seis das trinta cepas de B. thuringiensis causaram mortalidade simultânea acima de 80% em três espécies de Spodoptera, e nenhuma delas produziu β-exotoxina. A cepa de B. thuringiensis 1408 causou mortalidade acima de 90% para as três espécies de Spodoptera, portanto, teve seu genoma sequenciado utilizando a plataforma BGISEQ-500. Foram obtidos 39 scaffolds resultando num cromossomo de 5.196.838 pb, conteúdo G+C igual 34,8%, 5.887 regiões codificantes e um total de cinco genes codificadores das proteínas inseticidas Cry1Ib, Cry1Da, Vip1Ca, Vip2Ac e Vip3Ag. Ficou também evidenciado que as proteínas inseticidas Cry1Da e Vip3Ag, por possuírem similaridade menor que 95% com as já depositadas em bancos, são pertencentes a novas subclasses. Portanto, a cepa 1408 de B. thuringiensis mostrou-se ativa contra três importantes espécies do gênero Spodoptera e contem genes inseticidas, podendo ser utilizada para produção de novos bioinseticidas e/ou como fonte de genes para desenvolvimento de novos eventos de plantas transgênicas resistente a insetos-praga.