A soja (Glycine max (L.) Merrill) com o evento DAS-81419-2 (ConkestaTM technology) que expressa as proteínas de Bacillus thuringiensis (Bt) Cry1F e Cry1Ac protege a cultura de danos de alimentação de lepidópteros-praga primários e secundários. Experimentos de campo foram conduzidos de 2011 à 2016 na região sul e central do Brasil para caracterizar a eficácia da soja DAS-81419-2 infestada com Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebidae), Chrysodeixis includens (Lepidoptera: Noctuidae), Chloridea virescens (Lepidoptera: Noctuidae), Spodoptera cosmioides (Lepidoptera: Noctuidae), Elasmopalpus lignosellus (Lepidoptera: Pyralidae), Agrotis ipsilon (Lepidoptera: Noctuidae) e Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) durante os estágios vegetativo (V4) e reprodutivo (R2 e/ou R4) da cultura. A eficácia da soja DAS-81419-2 foi comparada com a variedade isogênica não-Bt manejada com ou sem inseticidas foliares comerciais para controle de lepidópteros. DAS-81419-2 reduziu significantemente o dano de alimentação causado por A. gemmatalis, C. includens, C. virescens, S. cosmioides e H. armigera durante os estágios vegetativo e reprodutivo, bem como, a mortalidade de plântulas causada por E. lignosellus. Entretanto, DAS-81419-2 apresentou moderada atividade em A. ipsilon. Além disto, um estudo de campo de três anos avaliou os potenciais efeitos adversos de DAS-81419-2 por meio da inspeção da diversidade e abundância de artrópodes não-alvos comparado com a isolinha não-Bt com ou sem aplicações convencionais de inseticidas. Estes estudos foram conduzidos em três regiões produtoras de soja onde os artrópodes não-alvos da parte aérea e da superfície do solo foram monitorados. Em geral, a abundância e diversidade total não foram afetadas signifativamente pela soja Bt. Desta maneira, DAS-81419-2 mostrou eficácia consistente ao longo dos anos, localidades e diferente estágios da cultura contra lepidópteros-pragas primários e secundários de importância econômica da cultura da soja e não afetou adversamente os artrópodes não-alvos que ocorrem nos campos de soja. / Soybean (Glycine max (L.) Merrill) event DAS-81419-2 (ConkestaTM technology) expresses Bacillus thuringiensis (Bt) Cry1F and Cry1Ac proteins to provide protection against primary and secondary lepidopteran pest feeding damage. Field experiments were conducted from 2011 to 2016 in southern and central Brazil to characterize the efficacy of DAS-81419-2 soybean infested with Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebidae), Chrysodeixis includens (Lepidoptera: Noctuidae), Chloridea virescens (Lepidoptera: Noctuidae), Spodoptera cosmioides (Lepidoptera: Noctuidae), Elasmopalpus lignosellus (Lepidoptera: Pyralidae), Agrotis ipsilon (Lepidoptera: Noctuidae), and Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) during vegetative (V4) and reproductive (R2 and/or R4) crop developmental stages. The efficacy of DAS-81419-2 was compared to a non-Bt isogenic variety managed with or without applications of commercial foliar insecticides for lepidopteran control. DAS-81419-2 significantly reduced the feeding damage caused by A. gemmatalis, C. includens, C. virescens, S. cosmioides, and H. armigera during both vegetative and reproductive crop growth stages as well as the seedling stage plant mortality caused by E. lignosellus. However, DAS-81419-2 showed moderate activity on A. ipsilon. In addition, a 3-yr in-field study evaluated the potential adverse effects of DAS-81419-2 by examining the diversity and abundance of non-target arthropods (NTAs) compared to the non-Bt near isoline with and without conventional insecticide applications. These studies were conducted in three Brazilian soybean producing regions where both soil surface and aerial NTA were monitored. Overall, the total abundance and diversity were not significantly affected by Bt soybean. Therefore, DAS-81419-2 showed consistent efficacy across years, locations, and crop stages against the most economically important primary and secondary lepidopteran pests of soybean and did not adversely affect non-target arthropods occurring in soybean field.

Genes de plantas que codificam inibidores de enzimas digestivas de insetos têm sido introduzidos em plantas cultivadas visando o controle de pragas. Os inibidores de proteinases estão presentes nos tecidos vegetais, principalmente nas sementes, e atuam em resposta a ataques por herbívoros e patógenos. Inibidores de serino-proteinases (IPs) dos tipos Bowman-Birk e Kunitz isolados de sementes de soja foram inseridos em variedades de cana-de-açúcar para aumentar a resistência à broca Diatraea saccharalis (Fabr.), principal praga desta cultura. Para utilização de plantas geneticamente modificadas contendo inibidores de proteinases é necessário um conhecimento profundo de sua sustentabilidade e segurança ambiental, determinando a estabilidade da característica inserida e os seus efeitos nos organismos não-alvo. O objetivo desta pesquisa foi avaliar os efeitos diretos e indiretos de inibidores de proteinases de soja em organismos não-alvos: um parasitóide larval, Cotesia flavipes (Cam.) (Hymenoptera: Braconidae); um patógeno, Metarhizium anisopliae (Mestch.) Sorokin (Deuteromycotina: Hyphomycetes); um polinizador, Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) e um decompositor, Scheloribates praeincisus (Berlese) (Acari: Oribatida: Scheloribatidae); associados à cultura da cana-de-açúcar. O consumo de Kunitz e BBI não afetou a sobrevivência de S. praeincisus. Por outro lado, a ingestão dos inibidores semi-purificados e purificados do tipo Kunitz diminuiu a duração das fases imaturas de S. praeincisus. A ingestão de folhas de cana GM expressando inibidores de proteinases (Kunitz e BBI) não afetou o tempo de desenvolvimento e a sobrevivência dos imaturos deste oribatídeo quando comparada à ingestão de suas isolinhas. Os inibidores de proteinases semi-purificados e purificados não afetaram a duração dos períodos larval e pupal, o peso e número de pupas e percentual de emergência do parasitóide C. flavipes em D. saccharalis. Por outro lado, a proporção de fêmeas em relação a machos de C. flavipes foi maior no tratamento onde as lagartas foram alimentadas com dieta contendo 0,5% de inibidores semi-purificados comparado-se à testemunha. A proporção fêmea:macho foi significativamente maior também quando os parasitóides foram alimentados com o inibidor do tipo Kunitz em relação ao controle e aos parasitóides alimentados com BBI. A adição de 0,5% (p/v) de inibidores de proteinases semi-purificados e 0,05% (p/v) de inibidores purificados do tipo Kunitz nos meios de cultura MC e BDA resultaram em maiores crescimento vegetativo e produção de conídios de M. anisopliae. Os inibidores purificados do tipo BBI não alteraram a esporulação do fungo. Os resultados dos estudos com A. mellifera não foram conclusivos e novas investigações precisam ser conduzidas para esclarecer os potenciais efeitos de inibidores de proteinases em abelhas. De uma forma geral, observou-se que os inibidores de proteinases (Kunitz e BBI) não afetaram negativamente os organismos não-alvo testados. Por outro lado, a ingestão de inibidor do tipo Kunitz alterou positivamente alguns parâmetros biológicos de C. flavipes, M. anisopliae e S. praeincisus. / Genes of plants expressing insect proteinase inhibitors have been introduced into plants for pest control. Proteases inhibitors are present in plant tissues, mainly in seeds, and act in response to predators and pathogens. The Bowman-Birk type and Kunitz type of serine proteases inhibitors (PI) from soybean seeds are been used to increase resistance of sugarcane to Diatraea saccharalis (Fabr.), the most important pest of this crop. The sustainability and environmental safety of PI crops is still unknown. For these reasons, it is necessary to understand the stability and the non-target effects of this new trait. The objective of this study was to evaluate the direct and indirect effects of soybean PI on the following non-target organisms associated to sugarcane: the larval parasitoid, Cotesia flavipes (Cam.) (Hymenoptera: Braconidae); the entomopathogen, Metarhizium anisopliae (Mestch.) Sorokin (Deuteromycotina: Hyphomycetes); the pollinator Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) and the soil mite involved in the process of recycling organic matter, Scheloribates praeincisus (Berlese) (Acari: Oribatida: Scheloribatidae). Kunitz and BBI did not affect S. praeincisus survival. On the other hand, Kunitz semi-purified and purified inhibitor ingestion reduced duration of the immature stages of S. praeincisus. Ingestion of GM senescent leaves did not have an effect on mite immatures development time and survival compared to ingestion of its isolines leaves. The semi-purified and purified proteinases inhibitors did not alter either the duration of larval and pupal stages of C. flavipes on D. saccharalis, or weight and number of pupae and parasitoid emergence. In other hand, the parasitism and proportion of female was higher on the treatment where caterpillars were fed with diet containing 0.5% of semi-purified inhibitors, comparing to control. The ratio female:male was significantly higher also when parasitoids were fed to the Kunitz type inhibitor compared to the control and BBI. The addition of 0.5 % (w/v) of semi- purified proteinase inhibitors and 0.05% (w/v) of Kunitz type purified inhibitors on two culture media (CM and PDA), resulted in increase of vegetative growth and production of conidia. BBI type purified inhibitors did not change the fungus sporulation. The results from the studies with A. mellifera were not conclusive and investigations are needed to clarify the potential impact of proteinase inhibitors on A. mellifera. Overall, proteinase inhibitors (Kunitz and BBI) did not negatively affect the non-target organisms tested. Conversely, ingestion of the Kunitz type of proteinase inhibitors altered positively some biological parameters of C. flavipes, M. anisopliae and S. praeincisus.