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Previous issue date: 2014-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Brazilian production of grains has grown every year, transforming Brazil in one of the main
cereals and oilseeds producers. However, the post-harvest losses are huge, causing production
loss by the inadequacy of storage, especially in order of pest occurrence. In the case of sesame,
there has been a marked occurrence of P. interpuctella, which attack stored grains accompanied
by other pests causing economic damage to the crop. With this, the Breeding Program Sesame
Embrapa Cotton seeks alternatives to control these pests by genotypes that express high levels of
protein inhibitors (PIs) with ability to inhibit proteolytic digestive enzymes of insects. The
objective of this study was to detect trypsin inhibitors in genotypes of sesame (S. indicum L.)
with potential use in biotechnological applications and programs to improve the species, aiming
selection of genotypes resistant to stored grain pests, so we proceeded to study PIs in 10 sesame
genotypes belonging to the Active Germplasm Bank at Embrapa Cotton. The total protein
extracts of accessions were extracted and tested in vitro with bovine pancreatic trypsin (BPT)
and intestinal homogenate of larvae of P. interpuctella. After selection of the most promising
genotypes, we proceeded to a protein fractionation with ammonium sulfate. The protein fractions
obtained were analyzed for inhibitory activity with BPT and intestinal homogenate of larvae of
P. interpuctella, and yet, as the thermal stability and hydrogen ion and bioassays with P.
interpuctella. Data were analyzed by Tukey test at 5% of probability. The results showed the
presence of trypsin inhibitors in the total protein extracts of 10 sesame genotypes, ranging from
51% to 90% inhibition, among which, the BRS-SEDA, CNPA G3 and CNPA G4 stood out with
87%, 88% and 90% inhibition, respectively. These genotypes inhibitory activity have been
demonstrated for the intestinal homogenate of larvae of P. interpuctella, with inhibition between
60% and 76%. The fractions F2 of the three genotypes were relatively stable to changes in
temperature and pH. In the bioassay, the larvae of P. interpuctella. were susceptible to protein
extracts of the three genotypes of sesame, with a maximum of 83% mortality of larvae in
different strengths with total protein extracts and 58% in fractions F2, however, did not observe
statistically a significant difference between genotypes. In this regard, BRS-SEDA, CNPA G3 and CNPA G4 have protein inhibitors that can prevent the development of P. interpuctella, suggesting candidates with potent insecticidal properties to control stored grain pests. / A produção brasileira de grãos tem crescido a cada ano levando o Brasil a um dos principais
produtores de cereais e oleaginosas. No entanto, as perdas na pós-colheita são enormes
provocando uma redução da produção em função do controle inadequado no armazenamento,
especialmente em função da ocorrência de pragas. No caso do gergelim, tem havido uma
ocorrência acentuada de P. interpuctella, que ataca os grãos armazenados acompanhado de outras
pragas, causando danos econômicos à cultura. Com isto, o Programa de Melhoramento Genético
de Gergelim da Embrapa Algodão busca alternativas para controlar essas pragas, por meio de
genótipos que expressem altos níveis de inibidores proteicos (IPs) com capacidade de inibir
enzimas proteolíticas digestivas de insetos. Objetivou-se com este trabalho detectar inibidores de
tripsina em genótipos de gergelim (Sesamum indicum L.) com potencial uso na aplicação
biotecnológica e no programa de melhoramento da espécie, visando seleção de genótipos
resistentes a pragas de grãos armazenados. Assim, procedeu-se o estudo de IPs em 10 genótipos
de gergelim, pertencentes ao Banco Ativo de Germoplasma da Embrapa Algodão. Os extratos
proteicos totais dos acessos foram extraídos de sementes de gergelim e testados in vitro com
tripsina pancreática bovina (TPB) e homogenato intestinal de larvas de P. interpuctella. Após
seleção dos genótipos mais promissores, procedeu-se um fracionamento proteico com sulfato de
amônia. As frações proteicas obtidas foram analisadas quanto a atividade inibitória com TPB e
homogenato intestinal de larvas de P. interpuctella, e ainda, quanto a estabilidade térmica e
hidrogeniônica e em bioensaios com P. interpuctella. Os dados foram analisados pelo teste de
Tukey a 5% de probalibilidade. Os resultados obtidos mostraram a presença de inibidores de
tripsina nos extratos proteicos totais dos 10 genótipos de gergelim, com variação de 51% a 90%
de inibição, dentre os quais, o BRS-SEDA, CNPA G3 e CNPA G4 se destacaram com 87%, 88%
e 90% de inibição, respectivamente. Nesses genótipos foram evidenciadas atividade inibitória
para o homogenato intestinal de larvas de P. interpuctella, com inibição entre 60% e 76%. As
frações F2 dos três genótipos foram relativamente estáveis às variações de temperatura e pH. No
ensaio biológico, as larvas de P interpuctella mostraram-se suscetíveis aos extratos proteicos dos
três genótipos de gergelim, com mortalidade máxima de 83% das larvas em diferentes dosagens
com extratos proteicos totais e 58% nas frações F2, contudo, estatisticamente não observou-se
diferença significativa entre os genótipos. Neste aspecto, os genótipos BRS-SEDA, CNPA G3 e
CNPA G4 possuem inibidores proteicos capazes de impedir o desenvolvimento P. interpuctella,
o que sugere potentes candidatos com propriedades inseticidas no controle de pragas de grãos
armazenados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.bc.uepb.edu.br:tede/2347 |
| Date | 28 February 2014 |
| Creators | Gomes, Gessica Laize Berto |
| Contributors | Lima, Liziane Maria de, Santos, Roseane Cavalcanti dos, Albuquerque, Manoel Bandeira de, Meneses, Carlos Henrique Salvino Gadelha |
| Publisher | Universidade Estadual da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Ciências Agrárias - PPGCA, UEPB, Brasil, Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPB, instname:Universidade Estadual da Paraíba, instacron:UEPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -3549167150673249483, 600, 600, 600, 600, 524871450381110278, 7828424726906663919, 2075167498588264571 |
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