Potencial sinérgico de proteínas inseticidas de Bacillus thuringiensis e de Pseudomonas spp. no manejo da resistência do Bicudo-do-algodoeiro

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Data

2022-06-20

Orientador

Desidério, Janete Apparecida

Coorientador

Pós-graduação

Agronomia (Genética e Melhoramento de Plantas) - FCAV

Curso de graduação

Título da Revista

ISSN da Revista

Título de Volume

Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Tipo

Tese de doutorado

Direito de acesso

Acesso abertoAcesso Aberto

Resumo

Resumo (português)

A produtividade da cultura do algodoeiro é afetada, em grande parte, pelo ataque de sua principal praga o Anthonomus grandis. Embora proteínas produzidas por Bacillus thuringiensis (Bt) possam limitar a infestação de insetos, algumas populações vêem desenvolvendo resistência a estas proteínas. Um dos métodos alternativos para esta finalidade tem sido a utilização de certas espécies de bactérias do gênero Pseudomonas que apresentam eficiência no controle de insetos da ordem Coleoptera por apresentarem proteínas inseticidas altamente tóxicas. Assim, objetivou-se avaliar a toxicidade das proteínas, IPD072Aa e PIP-47Aa, isoladas de Pseudomonas spp. em interação com as proteínas Cry1Ia10, Cry3Aa e Cry8 de B. thuringiensis, visando o controle de A. grandis na cultura do algodoeiro. Os genes IPD072Aa, PIP-47Aa, foram sintetizados e clonados no vetor de expressão pET-SUMO, e as proteínas Cry1Ia10, Cry3Aa e Cry8 foram obtidas a partir da indução de clones de E. coli recombinantes, obtidos previamente por nosso grupo de pesquisa do Laboratório de Genética de Bactérias e Biotecnologia Aplicada (LGBBA). As proteínas produzidas foram visualizadas em SDS-PAGE, quantificadas e incorporadas à dieta artificial, para estimar, por meio de bioensaios, as Concentrações Letais (CL) das cinco proteínas testadas individualmente e em conjunto. Os resultados das avaliações de toxicidade individuais revelaram que as proteínas IPD072Aa, PIP-47Aa, Cry1Ia10, Cry3Aa e Cry8 apresentaram eficiência no controle de Anthonomus grandis, sendo as proteínas Cry3Aa e Cry8 a mais tóxicas. Com relação aos ensaios de interações, uma alta interação sinérgica foi observada na combinação entre Cry1Ia10 com Cry3Aa. Todas as interações envolvendo as proteínas Cry3Aa e PIP-47Aa, quando combinadas com as demais proteínas, apresentaram um claro efeito sinérgico. Os resultados mostraram que as combinações das proteínas testadas, em sua maioria, aumentam a toxicidade contra larvas neonatas de A. grandis, sugerindo novas construções para a piramidação de plantas do algodoeiro visando o controle do bicudo e o manejo de possível surgimento de resistência por este inseto.

Resumo (inglês)

The productivity of cotton is largely affected by the attack of its main pest, Anthonomus grandis. Although proteins produced by Bacillus thuringiensis (Bt) can limit insect infestation, some populations have developed resistance to these proteins. One of the alternative methods for this purpose has been the use of certain species of bacteria of the genus Pseudomonas that are efficient in controlling insects of the order Coleoptera because they present highly toxic insecticidal proteins. Thus, the objective was to evaluate the toxicity of proteins, IPD072Aa and PIP-47Aa, isolated from Pseudomonas spp. in interaction with proteins Cry1Ia10, Cry3Aa and Cry8 of B. thuringiensis, aiming the control of A. grandis in the cotton crop. The IPD072Aa, PIP47Aa genes were synthesized and cloned into the pET-SUMO expression vector, and the Cry1Ia10, Cry3Aa and Cry8 proteins were obtained from the induction of recombinant E. coli clones, previously obtained by our research group at Laboratory of Bacterial Genetics and Applied Biotechnology (LGBBA). The proteins produced were visualized on SDS-PAGE, quantified and incorporated into the artificial diet, to estimate, by means bioassays, the Lethal Concentrations (LC) of the five proteins tested individually and together. The results of individual toxicity evaluations revealed that the proteins IPD072Aa, PIP-47Aa, Cry1Ia10, Cry3Aa and Cry8 were efficient in controlling Anthonomus grandis, with the proteins Cry3Aa and Cry8 being the most toxic. Regarding the interaction assays, a high synergistic interaction was observed in the combination between Cry1Ia10 and Cry3Aa. All interactions involving the proteins Cry3Aa and PIP-47Aa, when combined with the other proteins, showed a clear synergistic effect. The results showed that the combinations of the proteins tested, for the most part, increase the toxicity against neonate larvae of A. grandis, suggesting new constructions for the pyramiding of cotton plants aiming at the control of the boll weevil and the management of possible emergence of resistance by this insect.

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Idioma

Português

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