Toxicidade e capacidade de ligação de proteínas Cry1 a receptores intestinais de Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae)

Abstract

Resumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade e a capacidade de ligação das proteínas Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac e Cry1Ca, de Bacillus thuringiensis, a receptores intestinais de Helicoverpa armigera. Realizou-se análise de ligação das proteínas ativadas às vesículas de membrana da microvilosidade apical (VMMA) do intestino médio de H. armigera, além de ensaios de competição heteróloga para avaliar sua capacidade de ligação. Cry1Ac destacou-se como a proteína mais tóxica, seguida por Cry1Ab e Cry1Aa. A proteína Cry1Ca não foi tóxica às lagartas e, portanto, não foi possível determinar os seus parâmetros de toxicidade CL 50 e CL 90 . As proteínas Cry1Aa, Cry1Ab e Cry1Ac são capazes de se ligar a um mesmo receptor nas membranas intestinais, o que aumenta o risco do desenvolvimento de resistência cruzada. Portanto, a utilização conjunta dessas proteínas deve ser evitada.Termos para indexação: Bacillus thuringiensis, manejo da resistência, manejo integrado de pragas, piramidação de genes, proteínas inseticidas, vesículas de membrana. Toxicity and binding capacity of Cry1 proteins to Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) intestine receptorsAbstract -The objective of this work was to evaluate the toxicity and the binding capacity of the Cry1Aa, Cry1Ab, Cry1Ac, and Cry1Ca proteins, from Bacillus thuringiensis, to Helicoverpa armigera intestine receptors. Binding analysis of the activated proteins to the brush-border membrane vesicles (BBMV) in the midgut of H. armigera, besides heterologous competition assays to evaluate their binding capacity, was performed. Cry1Ac stood out as the most toxic protein, followed by Cry1Ab and Cry1Aa. The Cry1Ca protein had no toxicity to the caterpillars and, therefore, it was not possible to evaluate its LC 50 and LC 90 toxicity parameters. The Cry1Aa, Cry1Ab, and Cry1Ac proteins are able to bind themselves to the same receptor in the midgut membrane, which increases the risk of developing cross-resistance. Therefore, the use of these proteins together should be avoided.

Identification of Bacillus thuringiensis Strains for the Management of Lepidopteran Pests

“…Moreover, the presence of several cry and vip genes that express pesticidal proteins with different modes of action can prevent or at least delay the development of resistance in the target insect populations. In agreement with our results indicating that the strains harbor genes coding for Cry1, Cry2 and Vip3 proteins, some studies with H. armigera, A. gemmatalis, D. saccharalis, S. cosmioides, and C. includens have evaluated the activity of different proteins belonging to these classes, and demonstrated high levels of toxicity (Ruiz de Escudero et al 2014;Sebastião et al 2015;Mushtaq et al 2017;Falcon et al 2019;Bel et al 2019).…”

Ocorrência De Lagartas Em Função Do Manejo De Inseticidas E Utilização De Cultivares De Algodoeiro

“…Diante de tais resultados pode se inferir que S. frugiperda também é tolerante à proteína Cry1Ac, pois segundo CTNBio (2005) a cultivar de algodão transgênico Nuopal expressa a referida toxina. Sebastião et al (2015) citam que os insetos tolerantes à proteínas de B. thuringiensis, como as lagartas de S. cosmioides, S. eridania e S. frugiperda, tolerantes à proteína Cry1Ac, conseguem sobreviver mesmo submetidos a elevados níveis de concentração.…”

“…Essa tecnologia consiste na utilização de áreas de algodão não-Bt (cultivares convencionais) cultivadas na proporção de pelo menos 20% do total da área plantada com algodão, e na distância máxima de 800 metros da área com algodão Bt (transgênico). Geralmente são plantados no centro cultivares transgênicas e nas bordaduras cultivares não transgênicas (JAMES, 2009;MARTINS, 2013).…”