Modelos matemáticos para evolução de resistência de insetos-praga a transgênicos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Schardong, Felipe
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/26339/0013000001vdr
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Matemática
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Matemática
Centro de Ciências Naturais e Exatas
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Evolução da resistência
Modelos discretos
Equações a diferenças
Redes de mapas acoplados
Evolution of resistance
Discrete models
Difference equations
Coupled map lattices
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA
Link de acesso: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22889
Resumo: Título conforme histórico escolar: Modelos matemáticos para evolução de resistência de pragas a transgênicos
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spelling Modelos matemáticos para evolução de resistência de insetos-praga a transgênicosEvolução da resistênciaModelos discretosEquações a diferençasRedes de mapas acopladosEvolution of resistanceDiscrete modelsDifference equationsCoupled map latticesCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICATítulo conforme histórico escolar: Modelos matemáticos para evolução de resistência de pragas a transgênicosGenetically Modified Organisms (GMOs) are organisms that have undergone artificial changes in their genetic material. We can cite as an example of GMOs, genetically modified crops or, simply, transgenic crops. The main objectives of these crops are to meet certain needs, which conventional crops do not offer, such as: resistance to diseases, insects and chemical insecticides, increased production, drought tolerance, among others. However, the intense use of transgenic crops can lead to some problems that make this technology inefficient, among them, the main one is related to the development of resistance to the insecticidal toxins of these cultures, by the pest insects. One of the ways found to delay or even prevent insects from becoming resistant to toxins is to make use of the refuge area, which consists of planting a variety without transgenic technology. In this work, we formulated discrete models to describe the evolution of resistance to transgenic crops observed in insect pest populations. The models are formulated in terms of Difference Equations - in which space is treated implicitly - and Coupled Map Lattices - which explicitly consider the spatial variable. The proposed models, allows us to analyze the effects of the size and structure of the refuge on the evolution of resistance to transgenic cultures. Our results indicate that the larger the size of the refuge, the lower the frequency of the allele that confers resistance. In general, the configurations around the refuge and block resulted in a lower rate of increase in the frequency of the resistant allele when considering a local movement. On the other hand, when the movement is non-local, the best results, in the sense of delaying the evolution of resistance, were obtained with the refuge distributed at random and in bands. In addition, the fitness that individuals show, both in the refuge area and in the transgenic area, has a great influence on the evolution of resistance to proteins with an insecticidal effect introduced in transgenic cultures.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESOrganismos Geneticamente Modificados (OGM) são organismos que sofreram alterações artificiais em seu material genético. Podemos citar como um exemplo de OGM, as culturas geneticamente modificadas ou, simplesmente, culturas transgênicas. Os principais objetivos destas culturas são suprir certas necessidades, que as culturas convencionais não oferecem, como por exemplo: resistência a doenças, insetos e inseticidas químicos, aumento da produção, tolerância à seca, dentre outros. Porém, o uso intenso de culturas transgênicas pode levar a alguns problemas que tornam esta tecnologia ineficiente, dentre eles, o principal está relacionado ao desenvolvimento da resistência às toxinas inseticidas destas culturas, por parte dos insetos-praga. Uma das formas encontradas para retardar ou até mesmo evitar que os insetos se tornem resistentes às toxinas é fazer o uso da área de refúgio, que consiste em plantar uma variedade sem a tecnologia transgênica. Neste trabalho, formulamos modelos discretos para descrever a evolução da resistência às toxinas inseticidas presentes em culturas transgênicas observadas em populações de insetos-praga. Os modelos foram formulados em termos de Equações a Diferenças – em que o espaço é tratado implicitamente – e Redes de Mapas Acoplados – que consideram a variável espacial explicitamente. Por meio dos modelos propostos, analisamos os efeitos da estrutura do refúgio sobre a evolução da resistência à cultura transgênica. Nossos resultados indicam que quanto maior o tamanho do refúgio, menor a frequência do alelo que confere a resistência. De um modo geral, as configuração em torno do refúgio e bloco resultaram em uma menor taxa de aumento na frequência do alelo resistente quando consideramos uma movimentação local. Por outro lado, quando a movimentação é não-local, os melhores resultados, no sentido de retardar a evolução da resistência, foram obtidos com as configurações de refúgio distribuído aleatoriamente e em faixas. Além disso, o fitness que os indivíduos apresentam, tanto na área de refúgio quanto na transgênica têm grande influência na evolução da resistência às proteínas com efeito inseticida introduzidas nas culturas transgênicas.Universidade Federal de Santa MariaBrasilMatemáticaUFSMPrograma de Pós-Graduação em MatemáticaCentro de Ciências Naturais e ExatasMistro, Diomar Cristinahttp://lattes.cnpq.br/5816121630218752Neves, Armando Gil MagalhãesMalaquias, José BrunoSchardong, Felipe2021-11-19T15:22:42Z2021-11-19T15:22:42Z2021-04-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/22889ark:/26339/0013000001vdrporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2021-12-10T14:36:18Zoai:repositorio.ufsm.br:1/22889Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2021-12-10T14:36:18Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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