* Por Samuel Martinelli
O cultivo de plantas de milho com a inserção de genes obtidos a partir de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt), também conhecidas como milho Bt, é crescente na agricultura mundial. B. thuringiensis é uma bactéria que pode ser naturalmente encontrada em diversos ambientes, principalmente no solo, e que produz proteínas com ação inseticida sobre determinados grupos de insetos. As tecnologias de milho Bt aprovadas para o cultivo no Brasil possuem a inserção de um ou mais genes de B. thuringiensis. A inserção desses genes de Bt é responsável pela expressão nas plantas de milho Bt de proteínas que têm ação inseticida e que, portanto, protegem as plantas contra o ataque de determinadas espécies de insetos pragas. É importante ressaltar que o mecanismo que confere a resistência nas plantas de milho Bt contra insetos pragas é específico e seletivo aos inimigos naturais. Desse modo, em geral, as plantas Bt resistentes a insetos são compatíveis com outras práticas de manejo, tais como o controle biológico natural e o clássico. Essas características fazem com que as plantas de milho Bt sejam compatíveis com o Manejo Integrado de Pragas (MIP).
No entanto, a evolução da resistência em populações de insetos é uma área de atenção nos segmentos de controle de pragas. A resistência é um fenômeno biológico que ocorre em resposta à pressão de seleção exercida pelos métodos de controle sobre as populações de insetos praga. Portanto, o estabelecimento de populações dos insetos pragas alvo resistentes consiste na seleção dos indivíduos resistentes e no aumento da frequência dos indivíduos (genótipos) portadores de genes (ou alelos) de resistência na população da praga. No caso do milho Bt, as lagartas naturalmente resistentes podem sobreviver no campo e transmitir a resistência para as gerações seguintes. Por sua vez, esse risco para a evolução da resistência pode ser minimizado com a adoção de práticas de Manejo de Resistência de Insetos (MRI) como o plantio de áreas de refúgio.
A resistência de insetos às táticas de controle é conceituada como uma característica genética e, portanto, hereditária, cuja evolução é afetada por diferentes fatores bioecológicos e genéticos ligados à praga alvo e fatores operacionais que se referem ao método de controle utilizado. Uma das explicações para a evolução da resistência está no fato de que muitas das táticas de controle de pragas, como o controle químico, a resistência de plantas a insetos e o uso de agentes de controle biológico, são desenvolvidas e implementadas com o objetivo de reduzir a população de uma praga mediante o aumento da mortalidade ou a diminuição da fecundidade dos insetos. Desse modo, possíveis diferenças na sobrevivência ou na fecundidade entre os indivíduos existentes em uma determinada população da praga, após a utilização de uma das práticas de manejo, podem resultar na seleção de insetos resistentes à tática de controle empregada. No contexto agrícola, a resistência tem sido identificada como uma das mais sérias ameaças ao desenvolvimento e à manutenção de práticas de MIP. As plantas geneticamente modificadas resistentes a insetos, tais como o milho Bt, apresentam particularidades na sua especificidade de controle e na origem dos fatores responsáveis por conferir a característica de resistência aos insetos pragas.
Devido à expressão contínua das proteínas inseticidas de Bt ao longo do período de seu desenvolvimento, as plantas de milho Bt exercem constante pressão de seleção sobre as populações de insetos praga que são alvos do controle e que se alimentam destas plantas. Assim, a preservação da suscetibilidade das populações de insetos às proteínas inseticidas presentes nas plantas de milho Bt depende da adoção de programas de Manejo de Resistência de Insetos (MRI). Dessa forma, o MRI pode ser definido como o conjunto de práticas que devem ser adotadas com o objetivo de reduzir o potencial para a evolução da resistência na população da praga alvo de controle.
O plantio de áreas de refúgio nas propriedades que cultivam plantas de milho Bt é a principal prática de MRI recomendada pelas empresas registrantes de híbridos de milho Bt. O objetivo do refúgio é manter uma população local das pragas alvos do milho Bt e que seja sensível à proteína inseticida do milho Bt. Assim, os insetos adultos das pragas e que se desenvolveram no refúgio irão acasalar com qualquer raro indivíduo resistente que possa ter sobrevivido no milho Bt e, consequentemente, transmitir a suscetibilidade ao Bt para as gerações seguintes das pragas alvo.
A área de refúgio representa uma importante fonte de indivíduos suscetíveis, os quais são úteis para prevenir ou retardar a evolução da resistência. Para tal, é esperado que na área de refúgio ocorram indivíduos das pragas alvo do controle com genótipo suscetível (homozigotos), e que não foram expostos à pressão de seleção na área com a planta Bt. Espera-se que esses insetos preservados localmente acasalem com os possíveis indivíduos homozigotos resistentes selecionados, advindos da área cultivada com o milho Bt. Dessa forma, deverá ocorrer diluição na frequência de alelos (genes) de resistência na população de insetos por meio do controle pela planta Bt dos insetos praga de genótipo heterozigoto e também portadores dos alelos de resistência. A configuração e a disposição da área de refúgio devem possibilitar o encontro entre indivíduos homozigotos resistentes e as mariposas de genótipo homozigoto suscetível originadas na área de refúgio (e vice-versa) ou de áreas adjacentes com a presença de outras plantas hospedeiras das pragas alvo de controle, desde que abundantes e efetivas.
Características das áreas de refúgio
As áreas de refúgio devem ser inseridas nas práticas agrícolas recomendadas para o cultivo das plantas de milho Bt, considerando aspectos científicos e operacionais. Diversos fatores estão envolvidos na definição da melhor configuração e disposição da área de refúgio:
- a capacidade de dispersão das pragas alvo do milho Bt que se deseja evitar ou retardar o aparecimento de populações resistentes;
- a disponibilidade de hospedeiros alternativos para a alimentação e reprodução das pragas alvo, uma vez que pode influenciar a disponibilidade de indivíduos homozigotos suscetíveis na área. É importante mencionar que a área de refúgio deve ser funcional para todas as espécies de insetos pragas alvo do milho Bt. Desse modo, os diferentes hospedeiros alternativos que poderiam contribuir para compor o refúgio nas áreas de milho Bt deveriam fornecer insetos adultos de todas as espécies de insetos pragas alvo do milho Bt no Brasil, ou seja, a lagarta do cartucho (Spodoptera frugiperda), broca do colmo (Diatraea saccharalis) e lagarta da espiga (Helicoverpa zea). Estudos de dinâmica populacional dessas espécies de insetos pragas têm mostrado baixa disponibilidade desses insetos pragas em plantas hospedeiras alternativas que não o milho no Brasil;
- a escolha da espécie a ser plantada nas áreas de refúgio como fonte de indivíduos suscetíveis às proteínas da planta de milho Bt. A espécie cultivada na área de refúgio deve favorecer a colonização e a manutenção de insetos pragas alvo da planta de milho. No Brasil, a recomendação das empresas registrantes é que as áreas de refúgio sejam cultivadas com milho não-Bt;
- a proporção adequada entre o milho Bt e milho não-Bt é uma função, principalmente, da taxa de sobrevivência dos insetos alvo no milho Bt. A sobrevivência dos insetos alvo dependerá da atividade inseticida das proteínas sobre as espécies alvo, do nível de expressão da(s) proteína(s) de Bt nos tecidos da planta, da frequência do alelo de resistência no ambiente, dentre outros fatores.
Nas áreas de refúgio devem ser adotadas as práticas agrícolas recomendadas para a cultura do milho nas regiões produtoras (fertilização, controle de plantas daninhas, controle de doenças, etc). As espécies de insetos praga que eventualmente infestarem as áreas de refúgio podem ser controladas pelo método mais adequado para a situação, sempre que sua população atingir o nível de controle, conforme recomendações do MIP. Na área de refúgio não devem ser utilizados produtos (inseticidas) formulados à base de B. thuringiensis para o controle de lepidópteros. A correta implementação da área de refúgio em lavouras de milho Bt deve seguir as seguintes recomendações: implantar uma área de refúgio na proporção recomendada pela empresa registrante do híbrido de milho Bt; recomenda-se que o refúgio seja plantado com um híbrido de ciclo vegetativo similar, o mais próximo possível e ao mesmo tempo em que o milho Bt; o refúgio deve ser formado por um bloco de milho não-Bt plantado a menos de 800 metros do milho Bt; a distância máxima entre qualquer planta de milho Bt do campo e uma planta da área de refúgio deve ser de 800 metros; o refúgio deve ser plantado na mesma propriedade do cultivo do milho Bt e manejado pelo mesmo agricultor; não é recomendada a mistura de sementes de milho não-Bt com o milho Bt; caso a população de pragas alvo atinja o nível de dano econômico na área de refúgio, o controle poderá ser realizado com inseticidas que não sejam formulados a base de Bt.
Seguindo essas indicações, o produtor contribuirá para a preservação do milho Bt e poderá usufruir de todos os benefícios que essa moderna tecnologia pode proporcionar. Dessa forma, agiremos com responsabilidade e trabalharemos em conjunto para manter a viabilidade do milho Bt na proteção contra o ataque de pragas.
*Samuel Martinelli, especialista em Manejo de Resistência de Insetos - MRI (Manejo de Resistência de Insetos) da Monsanto do Brasil, é engenheiro agrônomo pela UNESP/FCAV e doutor em Ciências com trabalho na área de Entomologia pela USP/ESALQ.
No entanto, a evolução da resistência em populações de insetos é uma área de atenção nos segmentos de controle de pragas. A resistência é um fenômeno biológico que ocorre em resposta à pressão de seleção exercida pelos métodos de controle sobre as populações de insetos praga. Portanto, o estabelecimento de populações dos insetos pragas alvo resistentes consiste na seleção dos indivíduos resistentes e no aumento da frequência dos indivíduos (genótipos) portadores de genes (ou alelos) de resistência na população da praga. No caso do milho Bt, as lagartas naturalmente resistentes podem sobreviver no campo e transmitir a resistência para as gerações seguintes. Por sua vez, esse risco para a evolução da resistência pode ser minimizado com a adoção de práticas de Manejo de Resistência de Insetos (MRI) como o plantio de áreas de refúgio.
A resistência de insetos às táticas de controle é conceituada como uma característica genética e, portanto, hereditária, cuja evolução é afetada por diferentes fatores bioecológicos e genéticos ligados à praga alvo e fatores operacionais que se referem ao método de controle utilizado. Uma das explicações para a evolução da resistência está no fato de que muitas das táticas de controle de pragas, como o controle químico, a resistência de plantas a insetos e o uso de agentes de controle biológico, são desenvolvidas e implementadas com o objetivo de reduzir a população de uma praga mediante o aumento da mortalidade ou a diminuição da fecundidade dos insetos. Desse modo, possíveis diferenças na sobrevivência ou na fecundidade entre os indivíduos existentes em uma determinada população da praga, após a utilização de uma das práticas de manejo, podem resultar na seleção de insetos resistentes à tática de controle empregada. No contexto agrícola, a resistência tem sido identificada como uma das mais sérias ameaças ao desenvolvimento e à manutenção de práticas de MIP. As plantas geneticamente modificadas resistentes a insetos, tais como o milho Bt, apresentam particularidades na sua especificidade de controle e na origem dos fatores responsáveis por conferir a característica de resistência aos insetos pragas.
Devido à expressão contínua das proteínas inseticidas de Bt ao longo do período de seu desenvolvimento, as plantas de milho Bt exercem constante pressão de seleção sobre as populações de insetos praga que são alvos do controle e que se alimentam destas plantas. Assim, a preservação da suscetibilidade das populações de insetos às proteínas inseticidas presentes nas plantas de milho Bt depende da adoção de programas de Manejo de Resistência de Insetos (MRI). Dessa forma, o MRI pode ser definido como o conjunto de práticas que devem ser adotadas com o objetivo de reduzir o potencial para a evolução da resistência na população da praga alvo de controle.
O plantio de áreas de refúgio nas propriedades que cultivam plantas de milho Bt é a principal prática de MRI recomendada pelas empresas registrantes de híbridos de milho Bt. O objetivo do refúgio é manter uma população local das pragas alvos do milho Bt e que seja sensível à proteína inseticida do milho Bt. Assim, os insetos adultos das pragas e que se desenvolveram no refúgio irão acasalar com qualquer raro indivíduo resistente que possa ter sobrevivido no milho Bt e, consequentemente, transmitir a suscetibilidade ao Bt para as gerações seguintes das pragas alvo.
A área de refúgio representa uma importante fonte de indivíduos suscetíveis, os quais são úteis para prevenir ou retardar a evolução da resistência. Para tal, é esperado que na área de refúgio ocorram indivíduos das pragas alvo do controle com genótipo suscetível (homozigotos), e que não foram expostos à pressão de seleção na área com a planta Bt. Espera-se que esses insetos preservados localmente acasalem com os possíveis indivíduos homozigotos resistentes selecionados, advindos da área cultivada com o milho Bt. Dessa forma, deverá ocorrer diluição na frequência de alelos (genes) de resistência na população de insetos por meio do controle pela planta Bt dos insetos praga de genótipo heterozigoto e também portadores dos alelos de resistência. A configuração e a disposição da área de refúgio devem possibilitar o encontro entre indivíduos homozigotos resistentes e as mariposas de genótipo homozigoto suscetível originadas na área de refúgio (e vice-versa) ou de áreas adjacentes com a presença de outras plantas hospedeiras das pragas alvo de controle, desde que abundantes e efetivas.
Características das áreas de refúgio
As áreas de refúgio devem ser inseridas nas práticas agrícolas recomendadas para o cultivo das plantas de milho Bt, considerando aspectos científicos e operacionais. Diversos fatores estão envolvidos na definição da melhor configuração e disposição da área de refúgio:
- a capacidade de dispersão das pragas alvo do milho Bt que se deseja evitar ou retardar o aparecimento de populações resistentes;
- a disponibilidade de hospedeiros alternativos para a alimentação e reprodução das pragas alvo, uma vez que pode influenciar a disponibilidade de indivíduos homozigotos suscetíveis na área. É importante mencionar que a área de refúgio deve ser funcional para todas as espécies de insetos pragas alvo do milho Bt. Desse modo, os diferentes hospedeiros alternativos que poderiam contribuir para compor o refúgio nas áreas de milho Bt deveriam fornecer insetos adultos de todas as espécies de insetos pragas alvo do milho Bt no Brasil, ou seja, a lagarta do cartucho (Spodoptera frugiperda), broca do colmo (Diatraea saccharalis) e lagarta da espiga (Helicoverpa zea). Estudos de dinâmica populacional dessas espécies de insetos pragas têm mostrado baixa disponibilidade desses insetos pragas em plantas hospedeiras alternativas que não o milho no Brasil;
- a escolha da espécie a ser plantada nas áreas de refúgio como fonte de indivíduos suscetíveis às proteínas da planta de milho Bt. A espécie cultivada na área de refúgio deve favorecer a colonização e a manutenção de insetos pragas alvo da planta de milho. No Brasil, a recomendação das empresas registrantes é que as áreas de refúgio sejam cultivadas com milho não-Bt;
- a proporção adequada entre o milho Bt e milho não-Bt é uma função, principalmente, da taxa de sobrevivência dos insetos alvo no milho Bt. A sobrevivência dos insetos alvo dependerá da atividade inseticida das proteínas sobre as espécies alvo, do nível de expressão da(s) proteína(s) de Bt nos tecidos da planta, da frequência do alelo de resistência no ambiente, dentre outros fatores.
Nas áreas de refúgio devem ser adotadas as práticas agrícolas recomendadas para a cultura do milho nas regiões produtoras (fertilização, controle de plantas daninhas, controle de doenças, etc). As espécies de insetos praga que eventualmente infestarem as áreas de refúgio podem ser controladas pelo método mais adequado para a situação, sempre que sua população atingir o nível de controle, conforme recomendações do MIP. Na área de refúgio não devem ser utilizados produtos (inseticidas) formulados à base de B. thuringiensis para o controle de lepidópteros. A correta implementação da área de refúgio em lavouras de milho Bt deve seguir as seguintes recomendações: implantar uma área de refúgio na proporção recomendada pela empresa registrante do híbrido de milho Bt; recomenda-se que o refúgio seja plantado com um híbrido de ciclo vegetativo similar, o mais próximo possível e ao mesmo tempo em que o milho Bt; o refúgio deve ser formado por um bloco de milho não-Bt plantado a menos de 800 metros do milho Bt; a distância máxima entre qualquer planta de milho Bt do campo e uma planta da área de refúgio deve ser de 800 metros; o refúgio deve ser plantado na mesma propriedade do cultivo do milho Bt e manejado pelo mesmo agricultor; não é recomendada a mistura de sementes de milho não-Bt com o milho Bt; caso a população de pragas alvo atinja o nível de dano econômico na área de refúgio, o controle poderá ser realizado com inseticidas que não sejam formulados a base de Bt.
Seguindo essas indicações, o produtor contribuirá para a preservação do milho Bt e poderá usufruir de todos os benefícios que essa moderna tecnologia pode proporcionar. Dessa forma, agiremos com responsabilidade e trabalharemos em conjunto para manter a viabilidade do milho Bt na proteção contra o ataque de pragas.
*Samuel Martinelli, especialista em Manejo de Resistência de Insetos - MRI (Manejo de Resistência de Insetos) da Monsanto do Brasil, é engenheiro agrônomo pela UNESP/FCAV e doutor em Ciências com trabalho na área de Entomologia pela USP/ESALQ.