FERRAMENTAS DE SUPORTE LABORATORIAL AO CONTROLE BIOLÓGICO

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1 FERRAMENTAS DE SUPORTE LABORATORIAL AO CONTROLE BIOLÓGICO Simpósio sobre Metodologias de Laboratórios de Pesquisa Agropecuária Pelotas - 25 a 29 de outubro 2010 Glaucia de Figueiredo Nachtigal Estação Experimental Cascata Embrapa Clima Temperado

2 O controle biológico de pragas utilizado regularmente em diversas culturas como a soja, a cana-de-açúcar, algodão e fruteiras, tem reduzido a demanda por controle químico de insetos-praga e doenças em diversos sistemas de manejo, com impactos positivos para o meio ambiente, a qualidade de vida dos trabalhadores rurais e para a segurança e qualidade dos produtos

3 Brasil, País megadiverso detentor 15 a 20% de toda a biodiversidade mundial Potencial de uso para o controle biológico de pragas no País e em outros países Convenção sobre Diversidade Biológica (CDB) - novas abordagens políticas, econômicas e técnicas relacionadas ao acesso e utilização sustentável da biodiversidade Regulamentação do acesso - contratos com reconhecimento de direitos de propriedade intelectual ou formas alternativas de proteção ao conhecimento associado (tradicional)

4 Controle biológico Descoberta de novos organismos com maior atividade ou adaptados às condições ambientais onde serão usados Intercâmbio de inimigos naturais via sistema quarentenário em programas de controle biológico de pragas

5 Manutenção de um fluxo contínuo de coleta, isolamento, caracterização e de avaliação de agentes de biocontrole Identificação e caracterização de agentes com base em caracteres morfológicos, bioquímicos (bactérias) e moleculares Documentação dos acessos Disponibilização de organismos de interesse ao controle biológico à comunidade científica Capacitação técnica e operacional em relação às atividades das coleções

6 Biologia tradicional - coleta de espécimes, caracterização e experimentação laboratorial ( in vivo e in vitro ). Avaliação dano Letal - índice de mortalidade Não letal - incidência da doença, porcentagem de área foliar afetada, redução matéria seca (parte aérea e do sistema radicular) Especificidade hospedeiro

7 Metodologias moleculares independentes do cultivo Extração de ác. nucleicos de amostras ambientais associada às técnicas de hibridização com sondas grupo-específicas e/ou PCR, clonagem e sequenciamento

8 Bioinformática - coleta e armazenamento de dados (sequências de DNA, RNA e proteínas, diversidade química, biotransformações, vias metabólicas, biodiversidade e sistemática...) em base de dados, análise e síntese da informação visando geração do conhecimento.» Entender o que é importante em uma dada situação a partir da informação e dos dados disponíveis ( in silico - expressão usada no âmbito da simulação computacional e áreas correlatas para indicar algo ocorrido "em ou por meio de uma simulação computacional ). Informática para a biodiversidade - integração de dados ambientais e biogeográficos com informações taxonômicas e dados complementares de informações bióticas, abióticas, bibliografia, bibliotecas digitais, por meio da construção de informações inter-operáveis.

9 Eletroforese no estudo de enzimas para identificação de spp. de nematóides das galhas Fonte: Carneiro & Almeida, 2001 Caracterizar todas as espécies de Meloidogyne Viabilizar levantamento a campo (freqüência e distribuição relativa das espécies) Obtenção e seleção de fêmeas de Meloidogyne sp.

10 Microscopia ótica e MEV - análise morfométrica de conídios e conidióforos Cercospora caricis Fonte: Ribeiro et al. (1997)

11 MEV - Processo infeccioso Cercospora caricis x Cyperus rotundus Importância Desenvolvimento de metodologia de aplicação do agente de biocontrole Estabelecimento de técnicas e procedimentos que favoreçam o desenvolvimento do patógeno Fonte: Borges Neto et al. (1998)

12 Suporte à taxonomia e sistemática Seleção de isolados virulentos ou adaptados a propósitos especiais Requerimento básico para implementação de programa de controle biológico de planta daninha

13 Caracterização de populações de capim-annoni-2 com base em marcadores AFLP Fonte: Caroline Marques de Castro, 2010

14 Caracterização de populações de capim-annoni-2 com base em marcadores AFLP Pop. 1 Pop. 2 Tupaceretã Avaliar a diversidade genética entre e dentro de progênies de capim-annoni-2 coletadas em diferentes regiões do Sul do Brasil Fonte: Klafke et al., 2010

15 F actorial analy s is : Axes 1 / Caracterização de populações de capimannoni-2 com base em marcadores AFLP Fonte: Klafke et al., 2010

16 Técnicas de sensoriamento remoto e ferramentas de geoprocessamento

17 Priorização de áreas para exploração e liberação de agentes de biocontrole do capim-annoni-2 (Eragrostis plana Nees) no Brasil. Fonte: Nachtigal & Amorim, 2010

18 Priorização de áreas para exploração e liberação de agentes de biocontrole do capim-annoni-2 (Eragrostis plana Nees) no Brasil.

19 Predição da distribuição geográfica do capim-annoni-2 no Brasil (A), pelo uso do algoritmo do software de modelagem Maxent, obtida com base na compatibilidade climática com a região nativa de ocorrência da espécie no Continente Africano (B). Os pontos são registros de ocorrência considerando o georreferenciamento por ponto de localização da área urbana ou distribuição direcionada para áreas de campo empregando o Google Earth (GOOGLE, 2009) como apoio.

20 Distribuição geográfica potencial do capim-annoni-2 e do fungo Uromyces sp. pelo uso do algoritmo Maxent presente no software de modelagem Maxent obtidas com base na coleta dos pontos georreferenciados de ocorrência e/ou ausência da espécie na região de Fronteira da Metade sul do RS e na aplicação do modelo de nicho ecológico. Os planos de informação referem-se aos dados bioclimáticos de uma série histórica ( ), disponíveis na Base de dados WorldClim, sendo: bio1 = temperatura média anual; bio2 amplitude diurna média; bio5 = temperatura máxima dos meses mais quentes; bio6 = temperatura mínima dos meses mais frios; bio12 = precipitação anual; bio13 = precipitação dos meses mais úmidos; bio14 = precipitação dos meses mais secos.

21 Distribuição geográfica potencial do capim-annoni-2 e do fungo Uromyces sp. na região Sul, pelo uso do algoritmo GARP do software de modelagem OpenModeller, obtidas com base na coleta dos pontos georreferenciados de ocorrência e/ou ausência da espécie na região de Fronteira da Metade sul do RS e na aplicação do modelo de nicho ecológico. Os planos de informação referem-se aos dados bioclimáticos de uma série histórica ( ), disponíveis na Base de dados WorldClim, sendo: bio1 = temperatura média anual; bio2 amplitude diurna média; bio5 = temperatura máxima dos meses mais quentes; bio6 = temperatura mínima dos meses mais frios; bio12 = precipitação anual; bio13 = precipitação dos meses mais úmidos; bio14 = precipitação dos meses mais secos.

22 Predição da distribuição geográfica do capim-annoni-2 por Biomas Brasileiros a partir da compatibilidade climática com áreas de ocorrência na região nativa da espécie no Continente Africano.

23 Mapeamento de acordo com as mudanças climáticas

24 Zoneamento ecológico de Diaphorina citri e simulação de incremento no número de gerações para o RS com o aquecimento global Fonte: Gonçalves et al., 2010

25 Técnica do Inseto Estéril (TIE) x mosca das frutas Liberação de machos estéreis de C. capitata Liberação de parasitóides D. longicaudata Macho estéril + fêmea selvagem = geração inviável Fonte: Paranhos, 2010