Bases para o manejo da resistência de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) ao evento de milho Bt EH913 no Brasil

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Gonçalves, Gabriela Carvalho
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Bacillus thuringiensis
Cry1Da
Fall armyworm
Insect resistance management
Lagarta-do-cartucho
Manejo da resistência de insetos
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-04022025-160729/
Resumo: O milho geneticamente modificado que expressa proteína(s) inseticida(s) de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) tem sido uma das estratégias utilizadas no manejo de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith). Casos de resistência de S. frugiperda já foram documentados para as principais proteínas Bt existentes no mercado. O evento de milho EH913, que expressa a proteína Cry1Da, foi aprovado para uso comercial no Brasil em 2022. Para a implementação de programas de Manejo da Resistência de Insetos (MRI), foram conduzidos estudos para estabelecer bases para o manejo da resistência de S. frugiperda ao evento EH913, incluindo i) variabilidade geográfica na suscetibilidade ao evento EH913 em populações de S. frugiperda coletadas nas principais regiões produtoras de milho do Brasil em 2023; ii) avaliação da expressão da proteína Cry1Da no evento EH913; iii) seleção de uma linhagem resistente de S. frugiperda ao evento EH913; iv) dominância funcional da resistência de S. frugiperda ao evento EH913 e v) relações de resistência cruzada entre o evento EH913 e outras tecnologias de milho Bt. Foram verificadas variações na suscetibilidade de populações de S. frugiperda ao evento EH913, utilizando-se bioensaios com folhas avaliados após 4 dias da infestação larval. A expressão da proteína Cry1Da foi avaliada a partir de bioensaios com tecidos liofilizados diluídos 25 vezes em dieta artificial e de parâmetros biológicos de S. frugiperda alimentadas com folhas do evento de milho EH913 e não Bt. Foram verificadas respostas à pressão de seleção com o evento EH913 em uma população de S. frugiperda coletada em São-Desidério, com o aumento gradual da sobrevivência, após nove ciclos de seleção com lagartas alimentando-se de folhas de milho do evento EH913 para a obtenção da linhagem resistente (EH-RES). Os cruzamentos recíprocos da linhagem EH-RES com uma linhagem suscetível de referência revelaram que a dominância funcional da resistência é autossômica incompletamente recessiva. Não foram verificadas a presença de resistência cruzada entre o evento de milho EH913 e outras tecnologias de milho Bt expressando as proteínas Cry1F, Cry1A.105/Cry2Ab2 e Vip3Aa20. Os resultados obtidos no presente trabalho comprovam que o evento de milho EH913 pode ser uma excelente ferramenta a ser explorada em programas de MRI para S. frugiperda.
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Para a implementação de programas de Manejo da Resistência de Insetos (MRI), foram conduzidos estudos para estabelecer bases para o manejo da resistência de S. frugiperda ao evento EH913, incluindo i) variabilidade geográfica na suscetibilidade ao evento EH913 em populações de S. frugiperda coletadas nas principais regiões produtoras de milho do Brasil em 2023; ii) avaliação da expressão da proteína Cry1Da no evento EH913; iii) seleção de uma linhagem resistente de S. frugiperda ao evento EH913; iv) dominância funcional da resistência de S. frugiperda ao evento EH913 e v) relações de resistência cruzada entre o evento EH913 e outras tecnologias de milho Bt. Foram verificadas variações na suscetibilidade de populações de S. frugiperda ao evento EH913, utilizando-se bioensaios com folhas avaliados após 4 dias da infestação larval. A expressão da proteína Cry1Da foi avaliada a partir de bioensaios com tecidos liofilizados diluídos 25 vezes em dieta artificial e de parâmetros biológicos de S. frugiperda alimentadas com folhas do evento de milho EH913 e não Bt. Foram verificadas respostas à pressão de seleção com o evento EH913 em uma população de S. frugiperda coletada em São-Desidério, com o aumento gradual da sobrevivência, após nove ciclos de seleção com lagartas alimentando-se de folhas de milho do evento EH913 para a obtenção da linhagem resistente (EH-RES). Os cruzamentos recíprocos da linhagem EH-RES com uma linhagem suscetível de referência revelaram que a dominância funcional da resistência é autossômica incompletamente recessiva. Não foram verificadas a presença de resistência cruzada entre o evento de milho EH913 e outras tecnologias de milho Bt expressando as proteínas Cry1F, Cry1A.105/Cry2Ab2 e Vip3Aa20. Os resultados obtidos no presente trabalho comprovam que o evento de milho EH913 pode ser uma excelente ferramenta a ser explorada em programas de MRI para S. frugiperda.Genetically modified maize expressing insecticidal protein(s) from Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) has been one of the strategies used to manage Spodoptera frugiperda (J.E. Smith). However, resistance cases have already been documented for the main Bt proteins available on the market. The EH913 maize event, expressing the Cry1Da protein, was approved for commercial use in Brazil in 2022. To implement Insect Resistance Management (IRM) programs, studies were conducted to establish the basis for managing resistance of S. frugiperda to the EH913 event, including i) geographic variation in susceptibility to the EH913 event in S. frugiperda populations collected from the main corn-producing regions of Brazil in 2023; ii) expression of the Cry1Da protein in the EH913 event; iii) selection of a S. frugiperda strain resistant to the EH913 event; iv) functional dominance of S. frugiperda resistance to the EH913 event; and v) cross-resistance relationships between the EH913 event and other Bt maize technologies. Variations in the susceptibility of S. frugiperda populations to the EH913 event were observed, using leaf bioassays evaluated after 4 days of larvae infestation. The expression of the Cry1Da protein, as determined by bioassays using lyophilized tissue diluted 25-fold in artificial diet and by analyzing life history traits of S. frugiperda larvae fed on leaves of EH913 event and non-Bt maize. Selection pressure responses to the EH913 event were observed in S. frugiperda population collected in São-Desidério, with a gradual increase in survival after nine selection cycles of larvae feeding on EH913 maize leaves to obtain the resistant strain (EH-RES). Reciprocal crosses between the EH-RES strain and a susceptible reference strain revealed that the functional dominance of resistance is autosomal incompletely recessive. No cross-resistance was observed between the EH913 maize event and other Bt maize technologies expressing the Cry1F, Cry1A.105/Cry2Ab2, and Vip3Aa20 proteins. The results obtained in this study demonstrate that the EH913 maize event can be an excellent tool to be explored in IRM programs for S. frugiperda.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPOmoto, CelsoGonçalves, Gabriela Carvalho2024-11-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-04022025-160729/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-03-25T11:14:04Zoai:teses.usp.br:tde-04022025-160729Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-03-25T11:14:04Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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