A Mosca Transgênica: Uma Alternativa para a Diminuição da Transmissão do Vírus do Mosaico Dourado

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO”

FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS

DEPARTAMENTO DE BIOPROCESSOS E BIOTECNOLOGIA

PROJETO DE PESQUISA

Título: Mosca Transgênica: Uma Alternativa para a Diminuição da Transmissão do Vírus do Mosaico Dourado

Caruane Alves Donini

Gislaine Santos Jacinto

Natália Albuquerque

Botucatu

Junho/2017

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Resumo

A mosca branca (Bemisia tabaci ) é considerada uma das piores pragas nas lavouras, e de importância mundial, por causar perdas a diversas culturas, como soja, tomate, feijão e algodão. No Brasil, seu combate vem sido bastante complicado, devido a forma mais agressiva da mosca branca, o biótipo B ser o mais comum e abundante, além de ter criado resistência aos praguicidas usados no seu controle. É o principal vetor do vírus Bean Golden mosaic vírus (BMGV), na qual causa perdas irreparáveis as lavouras e de grande destruição, principalmente por prejudicar as plantações de feijão-comum ((Phaseolus vulgaris)) com o que é conhecido de mosaico dourado. Deste modo, novas alternativas de controle vem sendo desenvolvidas, como é o caso do SIT (Sterile Insect Technique), uma técnica que utiliza radiação para esterilizar os machos e depois solta-los no ambiente para copular com as fêmeas selvagens, no entanto essa técnica vem mostrando algumas desvantagens. Devido a isso, um novo sistema vem sido colocado em prática como a obtenção de linhagens transgênicas, o sistema RIDL (Liberação de Insetos Carregando Gene Letal Dominante), onde ocorre uma integração de um gene letal dominante associado a um promotor específico da fêmea, não precisando envolver a radiação para que ocorra a esterilização. Nesse processo, os insetos recebem dieta suplementada com um repressor químico. A expressão do gene letal dominante é mantida desligada enquanto este repressor é adicionado ao meio das larvas. Para as amostras que forem preparadas para serem soltas, o repressor é retirado e o gene letal dominante é ativado, levando a morte de todas as fêmeas, ou seja somente os machos homozigotos para o gene letal são liberados com o objetivo de copular com a fêmea selvagem. A geração seguinte seria heterozigota para o gene letal, sobrevivendo somente os machos. Além da adaptação do método de microinjeção de embriões para a espécie B. tabaci, para a obtenção de linhagens transgênicas por meio da injeção dos trangenes LA513, LA882 e LA3653. Portanto existem diversas aplicações para o controle de vetores por meio dessa técnica e pode ser importante no Manejo Integrado de vetores.

1. Introdução

 

O feijão-comum (Phaseolus vulgaris) é um dos alimentos dos componentes básicos da dieta dos brasileiros, sendo um dos mais importantes, devido ao seu valor nutricional como fonte proteica. Além disso, é considerado um dos produtos agrícolas de maior importância econômica-social. No Brasil, o cultivo é bastante difundido em todo o território nacional, com destaque entre os cincos países, responsáveis por mais de 60% da produção mundial de feijão-comum. Devido a variação climática no país, existem diversas cultivares melhoradas e adaptadas para cada região. Para ter uma alta produtividade e reduzir os custos de produção, é necessário levar em consideração certas características como, por exemplo, alto potencial de produção, ampla adaptação às condições de cultivo, alguns métodos culturais fundamentais para a implantação da lavoura e resistência a doenças [1].

Se não houver o manejo indicado, existem diversas doenças e pragas nessa cultura que podem devastar plantações, com destaque para o mosaico dourado. Constitui a principal virose que afeta o feijoeiro, causado pelo vírus Bean Golden mosaic vírus (BMGV). Existem relatos de 100% de incidência da doença, levando a perda de 40% a 100% na produção. O vírus é o membro-tipo do Gênero Begomovirus, família Geminiviridae. A multiplicação do vírus na planta ocorre nos núcleos das células do floema. Este já foi clonado e completamente sequenciado em 1993 e o acesso está disponível no GenBank. A única forma de dispersão do vírus é por meio do vetor, mosca branca (Bemisia tabaci), sendo a responsável pela baixa produtividade na cultura, causando prejuízos significativos. A mosca branca é uma praga de importância mundial, por causar danos em diversas culturas, como algodão, tomate, soja, feijão, entre outras [1,2].

        O mosaico dourado consiste em um intenso mosaico amarelo/dourando foliar brilhante, presente inicialmente nas primeiras folhas trifolioladas e nas folhas primárias quando a infecção é precoce. O aparecimento de folhas enroladas, rugosas e de tamanho reduzido nas variedades mais suscetíveis é bastante frequente. Quando a infecção se dá no início do desenvolvimento das plantas suscetíveis, geram trifólios encarquilhados ou curvados para baixo, seguindo de clareamento nas nervuras. Ou seja, representam grande perda à plantação [2].

O seguinte trabalho pautou-se em estudos de controle para a redução da população do mosquito Aedes aegypti, tornando o macho estéril, e em um trabalho desenvolvido por Wilke (2008) [3] sobre a técnica de modificação genética de mosquitos Culex para controle de insetos por supressão da população, ou seja liberação de insetos carregando um gene letal dominante (RIDL).

Esse projeto tem como foco desenvolver um macho B. tabaci transgênico, a fim de controlar a população de moscas brancas, e consequentemente diminuir a disseminação do vírus. Diversas técnicas já foram desenvolvidas para o controle de pragas, no entanto a técnica do inseto estéril (SIT) se baseia na criação massiva e liberação de um grande número de machos submetidos à radiação na qual promove a quebra irreparável do material genético, tornando-o estéril para suprimir a população e é bastante usada, como por exemplo pela mosca das frutas do Mediterrâneo (Ceratitis capitata). No entanto o processo de irradiação dos programas tem limitações, ou seja, insetos que recebem baixa dose não ficam totalmente estéril e em doses altas, os insetos encontram com baixa competitividade contra os insetos selvagens, devido aos efeitos colaterais. Uma alternativa é o uso de transgenia para a esterilização dos insetos, o RIDL, um sistema transgênico espécie-específico, que induz a letalidade nos organismos portadores do transgene, onde tem o princípio causar a esterilidade através da indução de mutação letal dominante por transgenia sem causar danos ao comportamento dos insetos.