Estudo determina resposta evolutiva de inseto-alvo à seleção exercida por planta transgênica de segunda geração

Figura 1 – Spodoptera frugiperda (lagarta-do-cartucho) se alimentando em planta de milho não-Bt. Foto: Ernesto Servín

Pesquisadores do Laboratório de Interação Inseto-Planta da UFV publicaram um artigo no Scientific Reports, periódico pertencente ao Nature Publishing Group. O artigo “Resistance to dual-gene Bt maize in Spodoptera frugiperda: selection, inheritance, and cross-resistance to other transgenic events” , de autoria do doutor em Entomologia Oscar Fernando Santos-Amaya, foi publicado no mês de dezembro/2015 e teve o objetivo de “caracterizar a resposta à seleção por plantas transgênicas de segunda geração (‘piramidadas’) em um inseto-alvo e testar se a resistência selecionada pode causar resistência cruzada a outras cultivares transgênicas, produzindo proteínas de Bacillus thuringiensis (Bt)”.

Para o estudo, que contou com a supervisão do professor Eliseu José Guedes Pereira, os pesquisadores utilizaram o lepidóptero Spodoptera frugiperda como modelo e fizeram um experimento de seleção expondo os insetos a um cultivar de milho transgênico Bt piramidado, contendo os transgenes cry1A.105 e cry2Ab. Os insetos selecionados em laboratório foram provenientes do campo no oeste da Bahia, onde alguns cultivares Bt já apresentavam perda de eficácia contra o inseto fitófago em estudo.

O pós-doc Oscar e o professor Eliseu descrevem a metodologia empregada: “após a seleção, realizamos cruzamentos genéticos recíprocos entre insetos resistentes e suscetíveis para determinar o modo de herança da resistência. Posteriormente, comparamos taxas de crescimento populacional (fitness) dos insetos resistentes no milho Bt e não-Bt para testar se a resistência era completa ou incompleta. Por fim, no que foi talvez a pesquisa de maior implicação prática e o ponto mais forte do artigo, testamos se a seleção de resistência ao milho Bt piramidado aumenta a resistência da lagarta a outras proteínas Bt da classe Cry1 e Vip, as quais são usadas concomitantemente em cultivares Bt no Brasil e nos Estados Unidos”.

O estudo mostrou que “apenas 11 gerações de seleção são suficientes para que os insetos expostos continuamente ao milho Bt tornassem resistentes a ponto de conseguirem completar o ciclo de vida nas plantas, que inicialmente matavam 80-90% deles. Esta rápida seleção de resistência seria equivalente a dois anos de plantio do cultivar Bt piramidado sem qualquer fator que amenize a pressão seletiva exercida pelas plantas na população do inseto”.

Figura 2 – Plantação de milho com alta infestação por lagartas de S. frugiperda, que pode provocar até 35% de perda na produtividade de milho.   Foto: Matheus Waquil

Os pesquisadores destacam que “as plantas transgênicas Bt piramidadas (isto é, aquelas que produzem duas ou mais toxinas Bt com diferentes modos de ação contra um inseto-alvo) representam a mais moderna tendência no uso racional de plantas transgênicas resistentes a insetos na agricultura mundial. Contudo, inexistiam estudos sobre a resposta evolutiva de uma espécie-alvo à pressão seletiva exercida por estas plantas. Estes estudos fornecem importante conhecimento científico para recomendar práticas que visam maximizar a durabilidade de eficácia destas plantas Bt para manejo de populações de insetos-praga na agricultura. Parte desta lacuna foi preenchida pelo nosso estudo com uma linhagem de S. frugiperda resistente a um cultivar de milho Bt piramidado, permitindo, pela primeira vez, determinar o modo de herança da resistência simultânea a duas toxinas Bt e decifrar parte das consequências associadas à aquisição da resistência”.

Os autores ainda acrescentam que “a disponibilidade da linhagem resistente obtida no estudo possibilita investigar a base genética, bioquímica e molecular da resistência, o que pode auxiliar a refinar recomendações para manejo da resistência no campo e fornecer novas evidências para melhor entender a rota intoxificativa de Bt em insetos. Por fim, esta linhagem permitirá também investigar os efeitos pleitrópicos dos genes de resistência no fitness dos insetos, o que será tema de futuras publicações científicas relevantes”.

Figura 3 – Paisagem do cerrado brasileiro mostrando cultivos adjacentes e sucessivos de algodão, soja e milho, que fornecem alimento a lagartas de S. frugiperda durante todo o ano. Foto: Horita – Cortesia: Paula-Moraes

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