Resistência de Insetos a Inseticidas

Transcrição

1 Resistência de Insetos a Inseticidas Celso Omoto Universidade de São Paulo / ESALQ celso.omoto@usp.br

2 ROTEIRO Magnitude do problema de resistência de pragas a inseticidas e tecnologias Bt Principais estratégias para o manejo da resistência Principais desafios em programas de Manejo da Resistência no Brasil

3 Número de Casos de Resistência de Artrópodes a Pesticidas Sparks & Nauen (2015)

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

5 PRESSÃO DE SELEÇÃO Suscetível Resistente a inseticida ou proteína A

6 Evolução da Resistência VARIABILIDADE GENÉTICA SELEÇÃO HERDABILIDADE

7 Suscetível Resistente a inseticida ou proteína A

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9 Conseqüências da Resistência Aplicações mais freqüentes de inseticidas Uso de doses acima da recomendada no rótulo ou bula do inseticida Uso de mistura de inseticidas Troca de inseticida Comprometimento dos Programas de MIP

10 FATORES QUE AFETAM A EVOLUÇÃO DA RESISTÊNCIA Genéticos Bioecológicos Operacionais Georghiou & Taylor (1977a, b)

11 Spodoptera frugiperda Época de cultivo do milho Antes de 1990 OUT NOV DEZ JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET

12 Fonte: CONAB Área de produção de milho no Brasil ( ) (milhões de hectares) Primeira Safra Segunda Safra

13 Sistemas de Produção de Cultivos no Brasil 1ª safra de milho 6,8 mi ha 2ª safra de milho 9,0 mi ha Inverno OUT NOV DEZ JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET Algodão mi ha Soja 30 million ha Fonte: Conab / IBGE

14 Desenvolvimento da Cana-de-açúcar

15 Pragas Principais/Chaves Broca da cana-de-açúcar Cigarrinha-das-raízes Cigarrinha-das-folhas Cupins subterrâneos Sphenophorus levis

16 Fonte: Conab (2016) Mapa da Produção Agrícola - Milho 1ª Safra 2ª Safra

17 Mapa da Produção Agrícola - Cana Fonte: Conab (2016)

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19 Monitoramento da Resistência Mato Grosso Bahia Mato Grosso do Sul Goiás São Paulo Minas Gerais Paraná Spodoptera frugiperda Rio Grande do Sul

20 Aplicação tópica inseticida técnico diluído em acetona 1 µl da solução inseticida no pronoto da lagarta 1 lagarta de 3º instar/célula

21 Ingestão (Contaminação superficial da dieta) 1 ml de dieta em cada placa inseticida comercial diluído em água 30 µl da sol de inseticida sobre a dieta 1 lagarta de início de 3º instar/célula = 1-1,2 cm

22 Linha-Básica de Suscetibilidade SS Concentrações Diagnósticas % Mortalidade (Probit) ou Concentrações Discriminatórias Concentração de um Produto MONITORAMENTO DA RESISTÊNCIA: Importante componente do manejo!

23 Frequência de Resistência (%) Evolução da Resistência de S. frugiperda a Inseticidas Rio Verde, Goiás

24 Frequência de Resistência (%) Evolução da Resistência de S. frugiperda a Inseticidas Rio Verde, Goiás

25 Situação da Resistência de Spodoptera frugiperda a Inseticidas Grupo Classificação IRAC Alta f(r) Baixa a Alta f(r) Organofosforados 1B Piretroides 3 Benzoilfenilureias 11 Spinosinas 5 Carbamatos 1A Indoxacarb 22A Diamidas 28 Bacillus thuringiensis 16

26 Tecnologias Bt no Brasil Fonte: CTNBio (2015)

27 Pragas-alvo para o milho Bt Spodoptera frugiperda Lagarta-do-cartucho Helicoverpa zea Lagarta-das-espigas Diatraea saccharalis Broca-da-cana

28 Adoção da tecnologia de milho Bt no Brasil (% cultivated area) 2013/14 p 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Total 1st Primeira Season Safra 2nd Segunda Season Safra 06/07 07/08 08/09 09/10 10/11 11/12 12/13 p Segunda Safra Primeira Safra Fonte: CÉLERES

29 Farias et al. (2014)

30 Principais causas da evolução da resistência no campo Eventos de uma única proteína e que não eram de alta dose para as pragas-alvo Baixa adoção de áreas de refúgio

31 Áreas de Refúgio Suscetível Resistente Tecnologia Bt Refúgio Cultivo não Bt

32 Áreas de Refúgio Suscetível Resistente Importância do tamanho da área de refúgio e da distância em relação ao cultivo Bt Tecnologia Bt Refúgio Cultivo não-bt

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

34 Alta ou Baixa Dose Low dose or high dose? SS RS RR % Mortalidade (Probit) A Log Concentração da toxina Concentração A Resistência é funcionalmente DOMINANTE

35 Alta ou Baixa Dose Low dose or high dose? SS RS RR % Mortalidade (Probit) A B Log Concentração da toxina Concentração A Concentração B Resistência é funcionalmente DOMINANTE Resistência é funcionalmente RECESSIVA

36 Assumindo o equílíbrio de Hardy-Weinberg Frequência de alelos: f(r) = p = 0,001 (10-3 ) f(s) = q = 0,999 Frequência genotípica: em 1 milhão f(rr) = p 2 = 0, f(rs) = 2pq = 0, f(ss) = q 2 = 0,

37 Farias et al. (2015)

38 Spodoptera frugiperda Cry1F Low em dose milho or high Alta dose? Eficácia SS RS RR % Mortalidade (Probit) Log Concentração da toxina Alta Eficácia 100% de mortalidade de SS, porém não é evento de alta dose RS sobrevivem em milho Bt

39 Spodoptera frugiperda Cry1b Baixa Dose SS RS RR % Mortalidade (Probit) Concentração de Cry1Ab Manejo por Moderação Alguns SS sobrevivem no milho Bt Redução aproximada de 50% no número de pulverizações de inseticida

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41 Estratégias de Manejo da Resistência Manejo por Moderação: preservar os indivíduos suscetíveis. Manejo por Saturação: reduzir as vantagens adaptativas dos indivíduos resistentes (p. ex. uso de altas doses ou uso de sinergistas) Manejo por Ataque Múltiplo: uso de produtos em rotação ou mistura.

42 Princípio básico do manejo de resistência: Na ausência da pressão seletiva... Restabelecimento da suscetibilidade! Suscetível Resistente

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45 Mistura de Inseticidas Inseticida A + Inseticida B Os indivíduos resistentes ao inseticida A serão controlados pelo inseticida B. Os indivíduos resistentes ao inseticida B serão controlados pelo inseticida A.

46 Pirâmide de genes Head & Greenplate (2012) Modificado de Roush (1998)

47 Tecnologias Bt no Brasil Fonte: CTNBio (2015)

48 SELEÇÃO COM MISTURA DE INSETICIDA OU PROTEÍNAS A e B Suscetível Resistente a inseticida ou proteína A e B

49 Desenvolvimento da Cana-de-açúcar

50 Táticas de Controle INSETICIDAS CONTROLE BIOLÓGICO FEROMÔNIOS CONTROLE LEGISLATIVO MANIPULAÇÃO GENÉTICA DE PRAGAS VARIEDADES RESISTENTES A INSETOS (plantas modificadas geneticamente) MANIPULAÇÃO DO AMBIENTE E MÉTODOS CULTURAIIS MORTALIDADE NATURAL NO AGROECOSSISTEMA FATORES CLIMÁTICOS NÍVEIS DE CONTROLE AMOSTRAGEM TAXONOMIA Alicerce para decisões do manejo

51 UNIVERSIDADES E INSTITUIÇÕES DE PESQUISA EXTENSIONISTAS, CONSULTORES, ASSOCIAÇÕES E TODOS ENVOLVIDOS NA CADEIA PRODUTIVA Trabalho Cooperativo EMPRESAS EDUCAÇÃO, PESQUISA E REGULAMENTAÇÃO!