Submitted by Repositorio Tarefa (tarefarepositorio@gmail.com) on 2018-09-24T18:09:49Z No. of bitstreams: 2 MilhoBtAnaLuciadaSilva.pdf: 210188 bytes, checksum: 48be6db4c74cfd24c695d9be1afaf99a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-24T18:09:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 MilhoBtAnaLuciadaSilva.pdf: 210188 bytes, checksum: 48be6db4c74cfd24c695d9be1afaf99a (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-09-15 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Maize Bt is obtained through the genetic transformation between the culture with genes of the bacterium Bacillus thuringiensis, responsible for promoting the expression of proteins with insecticidal action. A job that requires a lot of research, investment and time, so it is so important to plant the refuge. / O milho Bt é obtido por meio da transformação genética entre a cultura com genes da bactéria Bacillus thuringiensis, responsáveis por promover a expressão de proteínas com ação inseticida. Um trabalho que exige muita pesquisa, investimento e tempo, por isso é tão importante o plantio do refúgio.

Resumo: Comercialmente os híbridos de milho transgênico são hemizigotos para o evento que os define, ou seja, das linhagens parentais cruzadas, uma é transgênica e a outra convencional. No entanto, híbridos homozigotos também podem ser obtidos pelo do cruzamento de duas linhagens parentais transgênicas. Assim, uma vez que a influência de genes exógenos é pouco conhecida na morfologia, anatomia e fertilidade masculina de híbridos de milho, buscamos com esse trabalho verificar a influência do número de alelos transgênicos nestes caracteres. Foram utilizados cinco diferentes híbridos com o mesmo evento (TC1507xMON89034xNK603) e o isogênico convencional de um deles, além de um híbrido com três diferentes eventos (Bt11, MIR162 e a piramidação de ambos) e seu isogênico convencional. Totalizando 18 tratamentos, que foram conduzidos em casa de vegetação, elaborado em delineamento de blocos casualizados com duas repetições. Quando as plantas estavam em V3-V4 duas delas foram extraídas para avaliação dos caracteres anatômicos do colmo, as restantes foram conduzidas até V5-V6 e avaliados os caracteres anatômicos da folha e raiz, morfológicos da raiz, matéria fresca e matéria seca. Para a avaliação dos caracteres de fertilidade masculina foram instalados em campo o híbrido com os três diferentes eventos, com cinco repetições e utilizadas três plantas como parcela útil. No terceiro dia após a antese a viabilidade e a germinação desses grãos de pólen foram avaliados. Todos os híbridos foram difere... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Commercially the transgenic maize hybrids are hemizygous for the event that defines them, that is, for crossed parental lines, one is transgenic and the other conventional. However, homozygous hybrids can also be obtained by crossing two transgenic parent lines. Thus, since the influence of exogenous genes is not well known in the morphology, anatomy and male fertility of maize hybrids, we seek to evaluate the influence of the number of transgenic alleles in these traits. Five different hybrids were used with the same event (TC1507xMON89034xNK603) and the conventional isogenic of one of them, besides a hybrid with three different events (Bt11, MIR162 and pyramidation of both and its conventional isogenic. Totaling 18 treatments, they were conducted in greenhouse, elaborated in a randomized complete block design with two replicates. When the plants were in V3-V4, two of them were extracted to evaluate the anatomical traits of the stem, the remaining were conducted to V5-V6 then evaluated the anatomical traits of leaf and root and morphology of root, fresh matter and dry matter. For the evaluation of the male fertility traits, the hybrids with three events different, were installed in the field, with five replications and three plants were used as a useful plot. On the third day after the anthesis the viability and germination of these grains were evaluated. All hybrids were different in the anatomical traits, the morphological components and the viability of the pollen grain d... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A utilização de plantas transgênicas expressando proteínas inseticidas de Bacillus thuringiensis (Bt) tem sido a principal estratégia para o controle da lagarta-do-cartucho Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) no Brasil. A resistência de S. frugiperda à proteína Vip3Aa20 foi recentemente isolada e caracterizada em condições de laboratório, a partir de uma população proveniente de Correntina-BA. Para subsidiar programas de Manejo da Resistência de Insetos (MRI), foram realizados estudos para entender a distribuição geográfica da resistência de S. frugiperda à proteína Vip3Aa20 no Brasil, mediante uso de métodos fenotípicos (proteína purificada e folhas de milho Bt) e genotípicos (F1 e F2 screen), além da elucidação da presença custo adaptativo associado à resistência a partir de uma linhagem resistente quase-isogênica. Para o monitoramento com proteína purificada, as médias de sobrevivência na dose discriminatória de 3600 ng Vip3Aa20/cm2 para 10 populações/safra de S. frugiperda das principais regiões produtoras de milho do Brasil, tiveram um aumento em número, no decorrer das safras, para as populações que diferiram da sobrevivência da linhagem SUS, por não sobreposição do I.C. (95%). As larvas sobreviventes deste monitoramento morreram quando transferidas para folhas de milho Bt expressando Vip3Aa20. Não houve sobreviventes no monitoramento da resistência utilizando folhas de milho Bt, para todas as populações avaliadas. As médias de frequência alélica da resistência estimadas pelo método F1 screen foram de 0,0069, 0,0051 e 0,0041 para as populações avaliadas na 2ª safra/2016, entressafra/2016 e 1ª safra/2017 respectivamente. Pelo método F2 screen, as médias de frequência alélica foram de 0,0030, 0,0036, 0,0054 e 0,0042 para as populações da 2ª safra/2016, entressafra/2016, 1ª safra/2017 e 2ª safra/2017 respetivamente. Foram selecionadas 3 linhagens resistentes a Vip3Aa20 pelo método F2 screen, a partir de populações provenientes de Peabiru-PR, São João da Boa Vista-SP e Casa Branca-SP. Pelo teste de complementaridade, o mesmo alelo da resistência que havia sido inicialmente isolado da região de Correntina-BA, foi verificado nestas novas linhagens resistentes selecionadas. Não foi verificada a presença de custo adaptativo associado à resistência de S. frugiperda a Vip3Aa20, além de um maior valor adaptativo de indivíduos heterozigotos mediante avaliação de parâmetros de tabela de vida e fertilidade. Os resultados do presente trabalho comprovaram que o alelo da resistência de S. frugiperda para a proteína Vip3Aa20 está amplamente distribuído nas principais regiões produtoras de milho no Brasil. Este fato aliado à ausência de custo adaptativo da resistência reforçam a necessidade de implementação de estratégias eficientes de MRI para retardar a evolução da resistência de S. frugiperda à Vip3Aa20 no Brasil. / The use of transgenic plants expressing Bacillus thuringiensis (Bt) insecticidal proteins has been the main strategy to control the fall armyworm Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) in Brazil. The resistance of S. frugiperda to Vip3Aa20 protein was recently isolated and characterized in laboratory conditions from a Correntina-BA population. In order to subsidize Insect Resistance Management (IRM) programs, studies were carried out to understand the geographical distribution of S. frugiperda resistance to Vip3Aa20 protein in Brazil, through the use of phenotypic (purified protein and Bt maize leaves) and genotypic methods (F1 and F2 screen), in addition, the elucidation of fitness-cost presence associated with resistance from a near-isogenic resistant strain. For the purified protein monitoring, the mean survival at the diagnostic concentration of 3,600 ng Vip3Aa20/cm2 for 10 populations/season of S. frugiperda from the main maize producing regions of Brazil, had an increase in the number of populations with significant difference by non-overlap in the confidence interval (95 %) in relation with our reference of susceptibility. The surviving larvae of this monitoring died when transferred to leaves of Bt maize expressing Vip3Aa20. There were no survivors in resistance monitoring using Bt maize leaves for all populations evaluated. The mean frequency of resistance alleles estimated by the F1 screen method were 0.0069, 0.0051 and 0.0041 for the populations evaluated in the 2nd/2,016, the offseason/2,016 and the 1st/2,017 crop seasons, respectively. By the F2 screen method, the means of allele frequency were 0.0030, 0.0036, 0.0054 and 0.0042 for the populations of the 2nd/2,016, offseason/2,016, 1st/2,017 and 2nd/2,017 crop seasons, respectively. Three Vip3Aa20 resistant strains were selected by the F2 screen method from populations from Peabiru-PR, São João da Boa Vista-SP and Casa Branca-SP. By the complementarity test, the same resistance allele that had been initially isolated from the Correntina-BA region was verified in these new selected resistant strains. The presence of the adaptive cost associated to the resistance of S. frugiperda to Vip3Aa20 was not verified, besides a higher adaptive value of heterozygous individuals through evaluation of life table parameters and fertility. The results of the present work proved that the resistance allele of S. frugiperda for the Vip3Aa20 protein is widely distributed in the main maize producing regions in Brazil. This fact, coupled with the lack of adaptive cost of resistance, reinforces the need to implement efficient IRM strategies to delay the evolution of S. frugiperda resistance to Vip3Aa20 protein in Brazil.

A estratégia de pirâmide de genes tem sido explorada para retardar a evolução da resistência de insetos a plantas geneticamente modificadas que expressam proteínas inseticidas de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt). No Brasil, às tecnologias de milho YieldGard VT PRO™ (VT PRO) e PowerCore™ (PW) que expressam as proteínas Cry1A.105/Cry2Ab2 e Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1F, respectivamente, foram liberadas para uso comercial em 2009. Para subsidiar programas de Manejo da Resistência de Insetos (MRI) foram conduzidos trabalhos para avaliar o risco de evolução da resistência de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) ao milho VT PRO e PW. Inicialmente foram realizados estudos para avaliar a atividade biológica de proteínas Bt expressas em diferentes estruturas da planta de milho VT PRO e PW sobre S. frugiperda e monitorar a suscetibilidade a Cry1A.105 e Cry2Ab2 em populações da praga coletadas em diferentes regiões geográficas do Brasil durante as safras de 2011 a 2014. Houve 100% de mortalidade de neonatas de S. frugiperda quando expostas ao tecido foliar de milho VT PRO e PW. No entanto, em estilo-estigmas e grãos, a mortalidade foi inferior a 50 e 6% respectivamente. Variabilidade geográfica na suscetibilidade de populações S. frugiperda a Cry1A.105 e Cry2Ab2 foi detectada, com reduções significativas na suscetibilidade a essas proteínas para algumas populações de 2011 a 2014. A técnica de \"F2 screen\" foi utilizada para a caracterização da resistência de S. frugiperda ao milho VT PRO e PW a partir de populações coletadas na safra de 2012. Verificou-se uma alta variabilidade na frequência fenotípica de isofamílias resistentes ao milho VT PRO e PW, sendo que as maiores frequências foram observadas em populações coletadas na região Central do Brasil. Com a técnica de \"F2 screen\" foi possível selecionar linhagens resistentes ao milho VT PRO e PW, denominadas de RR-2 e RR-3 respectivamente. Tanto a linhagem RR-2 quanto a RR-3 que foram criadas por 18 gerações consecutivas nos respectivos eventos de milho Bt apresentaram razões de resistência superiores a 3300, 2700 e ≈ 10 vezes a Cry1A.105, Cry1F e Cry2Ab2, respectivamente. Cruzamentos recíprocos das linhagens RR-2 e RR-3 com uma linhagem suscetível de referência revelaram que o padrão da herança da resistência é autossômica recessiva. A recessividade genética da resistência também foi confirmada pela mortalidade completa de indivíduos heterozigotos (descendentes provenientes de cruzamentos entre as linhagens RR-2 ou RR-3 com a linhagem suscetível) em tecidos de milho VT PRO e PW, demonstrando que esses eventos atendem ao conceito de alta dose para o MRI. Em retrocruzamentos da progênie F1 dos cruzamentos recíprocos com as linhagens resistentes confirmou-se a hipótese de que a resistência é poligênica. A presença de custo adaptativo associado à resistência foi verificada para as linhagens RR-2 e RR-3, porém ausente para os indivíduos heterozigotos, baseado nos parâmetros biológicos avaliados. Neste estudo fornecemos a primeira evidência do potencial de evolução da resistência de S. frugiperda a eventos de milho Bt piramidados e informações para o refinamento das estratégias de MRI para preservar a vida útil das tecnologias de milho Bt para o controle de S. frugiperda no Brasil. / The strategy of pyramid of genes has been exploited to delay the evolution of insect resistance to genetically modified crops expressing insecticidal proteins from from Bacillus thuringiensis Berliner (Bt). In Brazil, YieldGard VT Pro™ (VT PRO) and PowerCore™ (PW) corn technologies expressing Cry1A.105/Cry2Ab2 and Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1F proteins respectively were released for commercial use in 2009. Resistance risk assessment were conducted to support an Insect Resistance Management (IRM) program of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) to VT PRO and PW corn. Initially, studies were conducted to evaluate the biological activity of Bt proteins expressed in different plant structures of VT PRO and PW corn on S. frugiperda and to monitor the susceptibility to Cry1A.105 and Cry2Ab2 in pest populations collected from different geographical regions in Brazil from 2011 to 2014 growing seasons. The mortality of neonate larvae of S. frugiperda was 100% when fed on leaf tissue of VT PRO and PW corn. However, the larval mortality when fed on silks and grains was less than 50 and 6% respectively. A geographical variation in the susceptibility of S. frugiperda to Cry1A.105 and Cry2Ab2 proteins was detected among populations, with significant reduction in susceptibility to these proteins in some populations from 2011 to 2014. The F2 screen technique was used to characterize the resistance of S. frugiperda to VT PRO and PW corn from populations sampled in 2012 growing season. High variability in the frequency of resistant phenotypic isofamilies to VT PRO and PW corn was obtained with higher frequencies in S. frugiperda populations from Midwestern region of Brazil. Resistant populations to VT PRO and PW corn were selected by using F2 screen which were designated as RR-2 and RR-3 strains respectively. Both RR-2 and RR-3 strains reared on respective Bt maize events for 18 consecutive generations showed resistance ratios greater than 3,300; 2,700 and ≈ 10-fold to Cry1A.105, Cry1F and Cry2Ab2 respectively. Reciprocal crosses of RR-2 and RR-3 strains with a susceptible reference strain revealed that the inheritance of resistance is autosomal recessive. The genetic recessiveness of the resistance was also confirmed by the complete mortality of heterozygous individuals (offspring from the crosses between RR-2 or RR-3 strains with susceptible strain) on VT PRO and PW corn leaf tissues, indicating that these events meet the concept of high-dose for IRM strategies. Backcrosses of F1 progenies with both resistant strains revealed that resistance is polygenic. Fitness costs associated with resistance were found in RR-2 e RR-3 strains but not in heterozygous individuals, based on life history traits. In this study, we reported the first evidence of the potential of S. frugiperda to evolve resistance to pyramided Bt corn events, as well as provide valuable information to support the current IRM strategies to preserve the useful life of Bt corn technologies for S. frugiperda control in Brazil.

O uso de culturas GM (geneticamente modificadas) tem sido questionado quanto ao destino dos produtos derivados da transgenia no ambiente. Com a liberação de exsudatos das raízes das plantas e a decomposição dos resíduos culturais, aumenta-se a quantidade de DNA transgênico no ambiente, que pode ser adsorvido à superfície ativa das partículas do solo e/ou degradado pela ação de enzimas microbianas. A comunidade microbiana do solo pode entrar em contato direto com estes produtos, aumentando a probabilidade de transferência horizontal de fragmentos de DNA transgênico para os microrganismos. Também, alterações na composição dos exsudatos das plantas GM e mudanças em função das práticas de manejo, podem resultar em alterações na composição funcional e estrutural da comunidade microbiana. Assim, faz-se necessário avaliar a persistência dos produtos derivados da transgenia no solo e seus possíveis efeitos sobre a comunidade microbiana. Os objetivos deste estudo foram: avaliar a persistência dos fragmentos 35S-hsp70, hsp70-cry1Ab e cry1Ab-planta da construção gênica do milho Bt (evento MON810) em diferentes tipos de solo e temperaturas, em condições de microcosmo e de campo; e determinar a abundância do número de cópias dos gene 16S rRNA de Bacteria, Firmicutes, Verrucomicrobria e Archaea, e 18S rRNA de Fungo nas mesmas condições, e avaliar a estrutura da comunidade bacteriana em áreas agrícolas de cultivo de milho Bt. No primeiro estudo, o DNA do milho Bt MON810 foi adicionado em solos arenoso e argiloso. Como controle negativo, apenas água estéril foi misturada ao solo. Amostras de solo foram incubadas a 15 e 25ºC. Em campo, os solos foram amostrados em três áreas agrícolas em Fátima do Sul, MS, em dois anos consecutivos. Após extração de DNA, os fragmentos foram quantificados por qPCR. No segundo estudo, foram determinadas a abundância dos genes 16S rRNA de Bacteria, Firmicutes, Verrucomicrobria e Archaea e 18S rRNA de Fungo e avaliada a estrutura da comunidade bacteriana por T-RLFP. Os resultados mostraram que em condições de microcosmo, os fragmentos hsp70-cry1Ab e cry1Ab-planta persistiram até 291 dias, e o fragmento 35S-hsp70 até 180 dias. A temperatura e o tipo de solo não afetaram a persistência dos fragmentos. Em campo, o número de cópias desses fragmentos foi maior na segunda coleta. No segundo estudo, o número de cópias do gene 16S rRNA de Bacteria aumentou com adição de DNA do milho Bt nos microcosmos, e uma redução do número de cópias foi verificada para Archaea, Verrucomicrobia e Fungo. Para Firmicutes, os resultados não foram consistentes. As temperaturas não resultaram em efeito na abundância dos genes, enquanto o tipo de solo teve efeito apenas para Archaea e Verrucomicrobia. Áreas agrícolas com cinco anos de cultivo de milho Bt apresentaram variações na estrutura da comunidade bacteriana em nível de filo, e maior abundância de Fungos no segundo ano de amostragem, enquanto em área com um ano de cultivo, observouse uma redução da população de Firmicutes e Verrucomicrobia. Os maiores efeitos na comunidade microbiana foram verificados entre os anos de amostragem / The use of GM (genetically modified) crops has been questioned about the fate of transgenes is derived products on the environment. With the release of exudates from roots of GM plants and the decomposition of its residues, the amount of transgenic DNA in the environment increases, which can be adsorbed to the active surface of soil particles and/or be degraded by the action of microbial enzymes. Soil microbial communities can come into direct contact with these products, raising the probability of horizontal transfer of transgenic DNA fragments to soil microorganisms. Moreover, changes in exudates composition of GM plants and changes depending on the management practices may result in structural and functional alterations in the microbial community. Thus, it is necessary to evaluate the persistence of transgenes is derivatives in the soil and effects on microbial community. The objectives of this study were to assess the persistence of fragments 35S-hsp70, hsp70-cry1Ab and cry1Abplant from the genetic construct of Bt corn (event MON810) in different soil types and temperatures, in microcosm and field conditions; and to determine the abundance of 16S rRNA copy number of Bacteria, Firmicutes, Verrucomicrobria and Archaea and 18S rRNA of Fungi under the same conditions, and to evaluate the structure of bacterial communities in agricultural areas of Bt corn cultivation. In the first study, DNA from Bt corn MON810 was added to sandy and clay soils. As negative control, only sterile water was mixed with soil. Soil samples were incubated at 15 and 25°C. At the field, soils were sampled in three agricultural areas in Fátima do Sul, MS, in two consecutive years. After DNA extraction, fragments were quantified by qPCR. In the second study, the abundance of 16S rRNA of Bacteria, Firmicutes, Verrucomicrobria and Archaea and 18S rRNA of Fungi were determined and the structure of bacterial communities was evaluated by T-RFLP. The results showed that in microcosm conditions, hsp70-cry1Ab and cry1Ab-plants fragments persisted until 291 days and the 35S-hsp70 up to 180 days. The temperature and the type of soil did not affect the persistence of fragments. In field, the copy number of these fragments was greater in the second sampling. In the second study, the copy number of 16S rRNA of Bacteria increased with the addition of DNA from Bt corn in microcosm, and a reduction in copy number was observed for Archaea, Verrucomicrobia and Fungi. The results were not consistent for Firmicutes. Temperatures resulted in no effect in gene abundance, while the soil was effective only for Archaea and Verrucomicrobia. Agricultural areas with five years of Bt corn cultivation showed variations in bacterial community structure at the phylum level, and greater abundance of fungi in the second year of sampling, while in the area with a year of cultivation, a reduction in population of Firmicutes and Verrucomicrobia was observed. The largest effects on the microbial community were observed between the sampled years

Plantas transgênicas que expressam toxinas de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) têm sido amplamente utilizadas para o controle de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) no Brasil. Entretanto, a evolução da resistência é um dos maiores entraves para a continuidade do uso desta tecnologia. Para subsidiar programas de Manejo da Resistência de Insetos (MRI), foram conduzidos estudos para o aprimoramento dos programas de manejo da resistência de S. frugiperda a tecnologias Bt. Foram realizadas estudos para determinar a dominância funcional da resistência de S. frugiperda a tecnologias Bt mediante a avaliação da sobrevivência de larvas neonatas provenientes das linhagens de S. frugiperda resistentes ao milho Herculex® que expressa a proteína Cry1F (HX-R), ao milho YieldGard VT PRO™ que expressa as proteínas Cry1A.105 e Cry2Ab2 (VT-R), ao milho PowerCore™ que expressa as proteínas Cry1A.105, Cry2Ab2 e Cry1F (PW-R), e ao milho Agrisure Viptera™ que expressa a proteína Vip3Aa20 (Vip-R), além da linhagem suscetível (Sus) e de suas respectivas linhagens heterozigotas em diversas tecnologias de milho e algodão Bt. Posteriormente, um método prático para o monitoramento fenotípico da suscetibilidade a diferentes tecnologias de milho e algodão Bt foi testado a partir da avaliação da sobrevivência de larvas neonatas em folhas de plantas Bt em populações de S. frugiperda provenientes dos Estados do Rio Grande do Sul, Paraná, São Paulo, Goiás e Bahia na safra agrícola 2014/15. E por último, a estimativa da frequência de alelos de resistência de S. frugiperda a Vip3Aa20 foi validada pelo método de F1 screen. Em geral, observou-se alta mortalidade dos heterozigotos nas tecnologias Bt testadas, comprovando que a resistência de S. frugiperda a proteínas Bt é funcionalmente recessiva o que suporta a estratégia de refúgio em programas de MRI. Verificou-se também que linhagens resistentes a eventos que expressam proteínas Cry não sobrevivem em tecnologias que expressam proteína Vip. No monitoramento prático da suscetibilidade a tecnologias Bt, sobrevivência larval superior a 70% foi observada para populações de campo do Paraná, Goiás e Bahia no milho Herculex®. Em tecnologias de milho PowerCore™ e YieldGard VT PRO™ houve sobrevivência larval variando de 1,1 a 17,9%. Em contraste, não houve sobreviventes em tecnologias de milho Viptera™. Em algodão WideStrike® que expressa as proteínas Cry1Ac e Cry1F, sobrevivência acima de 41% foi observada para populações de campo de S. frugiperda. A sobrevivência larval em Bollgard II® que expressa as proteínas Cry1Ac e Cry2Ab2 variou de 14 a 40%. No algodão TwinLink® que expressa as proteínas Cry1Ab e Cry2Ae, a sobrevivência larval das populações foi menor que 20%. O método de F1 screen foi eficiente na detecção de alelos de resistência a Vip3Aa20 em populações de S. frugiperda provenientes de diferentes regiões produtoras de milho no Brasil na safra 2014/2015. De 263 isofamílias testadas, foram detectadas três isofamílias positivas oriundas do Paraná, Mato Grosso e Goiás. A frequência de resistência estimada a Vip3Aa20 variou de 0,0140 a 0,0367 nas populações avaliadas, sendo que a frequência total foi de 0,0076. Neste estudo, fornecemos informações para refinar as estratégias de MRI, além de introduzir novas técnicas para monitorar a resistência de S. frugiperda a tecnologias Bt no Brasil. / Transgenic plants expressing toxins from Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) have been widely used to the control of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) in Brazil. However, the resistance evolution is one of the major threats to the continuous use of this technology. To subsidize Insect Resistance Management (IRM), studies were conducted to improve S. frugiperda resistance management programs to Bt technologies. Studies to determine functional dominance of resistance of S. frugiperda to Bt technologies were conducted by evaluating neonate larval survival of S. frugiperda strains resistant to Herculex® maize expressing Cry1F protein (HX-R), to YieldGard VT PRO™ maize expressing Cry1A.105 and Cry2Ab2 proteins (VT-R), to PowerCore™ maize expressing Cry1A.105, Cry2Ab2 and Cry1F proteins (PW-R) and to Agrisure Viptera™ maize expressing Vip3Aa20 protein (Vip- R), in addition to susceptible strain (Sus) and the respective heterozygous strains in several Bt maize and cotton technologies cultivated in Brazil. Then, a practical method for phenotypic resistance monitoring of several Bt maize and cotton were tested, based on neonate larval survival on Bt leaf tissue in S. frugiperda populations collected from Rio Grande do Sul, Paraná, São Paulo, Goiás and Bahia States. Finally, the F1 screen method was validated to estimate the frequency of Vip3Aa20 resistance alleles in S. frugiperda. In general, high mortality of heterozygous individuals was observed on Bt technologies, confirming that resistance of S. frugiperda to Bt proteins is functionally recessive and supporting the importance of refuge areas in IRM programs. No larval survival on Vip expressing maize was found with strains of S. frugiperda resistant to maize expressing Cry toxins. In the practical resistance monitoring, more than 70% of larval survival in field populations of S. frugiperda from Paraná, Goiás and Bahia was detected in Herculex® maize. Larval survival on PowerCore™ and YieldGard VT PRO™ maize technologies ranged from 1.1 to 17.9%. In contrast, no larval survival of field populations was observed on Viptera™ maize technologies. On WideStrike® cotton, more than 41% larval survival was observed in field populations of S. frugiperda. The larval survival was on Bollgard II® ranged from 14 to 40%. In TwinLink® the larval survival was lower than 20%. The F1 screen method was efficient in detecting Vip3Aa20 resistance alleles in field populations of S. frugiperda. From a total of 263 isofamily lines tested, three positive isofamily lines from Paraná, Mato Grosso and Goiás were found. The frequency of Vip3Aa20 resistance alleles ranged from 0.0140 to 0.0367, with overall frequency of 0.0076. In this study, we provide valuable information to improve IRM strategies and propose new methods to monitor resistance of S. frugiperda to Bt technologies in Brazil.

O uso de culturas GM (geneticamente modificadas) tem sido questionado quanto ao destino dos produtos derivados da transgenia no ambiente. Com a liberação de exsudatos das raízes das plantas e a decomposição dos resíduos culturais, aumenta-se a quantidade de DNA transgênico no ambiente, que pode ser adsorvido à superfície ativa das partículas do solo e/ou degradado pela ação de enzimas microbianas. A comunidade microbiana do solo pode entrar em contato direto com estes produtos, aumentando a probabilidade de transferência horizontal de fragmentos de DNA transgênico para os microrganismos. Também, alterações na composição dos exsudatos das plantas GM e mudanças em função das práticas de manejo, podem resultar em alterações na composição funcional e estrutural da comunidade microbiana. Assim, faz-se necessário avaliar a persistência dos produtos derivados da transgenia no solo e seus possíveis efeitos sobre a comunidade microbiana. Os objetivos deste estudo foram: avaliar a persistência dos fragmentos 35S-hsp70, hsp70-cry1Ab e cry1Ab-planta da construção gênica do milho Bt (evento MON810) em diferentes tipos de solo e temperaturas, em condições de microcosmo e de campo; e determinar a abundância do número de cópias dos gene 16S rRNA de Bacteria, Firmicutes, Verrucomicrobria e Archaea, e 18S rRNA de Fungo nas mesmas condições, e avaliar a estrutura da comunidade bacteriana em áreas agrícolas de cultivo de milho Bt. No primeiro estudo, o DNA do milho Bt MON810 foi adicionado em solos arenoso e argiloso. Como controle negativo, apenas água estéril foi misturada ao solo. Amostras de solo foram incubadas a 15 e 25ºC. Em campo, os solos foram amostrados em três áreas agrícolas em Fátima do Sul, MS, em dois anos consecutivos. Após extração de DNA, os fragmentos foram quantificados por qPCR. No segundo estudo, foram determinadas a abundância dos genes 16S rRNA de Bacteria, Firmicutes, Verrucomicrobria e Archaea e 18S rRNA de Fungo e avaliada a estrutura da comunidade bacteriana por T-RLFP. Os resultados mostraram que em condições de microcosmo, os fragmentos hsp70-cry1Ab e cry1Ab-planta persistiram até 291 dias, e o fragmento 35S-hsp70 até 180 dias. A temperatura e o tipo de solo não afetaram a persistência dos fragmentos. Em campo, o número de cópias desses fragmentos foi maior na segunda coleta. No segundo estudo, o número de cópias do gene 16S rRNA de Bacteria aumentou com adição de DNA do milho Bt nos microcosmos, e uma redução do número de cópias foi verificada para Archaea, Verrucomicrobia e Fungo. Para Firmicutes, os resultados não foram consistentes. As temperaturas não resultaram em efeito na abundância dos genes, enquanto o tipo de solo teve efeito apenas para Archaea e Verrucomicrobia. Áreas agrícolas com cinco anos de cultivo de milho Bt apresentaram variações na estrutura da comunidade bacteriana em nível de filo, e maior abundância de Fungos no segundo ano de amostragem, enquanto em área com um ano de cultivo, observouse uma redução da população de Firmicutes e Verrucomicrobia. Os maiores efeitos na comunidade microbiana foram verificados entre os anos de amostragem / The use of GM (genetically modified) crops has been questioned about the fate of transgenes is derived products on the environment. With the release of exudates from roots of GM plants and the decomposition of its residues, the amount of transgenic DNA in the environment increases, which can be adsorbed to the active surface of soil particles and/or be degraded by the action of microbial enzymes. Soil microbial communities can come into direct contact with these products, raising the probability of horizontal transfer of transgenic DNA fragments to soil microorganisms. Moreover, changes in exudates composition of GM plants and changes depending on the management practices may result in structural and functional alterations in the microbial community. Thus, it is necessary to evaluate the persistence of transgenes is derivatives in the soil and effects on microbial community. The objectives of this study were to assess the persistence of fragments 35S-hsp70, hsp70-cry1Ab and cry1Abplant from the genetic construct of Bt corn (event MON810) in different soil types and temperatures, in microcosm and field conditions; and to determine the abundance of 16S rRNA copy number of Bacteria, Firmicutes, Verrucomicrobria and Archaea and 18S rRNA of Fungi under the same conditions, and to evaluate the structure of bacterial communities in agricultural areas of Bt corn cultivation. In the first study, DNA from Bt corn MON810 was added to sandy and clay soils. As negative control, only sterile water was mixed with soil. Soil samples were incubated at 15 and 25°C. At the field, soils were sampled in three agricultural areas in Fátima do Sul, MS, in two consecutive years. After DNA extraction, fragments were quantified by qPCR. In the second study, the abundance of 16S rRNA of Bacteria, Firmicutes, Verrucomicrobria and Archaea and 18S rRNA of Fungi were determined and the structure of bacterial communities was evaluated by T-RFLP. The results showed that in microcosm conditions, hsp70-cry1Ab and cry1Ab-plants fragments persisted until 291 days and the 35S-hsp70 up to 180 days. The temperature and the type of soil did not affect the persistence of fragments. In field, the copy number of these fragments was greater in the second sampling. In the second study, the copy number of 16S rRNA of Bacteria increased with the addition of DNA from Bt corn in microcosm, and a reduction in copy number was observed for Archaea, Verrucomicrobia and Fungi. The results were not consistent for Firmicutes. Temperatures resulted in no effect in gene abundance, while the soil was effective only for Archaea and Verrucomicrobia. Agricultural areas with five years of Bt corn cultivation showed variations in bacterial community structure at the phylum level, and greater abundance of fungi in the second year of sampling, while in the area with a year of cultivation, a reduction in population of Firmicutes and Verrucomicrobia was observed. The largest effects on the microbial community were observed between the sampled years

Plantas transgênicas que expressam toxinas de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) têm sido amplamente utilizadas para o controle de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) no Brasil. Entretanto, a evolução da resistência é um dos maiores entraves para a continuidade do uso desta tecnologia. Para subsidiar programas de Manejo da Resistência de Insetos (MRI), foram conduzidos estudos para o aprimoramento dos programas de manejo da resistência de S. frugiperda a tecnologias Bt. Foram realizadas estudos para determinar a dominância funcional da resistência de S. frugiperda a tecnologias Bt mediante a avaliação da sobrevivência de larvas neonatas provenientes das linhagens de S. frugiperda resistentes ao milho Herculex® que expressa a proteína Cry1F (HX-R), ao milho YieldGard VT PRO™ que expressa as proteínas Cry1A.105 e Cry2Ab2 (VT-R), ao milho PowerCore™ que expressa as proteínas Cry1A.105, Cry2Ab2 e Cry1F (PW-R), e ao milho Agrisure Viptera™ que expressa a proteína Vip3Aa20 (Vip-R), além da linhagem suscetível (Sus) e de suas respectivas linhagens heterozigotas em diversas tecnologias de milho e algodão Bt. Posteriormente, um método prático para o monitoramento fenotípico da suscetibilidade a diferentes tecnologias de milho e algodão Bt foi testado a partir da avaliação da sobrevivência de larvas neonatas em folhas de plantas Bt em populações de S. frugiperda provenientes dos Estados do Rio Grande do Sul, Paraná, São Paulo, Goiás e Bahia na safra agrícola 2014/15. E por último, a estimativa da frequência de alelos de resistência de S. frugiperda a Vip3Aa20 foi validada pelo método de F1 screen. Em geral, observou-se alta mortalidade dos heterozigotos nas tecnologias Bt testadas, comprovando que a resistência de S. frugiperda a proteínas Bt é funcionalmente recessiva o que suporta a estratégia de refúgio em programas de MRI. Verificou-se também que linhagens resistentes a eventos que expressam proteínas Cry não sobrevivem em tecnologias que expressam proteína Vip. No monitoramento prático da suscetibilidade a tecnologias Bt, sobrevivência larval superior a 70% foi observada para populações de campo do Paraná, Goiás e Bahia no milho Herculex®. Em tecnologias de milho PowerCore™ e YieldGard VT PRO™ houve sobrevivência larval variando de 1,1 a 17,9%. Em contraste, não houve sobreviventes em tecnologias de milho Viptera™. Em algodão WideStrike® que expressa as proteínas Cry1Ac e Cry1F, sobrevivência acima de 41% foi observada para populações de campo de S. frugiperda. A sobrevivência larval em Bollgard II® que expressa as proteínas Cry1Ac e Cry2Ab2 variou de 14 a 40%. No algodão TwinLink® que expressa as proteínas Cry1Ab e Cry2Ae, a sobrevivência larval das populações foi menor que 20%. O método de F1 screen foi eficiente na detecção de alelos de resistência a Vip3Aa20 em populações de S. frugiperda provenientes de diferentes regiões produtoras de milho no Brasil na safra 2014/2015. De 263 isofamílias testadas, foram detectadas três isofamílias positivas oriundas do Paraná, Mato Grosso e Goiás. A frequência de resistência estimada a Vip3Aa20 variou de 0,0140 a 0,0367 nas populações avaliadas, sendo que a frequência total foi de 0,0076. Neste estudo, fornecemos informações para refinar as estratégias de MRI, além de introduzir novas técnicas para monitorar a resistência de S. frugiperda a tecnologias Bt no Brasil. / Transgenic plants expressing toxins from Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) have been widely used to the control of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) in Brazil. However, the resistance evolution is one of the major threats to the continuous use of this technology. To subsidize Insect Resistance Management (IRM), studies were conducted to improve S. frugiperda resistance management programs to Bt technologies. Studies to determine functional dominance of resistance of S. frugiperda to Bt technologies were conducted by evaluating neonate larval survival of S. frugiperda strains resistant to Herculex® maize expressing Cry1F protein (HX-R), to YieldGard VT PRO™ maize expressing Cry1A.105 and Cry2Ab2 proteins (VT-R), to PowerCore™ maize expressing Cry1A.105, Cry2Ab2 and Cry1F proteins (PW-R) and to Agrisure Viptera™ maize expressing Vip3Aa20 protein (Vip- R), in addition to susceptible strain (Sus) and the respective heterozygous strains in several Bt maize and cotton technologies cultivated in Brazil. Then, a practical method for phenotypic resistance monitoring of several Bt maize and cotton were tested, based on neonate larval survival on Bt leaf tissue in S. frugiperda populations collected from Rio Grande do Sul, Paraná, São Paulo, Goiás and Bahia States. Finally, the F1 screen method was validated to estimate the frequency of Vip3Aa20 resistance alleles in S. frugiperda. In general, high mortality of heterozygous individuals was observed on Bt technologies, confirming that resistance of S. frugiperda to Bt proteins is functionally recessive and supporting the importance of refuge areas in IRM programs. No larval survival on Vip expressing maize was found with strains of S. frugiperda resistant to maize expressing Cry toxins. In the practical resistance monitoring, more than 70% of larval survival in field populations of S. frugiperda from Paraná, Goiás and Bahia was detected in Herculex® maize. Larval survival on PowerCore™ and YieldGard VT PRO™ maize technologies ranged from 1.1 to 17.9%. In contrast, no larval survival of field populations was observed on Viptera™ maize technologies. On WideStrike® cotton, more than 41% larval survival was observed in field populations of S. frugiperda. The larval survival was on Bollgard II® ranged from 14 to 40%. In TwinLink® the larval survival was lower than 20%. The F1 screen method was efficient in detecting Vip3Aa20 resistance alleles in field populations of S. frugiperda. From a total of 263 isofamily lines tested, three positive isofamily lines from Paraná, Mato Grosso and Goiás were found. The frequency of Vip3Aa20 resistance alleles ranged from 0.0140 to 0.0367, with overall frequency of 0.0076. In this study, we provide valuable information to improve IRM strategies and propose new methods to monitor resistance of S. frugiperda to Bt technologies in Brazil.

A estratégia de pirâmide de genes tem sido explorada para retardar a evolução da resistência de insetos a plantas geneticamente modificadas que expressam proteínas inseticidas de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt). No Brasil, às tecnologias de milho YieldGard VT PRO™ (VT PRO) e PowerCore™ (PW) que expressam as proteínas Cry1A.105/Cry2Ab2 e Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1F, respectivamente, foram liberadas para uso comercial em 2009. Para subsidiar programas de Manejo da Resistência de Insetos (MRI) foram conduzidos trabalhos para avaliar o risco de evolução da resistência de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) ao milho VT PRO e PW. Inicialmente foram realizados estudos para avaliar a atividade biológica de proteínas Bt expressas em diferentes estruturas da planta de milho VT PRO e PW sobre S. frugiperda e monitorar a suscetibilidade a Cry1A.105 e Cry2Ab2 em populações da praga coletadas em diferentes regiões geográficas do Brasil durante as safras de 2011 a 2014. Houve 100% de mortalidade de neonatas de S. frugiperda quando expostas ao tecido foliar de milho VT PRO e PW. No entanto, em estilo-estigmas e grãos, a mortalidade foi inferior a 50 e 6% respectivamente. Variabilidade geográfica na suscetibilidade de populações S. frugiperda a Cry1A.105 e Cry2Ab2 foi detectada, com reduções significativas na suscetibilidade a essas proteínas para algumas populações de 2011 a 2014. A técnica de \"F2 screen\" foi utilizada para a caracterização da resistência de S. frugiperda ao milho VT PRO e PW a partir de populações coletadas na safra de 2012. Verificou-se uma alta variabilidade na frequência fenotípica de isofamílias resistentes ao milho VT PRO e PW, sendo que as maiores frequências foram observadas em populações coletadas na região Central do Brasil. Com a técnica de \"F2 screen\" foi possível selecionar linhagens resistentes ao milho VT PRO e PW, denominadas de RR-2 e RR-3 respectivamente. Tanto a linhagem RR-2 quanto a RR-3 que foram criadas por 18 gerações consecutivas nos respectivos eventos de milho Bt apresentaram razões de resistência superiores a 3300, 2700 e ≈ 10 vezes a Cry1A.105, Cry1F e Cry2Ab2, respectivamente. Cruzamentos recíprocos das linhagens RR-2 e RR-3 com uma linhagem suscetível de referência revelaram que o padrão da herança da resistência é autossômica recessiva. A recessividade genética da resistência também foi confirmada pela mortalidade completa de indivíduos heterozigotos (descendentes provenientes de cruzamentos entre as linhagens RR-2 ou RR-3 com a linhagem suscetível) em tecidos de milho VT PRO e PW, demonstrando que esses eventos atendem ao conceito de alta dose para o MRI. Em retrocruzamentos da progênie F1 dos cruzamentos recíprocos com as linhagens resistentes confirmou-se a hipótese de que a resistência é poligênica. A presença de custo adaptativo associado à resistência foi verificada para as linhagens RR-2 e RR-3, porém ausente para os indivíduos heterozigotos, baseado nos parâmetros biológicos avaliados. Neste estudo fornecemos a primeira evidência do potencial de evolução da resistência de S. frugiperda a eventos de milho Bt piramidados e informações para o refinamento das estratégias de MRI para preservar a vida útil das tecnologias de milho Bt para o controle de S. frugiperda no Brasil. / The strategy of pyramid of genes has been exploited to delay the evolution of insect resistance to genetically modified crops expressing insecticidal proteins from from Bacillus thuringiensis Berliner (Bt). In Brazil, YieldGard VT Pro™ (VT PRO) and PowerCore™ (PW) corn technologies expressing Cry1A.105/Cry2Ab2 and Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1F proteins respectively were released for commercial use in 2009. Resistance risk assessment were conducted to support an Insect Resistance Management (IRM) program of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) to VT PRO and PW corn. Initially, studies were conducted to evaluate the biological activity of Bt proteins expressed in different plant structures of VT PRO and PW corn on S. frugiperda and to monitor the susceptibility to Cry1A.105 and Cry2Ab2 in pest populations collected from different geographical regions in Brazil from 2011 to 2014 growing seasons. The mortality of neonate larvae of S. frugiperda was 100% when fed on leaf tissue of VT PRO and PW corn. However, the larval mortality when fed on silks and grains was less than 50 and 6% respectively. A geographical variation in the susceptibility of S. frugiperda to Cry1A.105 and Cry2Ab2 proteins was detected among populations, with significant reduction in susceptibility to these proteins in some populations from 2011 to 2014. The F2 screen technique was used to characterize the resistance of S. frugiperda to VT PRO and PW corn from populations sampled in 2012 growing season. High variability in the frequency of resistant phenotypic isofamilies to VT PRO and PW corn was obtained with higher frequencies in S. frugiperda populations from Midwestern region of Brazil. Resistant populations to VT PRO and PW corn were selected by using F2 screen which were designated as RR-2 and RR-3 strains respectively. Both RR-2 and RR-3 strains reared on respective Bt maize events for 18 consecutive generations showed resistance ratios greater than 3,300; 2,700 and ≈ 10-fold to Cry1A.105, Cry1F and Cry2Ab2 respectively. Reciprocal crosses of RR-2 and RR-3 strains with a susceptible reference strain revealed that the inheritance of resistance is autosomal recessive. The genetic recessiveness of the resistance was also confirmed by the complete mortality of heterozygous individuals (offspring from the crosses between RR-2 or RR-3 strains with susceptible strain) on VT PRO and PW corn leaf tissues, indicating that these events meet the concept of high-dose for IRM strategies. Backcrosses of F1 progenies with both resistant strains revealed that resistance is polygenic. Fitness costs associated with resistance were found in RR-2 e RR-3 strains but not in heterozygous individuals, based on life history traits. In this study, we reported the first evidence of the potential of S. frugiperda to evolve resistance to pyramided Bt corn events, as well as provide valuable information to support the current IRM strategies to preserve the useful life of Bt corn technologies for S. frugiperda control in Brazil.

The fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith 1797) (Lepidoptera: Noctuidae), is considered the main insect-pest of corn in Brazil. Its control, in recent years, is mainly accomplished through the use of Bt plants and spray insecticides. Aiming to evaluate the efficiency of Bt proteins expressed by maize commercially available, as well as their interaction with the use of insecticides for the control of S. frugiperda to subsidize IPM and IRM programs in Bt maize, experiments were carried under field condition during two crop seasons in the 2015-16. Eight technologies of Bt maize and one non-Bt hybrid were evaluated, as well as seven insecticide application programs. Damage assessments were performed every five days, counting the number of damaged plants and assigning a score according to the Davis Scale (1992). For the application of the insecticides, a control level was established in which the spraying was carried out whenever 10% of the plants showed a damage score > 3. In the 1st season 2015/16, Agrisure TL (Cry1Ab), Herculex (Cry1F) and Optimum Intrasect (Cry1Ab/ Cry1F) and non-Bt maize required 1 to 3 sprays of insecticides to complement the control of S. frugiperda. In this season, all tested insecticides were efficient in control. In the case of YieldGard VT PRO (Cry1A.105 / Cry2Ab2), YieldGard VT PRO 3 (Cry1A.105 / Cry2Ab2 / Cry3Bb1), PowerCore (Cry1A.105 / Cry2Ab2 / Cry1F), Agrisure Viptera (Vip3Aa20) and Agrisure Viptera 3 (Vip3Aa20 / Cry1Ab) the use of insecticides was not necessary. In the second crop year 2015/16, with the exception of Agrisure Viptera and Agrisure Viptera 3, all other hybrids of Bt and non-Bt maize required 1 to 4 sprays of insecticides. The results obtained in the present work demonstrate that some Bt maize technologies (expressing genes that encode Cry1 proteins) present low control efficiency, thus making insecticides indispensable to complement the control of S. frugiperda. In contrast, the Vip3Aa20 protein shows high toxicity to S. frugiperda, showing insignificant damage to the culture. Among the insecticides tested in the work, spinetoram (12 g of a.i./ha), in general presented the highest control efficiency for fall armyworm. / A lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith 1797) (Lepidoptera: Noctuidae), é considerada o principal inseto-praga da cultura do milho no Brasil. Seu controle, nos últimos anos, é realizado principalmente por meio do uso de plantas Bt e pulverização de inseticidas. Visando avaliar a eficiência das proteínas Bt expressas pelos milhos disponíveis no mercado, bem como sua interação com o uso de inseticidas para o controle de S. frugiperda para subsidiar programas de MIP e MRI em milho Bt, foram realizados experimentos, em condição de campo, durante duas épocas de cultivo na safra 2015-16. Foram avaliadas oito tecnologias de milho Bt e um híbrido não-Bt, bem com sete programas de aplicação de inseticidas. A cada cinco dias, foram realizadas avaliações de dano, contabilizando o número de plantas danificadas e atribuindo uma nota de acordo com a Escala de Davis (1992). Para a aplicação dos inseticidas, foi estabelecido um nível de controle em que era realizada a pulverização sempre que 10% das plantas apresentassem nota de dano >3. Na 1a safra 2015/16, Agrisure TL (Cry1Ab), Herculex (Cry1F) e Optimum Intrasect (Cry1Ab/Cry1F) e milho não-Bt necessitaram de 1 a 3 pulverizações de inseticidas para complementar o controle de S. frugiperda. Nesta safra, todos os inseticidas testados foram eficientes no controle. Já em milho YieldGard VT PRO (Cry1A.105/Cry2Ab2), YieldGard VT PRO 3 (Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry3Bb1), PowerCore (Cry1A.105/Cry2Ab2/ Cry1F), Agrisure Viptera (Vip3Aa20) e Agrisure Viptera 3 (Vip3Aa20/Cry1Ab) não foi necessário o uso de inseticidas. Na 2a safra 2015/16, com exceção de Agrisure Viptera e Agrisure Viptera 3, todos as demais híbridos de milho Bt e não-Bt necessitaram de 1 a 4 pulverizações de inseticidas. Os resultados obtidos no presente trabalho demonstram que algumas tecnologias de milho Bt (expressando genes que codificam proteínas Cry1) apresentam baixa eficiência de controle, tornando-se assim indispensável o uso de inseticidas para complementar o controle de S. frugiperda. Em contraste, a proteína Vip3Aa20 apresenta alta toxicidade para S. frugiperda, apresentando danos insignificantes à cultura. Dentre os inseticidas testados no trabalho, spinetoram (12 g de i.a./ha), de modo geral apresentou a maior eficiência de controle para lagarta-do-cartucho.