Pesquisas sobre resistência de pragas

Transcrição

1 Pesquisas sobre resistência de pragas Celso Omoto Universidade de São Paulo / Esalq Departamento de Entomologia e Acarologia celso.omoto@usp.br

2 ROTEIRO Avanços nas pesquisas de manejo da resistência de insetos (MRI) a inseticidas e plantas Bt no Brasil Principais desafios para aa implementação de programas de Manejo da Resistência de Insetos (MRI) no Brasil

3 PRESENÇA DE VARIABILIDADE GENÉTICA Suscetível Resistente a inseticida ou proteína A

4 Evolução da Resistência VARIABILIDADE GENÉTICA SELEÇÃO HERDABILIDADE

5 PRESSÃO DE SELEÇÃO Suscetível Resistente a inseticida ou proteína A

6 Suscetível Resistente a inseticida ou proteína A

7 Criação: 1997

8 XXVI Congresso Brasileiro de Entomologia em Salvador-Bahia Março de 1997 Mesa Redonda: Manejo da Resistência de Insetos

9 Sistemas de Produção de Cultivos no Brasil 1ª safra de milho 5,6 mi ha 2ª safra de milho 9,9 mi ha Inverno OUT NOV DEZ JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET Algodão 1,0 mi ha Soja 33 million ha Fonte: Conab / IBGE (2015/2016 )

10 Área Cultivada de Algodão, Milho e Soja no Brasil (milhões de hectares) 2015/2016 Fonte: Conab (2016)

11 Principais pragas do Sistema de Produção de Cultivos Soja Spodoptera frugiperda S. eridania S. cosmioides Helicoverpa spp. Chloridea virescens Chrysodeixis includens Percevejos Moscas-branca Ácaros Milho Spodoptera frugiperda Helicoverpa spp. Percevejos Pulgões Moscas-branca Algodão Spodoptera frugiperda S. eridania S. cosmioides Helicoverpa spp. Chloridea virescens Chrysodeixis includens Percevejos Moscas-branca Ácaros

12 MANEJO DO SISTEMA DE PRODUÇÃO DE CULTIVOS MIP MRI

13 Comparação da suscetibilidade a inseticidas entre populações de S. frugiperda coletadas nas culturas de milho e algodão

14 Frequência de resistência a clorpirifós em populações de Spodoptera frugiperda coletadas em milho e algodão 2003/2004 CONCENTRAÇÃO DIAGNÓSTICA: 1000 ppm % de Sobreviventes Bahia Goiás Mato Grosso Minas Gerais São Paulo Paraná Rio Grande do Sul Milho Algodão

15 Frequência de resistência a lambda-cyhalothrin em populações de Spodoptera frugiperda coletadas em milho e algodão 2003/ CONCENTRAÇÃO DIAGNÓSTICA : 32 ppm % de Sobreviventes Bahia Goiás Mato Grosso Minas Gerais São Paulo Paraná Rio Grande do Sul Milho Algodão

16 Spodoptera frugiperda (milho vs algodão) Análise de Polimorfismo por RAPD 78,60% Bahia - Algodão Bahia - Milho 100 % 44,50% 24,50% 28,06% 49,18% 54,92% 76,09% Goiás - Algodão Goiás - Milho São Paulo - Milho Paraná - Milho Mato Grosso - Milho Mato Grosso do Sul - Milho 21,53% Minas Gerais - Algodão Minas Gerais - Milho 0,5 6 0,6 1 0,67 0,71 0,76 Coeficiente de similaridade genética Simple Matching - UPGMA Martinelli et al. (2006)

17 Investimentos em Educação e Pesquisas Spodoptera frugiperda (USP/Esalq, UFV, Embrapa) Helicoverpa armigera (USP/Esalq, Embrapa) Chrysodeixis includens (Embrapa, UFSM, Promip) Tetranychus urticae (Instituto Biológico) Euschistus heros (Embrapa, Promip, UFV, USP/Esalq) Bemisia tabaci (Embrapa, Promip) Plutella xylostella (UFRPE) Tuta absoluta (UFRPE) Pragas de grãos armazenados (UFV, Embrapa)

18 Monitoramento da Resistência a Inseticidas e Proteínas Bt Mato Grosso Bahia Mato Grosso do Sul Paraná Goiás São Paulo Minas Gerais Helicoverpa armigera Spodoptera frugiperda Rio Grande do Sul

19 GRUPO (Classificação IRAC) Carbamatos (1A) Organofosforados (1B) Piretroides (3A) Spinosinas (5) Bacillus thuringiensis (11) Benzoilureias (11) Diacilhidrazinas (18) Indoxacarb (22A) Diamidas (28) Mecanismo de ação primária Inibidores da acetilcolinesterase Inibidores da acetilcolinesterase Moduladores de canais de sódio Agonistas de receptores da acetilcolina Desintegradores da membrana do mesêntero Inibidores da formação de quitina Agonistas de receptores de ecdisteróides Bloqueadores de canais de sódio Moduladores de receptores de rianodina

20 Evolução da Resistência de S. frugiperda a Lufenuron

21 Tecnologias Bt no Brasil Grupo de Proteína Bt Cultura Tecnologia Cry1 Cry2 Vip3Aa20 Algodão Bollgard Cry1Ac Widestrike Cry1Ac + Cry1F Bollgard II Cry1Ac Cry2Ab TwinLink Cry1Ab Cry2Ae Milho Yieldgard ; Agrisure TL Cry1Ab Herculex Cry1F Optimum Intrasect Viptera Cry1Ab + Cry1F Vip3Aa20 Agrisure Viptera Cry1Ab Vip3Aa20 VT PRO Cry1A.105 Cry2Ab PowerCore, VTPROMax Cry1A Cry1F Cry2Ab Leptra Cry1Ab + Cry1F Vip3Aa20 Soja Intacta RR2 PRO Cry1Ac Conkesta Cry1F + Cry1Ac Fonte: CTNBio (2017)

22 Frequência de Resistência Evolução da Resistência de S. frugiperda a Milho Cry1F Concentração Discriminatória: ng cm -2 Farias et al. (2014)

23 Evolução da Resistência de S. frugiperda a Milho Cry1F Farias et al (2014)

24 Evolução da Resistência de S. frugiperda a Milho Cry1b Omoto et al (2016)

25 VT-PRO Maize (Cry1A.105 and Cry2Ab2) PowerCore Maize (Cry1F, Cry1A.105 and Cry2Ab2) Bernardi et al. (2015)

26 Algodão Bt no Brasil (2 proteínas): Principais pragas-alvo Cry1Ac + Cry2Ab2 (2009) Cry1Ac + Cry1F (2009) Cry1Ab + Cry2Ae (2011) Alabama argillacea Pectinophora gossypiella Chrysodeixis includens Chloridea virescens Spodoptera frugiperda Helicoverpa armigera

27 Estratégia de Refúgio pode Retardar a Evolução de Resistência Suscetível Resistente Tecnologia Bt Refúgio Cultivo não Bt

28 Áreas de Refúgio Estratégia de Refúgio pode Retardar a Evolução de Resistência Suscetível Resistente Tecnologia Bt Refúgio Cultivo não-bt

29 Resistente Suscetível Suscetível ou Resistente? Dependerá da proteína Bt e do nível de expressão (concentração) no cultivo Bt

30 Impacto da Evolução da Resistência de Spodoptera frugiperda a milho Bt sobre as tecnologias de algodão Bt Linhagens de Spodoptera frugiperda Resistentes a: - HERCULEX (HX-R) - VT PRO (VT-R) - POWER CORE (PW-R) - VIPTERA (VIP-R)

31 Sobrevivência de Spodoptera frugiperda em Algodão Bt Bollgard II WideStrike HX-R VT-R PW-R Vip-R HX-R x Sus VT-R x Sus PW-R x Sus Vip-R x Sus Sus b b b * * * a a a HX-R VT-R PW-R Vip-R HX-R x Sus VT-R x Sus PW-R x Sus Vip-R x Sus Sus * * * * b b a a a Sobrevivência (%) Sobrevivência (%) TwinLink Non-Bt HX-R VT-R PW-R Vip-R HX-R x Sus VT-R x Sus PW-R x Sus Vip-R x Sus Sus * * * * * * b * a HX-R VT-R PW-R Vip-R HX-R x Sus VT-R x Sus PW-R x Sus Vip-R x Sus Sus c c ab ab ab ab bc a ab Sobrevivência (%) Sobrevivência (%) Horikoshi et al. (2016)

32 f(r) < 10-3 Bernardi et al. (2015)

33 Bernardi et al. (2016)

34 Caracterização da resistência à proteína Vip3Aa20 em Spodoptera frugiperda SS RS RR Bernardi et al. (2016)

35 Cultivos Bt no Brasil Soja Bt Spodoptera frugiperda S. eridania S. cosmioides Helicoverpa armigera Chloridea virescens Chrysodeixis includens Percevejos Moscas-branca Ácaros Milho Bt Spodoptera frugiperda Helicoverpa spp.?? Percevejos Pulgões Moscas-branca Algodão Bt Spodoptera frugiperda S. eridania S. cosmioides Helicoverpa armigera Chloridea virescens Chrysodeixis includens Percevejos Moscas-branca Ácaros

36 Aumento do problema de algumas pragas: Spodoptera spp.

37 Recomentações de Manejo da Resistência de Insetos & Manejo de Pragas para Soja, Milho e Algodão IRAC Brazil & IRAC International

38 Aphids & mites Boll Weevil Whitefly Lepidoptera Aphids & mites Boll Weevil Whitefly Lepidoptera Aphids & mites Boll Weevil Whitefly Lepidoptera Positioning - CORN JANELAS with MIR162 DE PULVERIZAÇÕES gene - ALGODÃO application of insecticides at locally agreed pest threshold. Do not to use same insecticide MoA used in previous window and subsequent crop planting MoA Z MoA Y MoA Y MoA X MoA R Convencional MoA X MoA Q MoA Q MoA G MoA W MoA K MoA W MoA Q MoA K MoA Z MoA Y Bt toxin (single or stacked): MoA Group 11 Algodão Bt MoA X MoA Q MoA Q MoA G MoA Q MoA W MoA K MoA W MoA K MoA Z MoA Y MoA R Algodão Não Bt Refúgio MoA X MoA Q MoA Q MoA G MoA W MoA K MoA W MoA Q MoA K

39 Insetos sugadores Bicudo Lagartas

40 MIP MANEJO REGIONAL Campo Fazenda Grupos de Fazenda Região Fonte: David Murray

41 FREQUÊNCIA DE RESISTÊNCIA + + ACADEMIA Incentivos ao MRI INDÚSTRIA INCENTIVOS ao MRI EVOLUÇÃO DA RESISTÊNCIA + TECNOLOGIAS Bt INJÚRIAS - MIP REFÚGIO + AGRICULTORES, ASSOCIAÇÃO DE PRODUTORES + + REGULAMENTAÇÃO Incentivos ao MRI + + CONSULTORES, REVENDAS, etc. +

42 Muito Obrigado!