Caracterização e avaliação de Cepas autóctones de Bacillus thuringiensis para controle de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)

Abstract

Bacillus thuringiensis (Bt) é uma bactéria gram-positiva, que produz um cristal, durante a fase de esporulação, composto por proteínas (toxinas Cry) que possuem ação entomocida principalmente para as ordens Lepidoptera, Diptera e Coleoptera. Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) é um lepidóptero neotropical polífago, praga, de milho, algodão e arroz, responsável por perdas de até 30% na produção destas culturas. Este trabalho teve por finalidade identificar e caracterizar genes em cepas de Bt da Paraíba e Pernambuco, que possuíssem ação contra S. frugiperda. Foram utilizados 81 oligonucleotídeos (primers) das famílias cry1 a cry28 e cyt1 e cyt2 para as reações em cadeia da DNA polimerase (PCR), bem como análise bioquímica através de SDS-PAGE. Os fragmentos que foram obtidos no tamanho esperado foram purificados e seqüenciados. Duzentas e uma cepas foram analisadas no presente trabalho, sendo 30 isoladas a partir de amostras de solos de Pernambuco e 171 isolados da Paraíba. Os bioensaios foram realizados avaliando-se quais cepas possuíam atividade tóxica para S. frugiperda e em seguida, foram determinadas as concentrações letais (CL50) das cepas consideradas tóxicas. Em bioensaios com os isolados de Pernambuco, a cepa I4A7 apresentou mortalidade superior a 50% (94,3%) na concentração de 1x109 esporos/ml e CL50 de 76,58 μg/cm2 contra S. frugiperda. Esta cepa apresentou amplicons para os genes cry4Aa, cry4Ba, cry10Aa, cry11Aa, cyt1Aa e cyt2Ba, e proteínas de 130, 70 e 29 kDa, perfis gênico e protéico idênticos aos do B. thuringiensis israelensis (Bti), o qual é relatado na literatura como tóxico para Diptera. Estes fragmentos foram seqüenciados e apresentaram homologia de 99% a 100% com as seqüências dos genes originais depositadas no banco de dados. Nas amostras da Paraíba, apenas dois isolados, BV-5 e AN2-3, apresentaram fragmentos de tamanho esperado, ambos para o par de iniciadores gerais da família cry1. Estas cepas não apresentaram toxicidade contra S. frugiperda. Através da seqüência parcial de nucleotídeos e da seqüência deduzida de aminoácidos dos genes das cepas BV-5 e AN2-3, verificou-se que estes genes possuem maior identidade com genes da família cry8. A seqüência parcial de aminoácidos deduzida do gene da cepa BV-5 apresentou variabilidade na região do domínio II, que é responsável pelo reconhecimento e ligação da toxina. A cepa I4A7 é promissora, e poderá ser usada no manejo integrado de S. frugiperda e/ou manejo de resistência a toxinas Cry. Já as cepas AN2-3 e BV-5 deverão ser testadas contra pragas da ordem Coleoptera para determinar a especificidade das mesmas