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Manejo da Resistência de Pragas a Inseticidas e PlantasManejo da Resistência de Pragas a Inseticidas e Plantas

GeneticamenteGeneticamente ModificadasModificadas no no SistemaSistema SojaSoja--AlgodãoAlgodão--MilhoMilho

Celso Celso OmotoOmotoUniversidade de São Paulo / ESALQUniversidade de São Paulo / ESALQ

celso.omoto@usp.br celso.omoto@usp.br

ROTEIROROTEIRO

•• Magnitude do problema de resistência Magnitude do problema de resistência de de pragas a inseticidas pragas a inseticidas e cultivos e cultivos BtBt

•• Importância do planejamento do Importância do planejamento do sistema sistema de produção de cultivosde produção de cultivos

•• Estratégias de Estratégias de manejo da resistênciamanejo da resistência

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Suscetível Resistente a inseticida ou proteína A

Presença Presença Presença Presença Presença Presença Presença Presença de de de de de de de de variabilidade genéticavariabilidade genéticavariabilidade genéticavariabilidade genéticavariabilidade genéticavariabilidade genéticavariabilidade genéticavariabilidade genéticaVariabilidade Genética…Variabilidade Genética…Variabilidade Genética…Variabilidade Genética…Variabilidade Genética…Variabilidade Genética…Variabilidade Genética…Variabilidade Genética…

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SuscetívelResistente a inseticida ou proteína A

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Conseqüências da Resistência

•• Aplicações mais Aplicações mais frequentesfrequentes de de inseticidasinseticidas

•• Uso de doses acima da recomendada no rótulo Uso de doses acima da recomendada no rótulo ou bula do ou bula do inseticidainseticida

•• Uso de mistura de Uso de mistura de inseticidasinseticidas

•• Troca de Troca de inseticidainseticida

Comprometimento dos Programas de MIPComprometimento dos Programas de MIP

Available at: http://www.economist.com/node/16886442

O Milagre do Cerrado Brasileiro

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Principal Principal ÉpocaÉpoca de de CultivoCultivoAntes de 1990Antes de 1990

OUT NOV DEZ JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SETOUT NOV DEZ JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET

OUT OUT NOV NOV DEZ DEZ JAN JAN FEV FEV MAR MAR ABR MAI ABR MAI JUN JUL JUN JUL AGO SETAGO SET

Primeira SafraSegunda Safra

Inverno

ÉpocasÉpocas de de CultivoCultivo de de MilhoMilho

≈≈≈≈≈≈≈≈ 7,9 milhões ha≈≈≈≈≈≈≈≈ 5,9 milhões ha

AlgodAlgodãoo

≈≈≈≈≈≈≈≈ 1,4 milhões ha

Conab / IBGE (2011)

SojaSoja

≈≈≈≈≈≈≈≈ 24,2 milhões ha

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Cultivos com irrigação (pivot central)

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

Milho Milho

Soja Soja

Algodão Algodão

Algodão Irrigado

Milheto Milheto

Feijão Sequeiro

Sorgo Safrinha

Feijão Safrinha

Plantas Voluntárias (Soja; Algodão; Milho; Feijão;

Invasoras; etc)

Milho Irrigado (comercial ou produção de semente)

Feijão Irrigado

Curcubitáceas Irrigadas

Café Irrigado

Fruticultura Irrigada (Mamão; etc)

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Goiás

MinasGerais

São Paulo

Monitoramento da ResistênciaMonitoramento da Resistênciade de SpodopteraSpodoptera frugiperdafrugiperda

a a inseticidasinseticidas e e proteínasproteínas BtBt

19961996--20122012

BahiaMato Grosso

Mato Grossodo Sul

Paraná

Rio Grandedo Sul

GRUPO (Classificação IRAC) Mecanismo de ação primária

Carbamatos (1A) Inibidores da acetilcolinesterase

Organofosforados (1B) Inibidores da acetilcolinesterase

Piretroides (3A) Moduladores de canais de sódio

Spinosinas (5) Agonistas de receptores da acetilcolina

Bacillus thuringiensis (11) Desintegradores da membrana do

mesêntero

Benzoilureias (11) Inibidores da formação de quitina

Diacilhidrazinas (18) Agonistas de receptores de ecdisteróides

Indoxacarb (22A) Bloqueadores de canais de sódio

Diamidas (28) Moduladores de receptores de rianodina

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BioensaioBioensaio: Aplicação Tópica: Aplicação Tópica

Piretróides, Organofosforados e Carbamatos

Bioensaio: IngestãoBioensaio: Ingestão

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Aumento da Frequência de Resistência de S. frugiperda a Inseticidas

Frequên

ciade Resistência(%

)

Aumento da Frequência de Resistência de S. frugiperda a Inseticidas

Frequên

ciade Resistência(%

)

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Grupo Químico Classificação IRAC

Organofosforados 1B

Piretroides 3

Benzoilureias 11

Spinosinas 5

Carbamatos 1A

Indoxacarb 22A

Diamidas 28

Bacillus thuringiensis 16

Alta f(R)

Baixa a Médiaf(R)

Baixa f(R) ouNão detectada

Situação da Resistência de Spodoptera frugiperda a Inseticidasno Brasil

Cultura Proteína Espécie País

Algodão Cry1Ac Helicoverpa zea EUA

Algodão Cry2Ab Helicoverpa zea EUA

Milho Cry1Ab Busseola fusca África do Sul

Milho Cry1F Spodoptera frugiperda Porto Rico

Algodão Cry1Ac Pectinophora gossypiella Índia

Milho Cry3Bb1 Diabrotica virgifera virgifera EUA

Casos de Resistência a Cultivos Bt em Condições de Campo

Modificado de Tabashnik (2008)

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Eventos Bt liberados para cultivo no Brasil

Fonte: CTNBio (2012)

Cultura Proteína(s) inseticida

Algodão Cry1Ac

Cry1Ac/Cry1F

Cry1Ac/Cry2Ab2

Cry1Ab/Cry2Ae

MilhoCry1Ab

Cry1F

Cry1A.105/Cry2Ab2

VIP3Aa20

Cry1Ab/VIP3Aa20

Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1F

Cry1Ab/Cry1F

Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry3Bb1

Soja Cry1Ac

Plantas GM Zonas Geográficas

Sistemas de ManejoSistemas de Manejo

Possíveis Efeitos Adversos

Fenótipo = Genótipo + Ambiente

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Fotos: Paulo E. Saran & Pedro Brugnera

Sérios prejuízos com Helicoverpa zeaem algodão, soja e outras culturas

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Barbosa, 2012Barbosa, 2012

Foto: Pedro T. Yamamoto

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Spodoptera frugiperda

Lagarta do Cartucho

Helicoverpa zea

Lagarta da EspigaDiatraea saccharalis

Broca

Milho Bt:Pragas-Alvo no Brasil

• Cry1Ab (2007)

• Cry1F (2008)

• Vip 3A (2009)

• Cry1A.105 + Cry2Ab2 (2009)

• Cry1Ab/VIP3Aa20 (2010)

• Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1F (2010)

• Cry1Ab/Cry1F (2011)

10% de área de refúgio

5% área de refúgio

• PragasPragasPragasPragas----alvoalvoalvoalvo do do do do AlgodãoAlgodãoAlgodãoAlgodão Bt (1 Bt (1 Bt (1 Bt (1 proteínaproteínaproteínaproteína))))

Alabama Alabama Alabama Alabama argillaceaargillaceaargillaceaargillaceaCuruquerêCuruquerêCuruquerêCuruquerê HeliothisHeliothisHeliothisHeliothis virescensvirescensvirescensvirescensLagartaLagartaLagartaLagarta----dasdasdasdas----maçãsmaçãsmaçãsmaçãsPectinophoraPectinophoraPectinophoraPectinophora gossypiellagossypiellagossypiellagossypiellaLagarta rosadaLagarta rosadaLagarta rosadaLagarta rosada

• Cry1Ac Refúgio - 20% da área de algodão

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• PragasPragasPragasPragas----alvoalvoalvoalvo do do do do AlgodãoAlgodãoAlgodãoAlgodão Bt (2 Bt (2 Bt (2 Bt (2 proteínasproteínasproteínasproteínas))))

Alabama Alabama Alabama Alabama argillaceaargillaceaargillaceaargillaceaCuruquerêCuruquerêCuruquerêCuruquerê HeliothisHeliothisHeliothisHeliothis virescensvirescensvirescensvirescensLagartaLagartaLagartaLagarta----dasdasdasdas----maçãsmaçãsmaçãsmaçãs SpodopteraSpodopteraSpodopteraSpodoptera frugiperdafrugiperdafrugiperdafrugiperdaLagarta militarLagarta militarLagarta militarLagarta militarPectinophoraPectinophoraPectinophoraPectinophora gossypiellagossypiellagossypiellagossypiellaLagarta rosadaLagarta rosadaLagarta rosadaLagarta rosada PseudoplusiaPseudoplusiaPseudoplusiaPseudoplusia includensincludensincludensincludensPlusiaPlusiaPlusiaPlusia

• Cry1Ac + Cry2Ab2

• Cry1Ac + Cry1F

• Cry1Ab + Cry2AeRefúgio - 5% da área de algodão

SuscetívelResistente a inseticida ou proteína A e B

SELEÇÃO COM MISTURA DE INSETICIDA OU PROTEÍNAS A e B

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EstratégiaEstratégiaEstratégiaEstratégiaEstratégiaEstratégiaEstratégiaEstratégia dededededededede REFÚGIO REFÚGIO REFÚGIO REFÚGIO REFÚGIO REFÚGIO REFÚGIO REFÚGIO paraparaparaparaparaparaparapararetardarretardarretardarretardarretardarretardarretardarretardar a a a a a a a a evolução evolução evolução evolução evolução evolução evolução evolução de de de de de de de de resistênciaresistênciaresistênciaresistênciaresistênciaresistênciaresistênciaresistência

RefúgioAlgodão Bt

RR x SS

RS

Tamanho das áreas de refúgio no Brasil

CulturaCultura Proteína(s)Proteína(s) inseticidainseticidaÁrea deÁrea deRefúgio*Refúgio*

Milho Cry1Ab 10%

Cry1F 10%

Vip3A 10%

Cry1A.105 + Cry2Ab2 5%

Cry1Ab + Vip3A 5%

Cry1A.105 + Cry2Ab2 + Cry1F 5%

Cry1F + Cry1Ab 5%

Cry1A.105 + Cry2Ab2 + Cry3Bb1A ser

definida

Algodão Cry1Ac 20%

Cry1Ac + Cry1F 5%

Cry1Ac + Cry2Ab2 5%

Cry1Ab + Cry2Ae 5%

Soja Cry1Ac 20%

* Refúgio com pulverização de inseticidas no refúgio – exceto protutos a base de Bt

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• Ostrinia nubilalis 2,66 to 7,89Marçon et al. (1999)

• Helicoverpa zea 70,3 to 221,3Siegfried et al. (2000)

• Spodoptera frugiperda 2.140 to 10.220Lynch et al. (2003)

Toxicidade relativa de Cry1Ab

Praga-Alvo CL50 (ng per cm2)

CL50 (IC 95%)μg/mL

Bioensaio de incorporção da proteína na dieta artificial

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Recomendação de refúgio - EUA

Áreas com plantio dealgodão e problema

de Helicoverpa zea

Opções de Refúgio na Austrália

para Algodão Bollgard II (Cry1Ac/Cry2Ab2)

Sorgo (15%)

Milho (20%)

Algodão semPulverização (10%)

Algodão com Pulverização (50%)

Feijão Guandu (5%)

ou

ou ou

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Princípio básico do manejo de resistência:

Suscetível Resistente

Na ausência da pressão seletiva...

Ocorre o restabelecimento da suscetibilidade!

Sem cultivos Bt

Há necessidade de INTEGRAR cultivos Btcom outras táticas de controle

Primeira Safra Segunda Safra Inversno

Cultivos Bt

Frequência deResistência

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SSSS

SSSS SS

SS

SS

SSSS

SS

SS

SS

SS SSSS

SS

SS

SSSS

SS

SS

SSSS

SS

SS

SSSS

SS

SS SS

SS

SSSS

SSSS

SS

SS

SSSS

SS

SSSS

SSSS

SS

SS

SS

SS

SS

SS

SSRR RR

SSRR

RR

RR

SSSS

SS

SS

SS

SSRR

RR

Produto AProduto A

Produto BProduto B

Produto CProduto C

Após aApós a

AplicaçãoAplicação

Após aApós a

AplicaçãoAplicação

Após aApós a

AplicaçãoAplicação

RR

RR

RR

RR

RR

RR

RR

RR

RR

RR

RR

ROTAÇÃOROTAÇÃO

Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

Milho Milho

Soja Soja

Algodão Algodão

Algodão Irrigado

Milheto Milheto

Feijão Sequeiro

Sorgo Safrinha

Feijão Safrinha

Plantas Voluntárias (Soja; Algodão; Milho; Feijão;

Invasoras; etc)

Milho Irrigado (comercial ou produção de semente)

Feijão Irrigado

Curcubitáceas Irrigadas

Café Irrigado

Fruticultura Irrigada (Mamão; etc)

VazioSanitário

De 20/Ago a20/Out

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Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez

Milho IrrigadoCry1Ab Cry1Ab Cry1AbCry1A.105 + Cry2Ab2 Cry1A.105 + Cry2Ab2 Cry1A.105 + Cry2Ab2Cry1F Cry1F Cry1FVip3A Vip3A Vip3ACry1Ab + Cry1F Cry1Ab + Cry1F Cry1Ab + Cry1FCry1A.105 + Cry2Ab2 + Cry1F Cry1A.105 + Cry2Ab2 + Cry1F Cry1A.105 + Cry2Ab2 + Cry1F

Cry1Ac Cry1Ac

Cry1Ac Cry1Ac Cry1AcCry1Ac + Cry2Ab2 Cry1Ac + Cry2Ab2 Cry1Ac + Cry2Ab2Cry1Ac + Cry1F Cry1Ac + Cry1F Cry1Ac + Cry1FCry1Ab + Cry2Ae Cry1Ab + Cry2Ae Cry1Ab + Cry2Ae

Algodão Irrigado

Milho Milho

Soja Soja

Algodão Algodão

Desafio ���� Necessidade de Planejamento de Uso da Tecnologia Bt noSistema de Produção Soja-Algodão-Milho

TrabalhoTrabalhoCooperativoCooperativo

UNIVERSIDADES E UNIVERSIDADES E INSTITUIÇÕES DE PESQUISAINSTITUIÇÕES DE PESQUISA

EMPRESASEMPRESAS

EXTENSIONISTAS,EXTENSIONISTAS,CONSULTORES, ASSOCIAÇÕESCONSULTORES, ASSOCIAÇÕES

E TODOS ENVOLVIDOSE TODOS ENVOLVIDOSNA CADEIA PRODUTIVANA CADEIA PRODUTIVA

EDUCAÇÃO, PESQUISA E REGULAMENTAÇÃO!EDUCAÇÃO, PESQUISA E REGULAMENTAÇÃO!

RBCARI -COMITÊ BRASILEIRO DE AÇÃO A RESISTÊNCIA A INSETICIDAS

www.irac-br.org.br

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http://www.irachttp://www.irac--br.org.brbr.org.br

RBCARI -COMITÊ BRASILEIRO DE AÇÃO A RESISTÊNCIA A INSETICIDAS

AGRADECIMENTOSAGRADECIMENTOS