Orientador : Prof. Dr. Daniel Ricardo Sosa-Gómez / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Entomologia). Defesa: Curitiba, 06/09/2016 / Inclui referências : f.40-59;79-83;95-97;101-121 / Área de concentração : Entomologia / Resumo: Uma das principais culturas é a soja Glycine max (L.), com 118,135 milhões de hectares plantados no mundo. No continente Americano esta cultura pode ser alvo de ataques da lagarta-da-soja, Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebidae). Para seu controle são utilizadas diversas estratégias, dentre elas, o uso da soja transgênica com a toxina Cry1Ac. Entretanto, a disponibilidade de grandes áreas com soja Bt é um cenário favorável para a seleção de populações resistentes desse inseto. O conhecimento que tem por base os estudos sobre a herança da resistência de cada espécie é essencial para a melhor compreensão da evolução da resistência e posterior elaboração e refinamento de estratégias para atrasar a evolução da resistência de pragas aos cultivos transgênicos são combinadas diversas estratégias, entre elas o uso da alta dose, área de refúgio e, monitoramento das alterações de suscetibilidade. No presente trabalho foram avaliados o impacto da variedade de soja Bt (BR283 Bt RR) que expressa a toxina Cry1Ac sobre uma raça resistente de A. gemmatalis á Cry1Ac. Além disso, foram determinados aspectos relacionados à herança da resistência, tais como, recessividade ou dominância dos alelos de resistência; foi verificada se a resistência se deve a um ou vários genes e constatou-se a possibilidade de ocorrer resistência cruzada com as toxinas Cry1F e Cry1Ab. Adicionalmente, foram determinadas alterações morfológicas do intestino médio (IM) das raças resistente (RR) e suscetível (SS) à Cry1Ac. O intestino médio das lagartas de A. gemmatalis suscetíveis e resistentes á Cry1Ac, apresentaram alterações morfológicas em toda sua arquitetura, tanto epitelial quanto muscular, quando tratadas com a toxina Cry1Ac, no terceiro e quinto ínstares. Estas alterações mais evidentes foram observadas no terceiro instar da população suscetível. Estas alterações foram pontuais e ocorreram principalmente nas células colunares, que apresentaram intensa vacuolização citoplasmática, presença de vazios citoplasmáticos, aumento nas protrusões liberadas em direção ao lúmen. A raça resistente a Cry1Ac não apresentou mortalidade quando o tecido da soja Bt foi diluído 25 vezes, por outro lado, a raça suscetível apresentou mortalidade de 96,49 % em média. Lagartas neonatas, do 3º e 5º instar da raça resistente e suscetível, alimentadas com folíolos de soja, apresentaram mortalidade total quando alimentadas com folíolos de soja Bt no estádio V5. No entanto, os tempos médios de sobrevivência foram diferentes, as neonatas suscetíveis apresentaram tempo médio de sobrevivência de 1,05 dias, as neonatas resistentes foram de 1,73 dias. Lagartas suscetíveis 3º instar tiveram um TS de 1,23 dias e as lagartas resistentes do mesmo estágio foi de 2,57 dias. Lagartas de quinto instar suscetíveis tiveram TS de 1,56 dias e 3,26 dias na raça resistente. Insetos com razão de resistência de 81 a 111,15 vezes podem ser controladas pela soja Bt durante a fase vegetativa. Resultados dos cruzamentos recíprocos entre as raças RR e SS à Cry1Ac revelaram que a resistência é de caráter autossômica e incompletamente recessiva. Estudos de retrocruzamentos da F1 (RS e SR) com o parental resistente para determinar o número de genes envolvidos na resistência, mediante o teste qui-quadrado (????) das respostas das progênies dos retrocruzamentos ou F2 (RRRS, RRSR, SRRR e RSRR), observou-se que a resistência é determinada por um gene principal. A determinação da suscetibilidade as toxinas Cry1F e Cry1Ab com as raças de Anticarsia gemmatalis resistente à toxina Cry1Ac, indicaram resistência cruzada à toxina Cry1Ab e ausência de resistência cruzada em relação á Cry1F. Palavras-chave: Anticarsia gemmatalis, Cry1Ac, morfologia, intestino médio, alterações celulares, soja Bt, herança, resistência cruzada. / Abstract: One of the cultures princiais is Glycine soja max (L.) with 118,135,000 hectares planted in the world. In the Americas this culture can be the target attacks of the caterpillar of soybean, Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebidae). For their control are use various strategies, among them, the use of transgenic soybean with the Cry1Ac toxin. However, the availability of large areas with Bt soy is a favorable scenario for the selection of resistant populations of this insect. The knowledge is based on studies on the inheritance of resistance of each species are essential for better understanding of the evolution of resistance and further development and refinement of resistance management strategies to delay the evolution of pest resistance to transgenic crops are combined several strategies, including the use of high dose refuge area and monitoring of susceptibility changes. In the present study we evaluated the impact of the variety of Bt soybean (BR283 Bt RR) expressing Cry1Ac toxin on a tough race A. gemmatalis to Cry1Ac. Besides diso were certain aspects of the inheritance of resistance, such as recessividad or dominance of resistance alleles; It was recorded if the resistance is due to one or several genes and found out the possibility of cross resistance with Cry1F and Cry1Ab toxin. Adicionalemente were determined morphological changes of the medium intestine (IM) of resistant breeds (RR) and susceptible (SS) to the Cry1Ac. The average instetino the crawler A. gemmatalis susceptible and resistant to Cry1Ac, showed morphological changes throughout its architecture, both as epithelial muscle when treated with Cry1Ac toxin, the third and fifth instars. These changes were punctual and occurred mainly in the columnar cells, which showed intense vacuolation, presence of cytoplasmic empty, increase in protrusions released into the lumen, being more visible in the third instar of the susceptible population. The Cry1Ac resistant race does not show mortality when tissue Bt soybeans was diluted 25 times, on the other hand susceptible animals showed mortality on average 96.49%. Caterpillars neonate, 3rd and 5th instar of resistant and susceptible race, fed soybean leaflets showed total mortality when fed with Bt soybean leaflets at V5 stage. However, the average survival time were different, the neonate susceptible presented median survival time (ST) of 1.05 days, the resistant neonate was 1.73 days. Caterpillars susceptible 3rd instar had a TS of 1.23 days and resistant caterpillars same stage was 2.57 days. Largartas of fifth instar were susceptible TS 1.56 days and 3.26 days in the tough race. Insects with resistance ratio from 81 to 111.15 times can be controlled by Bt soybean during the vegetative stage. Results of reciprocal crosses between the RR and SS to Cry1Ac races have shown that resistance is autosomal incompletely recessive character. Studies with F1 backcross (RS and SR) with the resistant parent to determine the number of genes involved in resistance by analysis of the chi-square test (????) the responses of the progenies of retro crossings or F2 (RRRS, RRSR, SRRR and RSRR) it was observed that the resistance is determined by a single major gene. The determination of the susceptibility of Cry1F and Cry1Ab toxin with Anticarsia gemmatalis strain resistant to Cry1Ac toxin showed cross-resistance to Cry1Ab toxin and no cross-resistance to Cry1F. Keywords: Anticarsia gemmatalis, Cry1Ac, morphology, midgut, cellular changes, Bt soy, inheritance of resistance, cross-resistance.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:dspace.c3sl.ufpr.br:1884/46310 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Piña, Jhibran Ferral |
| Contributors | Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Entomologia), Sosa-Gomez, Daniel Ricardo |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 121 f. : il. algumas color., tabs., grafs., maps., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPR, instname:Universidade Federal do Paraná, instacron:UFPR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Disponível em formato digital |
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