RESISTÊNCIA DE INSETOS E ÁCAROS A PESTICIDAS

Prof. Geraldo Papa

UNESP/CAMPUS DE ILHA SOLTEIRA/SP.

APLICA PRODUTO NOVO

INSETOS CONTROLÁVEIS APLICA MAIS E COM

MAIOR FREQUÊNCIAINSETOS FICAM

MAIS RESISTENTES APLICA MAISPRODUTO

INSETOS FICAMRESISTENTES

APLICA PRODUTO NOVO

ESPIRAL DE PESTICIDAS

Assim, o manejo da resistência de artrópodos a produtos químicos tem se tornado um importante componente do MIP e vice-versa

(Georghiou 1983; Croft 1990).

““O desempenho de um produto O desempenho de um produto

aplicado não foi satisfataplicado não foi satisfatóóriorio””..

SerSeráá um caso de resistência?um caso de resistência?

PossPossííveis Explicaveis Explicaçções para o Insucesso no Controleões para o Insucesso no Controle

�� Qualidade da aplicaQualidade da aplicaççãoão

�� Produto (formulaProduto (formulaçção e dosagem)ão e dosagem)

�� Densidade populacional da pragaDensidade populacional da praga

�� CondiCondiçções climões climááticas ticas

�� ResistênciaResistência0

100

200

300

400

500

600

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Ano

Aumento no NAumento no Núúmero de Casos de Resistência demero de Casos de Resistência deArtrArtróópodos a Pesticidaspodos a Pesticidas

Georghiou & Lagunes-Tejeda (1991)

CONSEQÜÊNCIAS DA EVOLUÇÃO DA RESISTÊNCIA

• aplicação mais freqüente de pesticidas

• aumento na dosagem do produto

• substituição por um outro produto, geralmente de maior toxicidade

(Georghiou, 1983)

CONSEQÜÊNCIAS DA EVOLUÇÃO DA RESISTÊNCIA

• comprometem os programas de manejo integrado de pragas (MIP), devido a maior contaminação do ambiente com pesticidas, destruição de organismos benéficos, e elevação nos custos de controle da praga

• Aumenta possibilidade dos ácaros e insetos expressarem a resistência para os novos compostos através da resistência cruzada

Como a Como a

resistência se resistência se

desenvolve?desenvolve?

SS

S

S S

S

S

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SR R

RR

R

RR

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R

R

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RR

R RR

RR R

R

Produto do Grupo AProduto do Grupo A

Produto do Grupo AProduto do Grupo A

Produto do Grupo AProduto do Grupo A

ApApóós a s a

PulverizaPulverizaççãoão

ApApóós a s a

PulverizaPulverizaççãoão

ApApóós as a

PulverizaPulverizaççãoão

Falhas no Falhas no Controle!Controle!

S = Indivíduo Susceptível

R = Indivíduo Resistente a Produtos do

Grupo A

Principais Fatores que Afetam aPrincipais Fatores que Afetam aEvoluEvoluçção da Resistênciaão da Resistência

��OrganismoOrganismo•• Taxa de reproduTaxa de reproduççãoão•• Modo de reproduModo de reproduçção ão •• Capacidade de dispersãoCapacidade de dispersão•• HHáábito alimentarbito alimentar

��ProdutoProduto•• Persistência dos resPersistência dos resííduosduos•• Natureza quNatureza quíímicamica

�� Intensidade de UsoIntensidade de Uso•• NNúúmero de aplicamero de aplicaççõesões•• DosagemDosagem

Inseticida "A"Inseticida "A"

Redução na

penetração

Redução na

penetração

Aumento no metabolismo

Inseticida "A" ---------> B + C

Aumento no metabolismo

Inseticida "A" ---------> B + C

Redução na sensibilidade

do alvo de ação

Redução na sensibilidade

do alvo de ação

Inseticida "A"Inseticida "A"

Alvo de ação

normal

Alvo de ação

normal

Alvo de ação

alterado

Alvo de ação

alterado

enzimaenzima

Mecanismos de Resistência Mecanismos de Resistência

Resistência porResistência porcomportamentocomportamento

A resistência A resistência

pode ser pode ser

manejada?manejada?

SS

SS

SSSS

SS

SS

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RR

RR

RRRR

RR

RRRR

RRRRRR

RRRRSS

SS

SS

SSSS

SS

SSSS

SS

SSSS

SSSS

S = S = IndivIndivííduo Susceptduo Susceptíívelvel

RR = = IndivIndivííduo Resistente a Produtos do duo Resistente a Produtos do

Grupo AGrupo A

Restabelecimento da SusceptibilidadeRestabelecimento da Susceptibilidade

SEM a SEM a AplicaAplicaççãoão

de Produtosde Produtosdo Grupo Ado Grupo A

�� AplicaAplicaçção de produtos de outros grupos ou ão de produtos de outros grupos ou

redureduçção no uso de produtos quão no uso de produtos quíímicosmicos

EstratEstratéégias de Manejo da Resistênciagias de Manejo da Resistência

�� Manejo por ModeraManejo por Moderaççãoão: reduzir o uso de produtos : reduzir o uso de produtos ququíímicosmicos

�� Manejo por SaturaManejo por Saturaççãoão:: reduzir as vantagens adaptativas reduzir as vantagens adaptativas dos indivdos indivííduos resistentes (p. ex. uso de sinergistas)duos resistentes (p. ex. uso de sinergistas)

�� Manejo por Ataque MManejo por Ataque Múúltiploltiplo:: uso de produtos em rotauso de produtos em rotaçção ão ou mistura.ou mistura.

Georghiou (1983)

PrincPrincíípio Bpio Báásico da Mistura de Produtossico da Mistura de Produtos

�� Os indivOs indivííduos resistentes ao produto A duos resistentes ao produto A

serão controlados pelo produto B.serão controlados pelo produto B.

�� Os indivOs indivííduos resistentes ao produto B duos resistentes ao produto B

serão controlados pelo produto A.serão controlados pelo produto A.

�� Produto A + Produto BProduto A + Produto B

E os indivE os indivííduos duos

resistentes aos resistentes aos

produtos A e B ?produtos A e B ?

ImplementaImplementaçção de um Programa de ão de um Programa de Manejo Integrado de PragasManejo Integrado de Pragas

�� Controle CulturalControle Cultural

�� Controle BiolControle Biolóógico (predadores e gico (predadores e

parasitparasitóóides)ides)

�� Controle MicrobianoControle Microbiano

�� Controle por ComportamentoControle por Comportamento

�� Variedades Resistentes / Plantas Variedades Resistentes / Plantas

TransgênicasTransgênicas

�� Controle QuControle Quíímicomico

�� OutrosOutros

Manejo da Resistência!Manejo da Resistência!

SITUAÇÃO ATUAL: PULGÃO

Aumento gradativo da dosagem dos pesticidas utilizados chegando, em alguns casos, a atingir 100% acima da dosagem de registro.

O DESENVOLVIMENTO DA RESISTÊNCIA NÃO INTERESSA

A NENHUM SETOR.

- Indústria

- Produtor

- Sociedade

RBCARI -COMITÊ BRASILEIRO DE AÇÃO A RESISTÊNCIA A INSETICIDAS

OBJETIVOSOBJETIVOS

::•• Fomentar pesquisas para avaliar os casos de insucessos de Fomentar pesquisas para avaliar os casos de insucessos de

produtos no controle de uma determinada praga.produtos no controle de uma determinada praga.

•• Promover treinamento tPromover treinamento téécnico na cnico na áárea de manejo da rea de manejo da resistência de pragas a pesticidas. resistência de pragas a pesticidas.

•• Coordenar esforCoordenar esforçços para a implementaos para a implementaçção local de ão local de estratestratéégias de manejo da resistência de pragas a pesticidas.gias de manejo da resistência de pragas a pesticidas.

•• Manter todas as classes de inseticidas e acaricidas como Manter todas as classes de inseticidas e acaricidas como viviááveis opveis opçções de controle de uma determinada praga.ões de controle de uma determinada praga.

SITUAÇÃO ATUAL: MISTURA EM TANQUE

• Mistura de dois produtos (A e B): os indivíduos resistentes ao produto A serão controlados pelo produto B e vice-versa.

• Existe a possibilidade de se encontrarem indivíduos resistentes ao produto A e B através da resistência múltipla.

• O manejo por ataque múltiplo, tem como uma das premissas a mistura de produtos químicos aplicados de uma só vez.

SITUAÇÃO ATUAL: ROTAÇÃO DE PRODUTOS

• É baseado no fato de que a freqüência de resistência a um produto (A) diminui quando produtos alternativos (por ex. B e C) são utilizados.

• para o sucesso da rotação há a necessidade de assumir que existe custo adaptativo dos indivíduos resistentes na ausência da pressão de seleção e que não existe resistência cruzada entre os componentes da rotação.

SITUAÇÃO ATUAL: MISTURA EM TANQUE(muitas vezes totalmente inadequadas)

• mistura de mais de dois produtos inseticidas.• mistura de produtos do mesmo grupo químico ou

mistura de produtos de diferentes grupos, porém com modo de ação semelhante.

• aumento nos riscos de intoxicações. • desequilíbrios biológicos.• aumento desnecessário na quantidade de produtos

aplicados no ambiente.• favorecer o desenvolvimento da evolução de

populações de pragas com resistência múltipla.• elevação dos custos de produção.

SITUAÇÃO ATUAL: MISTURA EM TANQUE

• O sucesso da mistura depende de condições especiais:

• baixa freqüência de alelos resistentes para ambos. • ausência de resistência cruzada• persistência biológica semelhante para ambos.• alta eficiência contra as pragas por ambos os

componentes da mistura.• a resistência deve ser recessiva para pelo menos

um dos componentes da mistura.

SITUAÇÃO ATUAL: MISTURA DE TANQUE

• presença de áreas de refúgio para os indivíduos suscetíveis e ainda os genes que conferem a resistência para cada componente da mistura não devem estar ligados no mesmo cromossomo.

Estas exigências são difíceis de serem obtidas com a mistura em tanque. Com isso esta prática deve ser evitada sempre que possível, só a procedendo em situações específicas e de extrema necessidade.

RecomendaRecomendaçções Bões Báásicas nasicas naEscolha de Produtos QuEscolha de Produtos Quíímicosmicos

�� Não Não utilizar produtos do utilizar produtos do mesmo grupo qumesmo grupo quíímicomico

ou produtos de grupos distintos, mas com o ou produtos de grupos distintos, mas com o

mesmo modo de amesmo modo de açção,ão, em rotaem rotaçção ou mistura de ão ou mistura de

tanque.tanque.

�� Em caso de dEm caso de dúúvida, consulte sempre um vida, consulte sempre um

engenheiro agrônomo.engenheiro agrônomo.

ROTAÇÃO DE PRODUTOS x CANAL REVENDEDOR.

• Relação de dependência do canal revendedor.

• Limitação a apenas um canal revendedor leva também a uma limitação na quantidade de produtos de modo de ação diferente e adequado para um sistema de rotação.

O agricultor é levado a aplicar os produtos disponíveis naquele canal revendedor, adotando em muitas situações um pacote tecnológico totalmente adverso ao manejo da resistência.

PERSPECTIVAS FUTURAS: IRAC/BR

•• Fomentar pesquisas para avaliar os casos de Fomentar pesquisas para avaliar os casos de

insucessos de produtos no controle de uma insucessos de produtos no controle de uma

determinada praga.determinada praga.

•• Promover treinamento tPromover treinamento téécnico na cnico na áárea de manejo da rea de manejo da

resistência de pragas a pesticidas. resistência de pragas a pesticidas.

•• Coordenar esforCoordenar esforçços para a implementaos para a implementaçção local de ão local de

estratestratéégias de manejo da resistência de pragas a gias de manejo da resistência de pragas a

pesticidas.pesticidas.

••Manter todas as classes de inseticidas e acaricidas Manter todas as classes de inseticidas e acaricidas

como vicomo viááveis opveis opçções de controle de uma ões de controle de uma

determinada praga.determinada praga.

PLANTAS TRANSGÊNICAS

X(cruzamento)

MELHORAMENTO TRADICIONAL DE PLANTAS

DNA é uma cadeiade genes, muitosemelhante a um colar. O melhoramentoconvencional combina muitosgenes de uma só vez

BIOTECNOLOGIA DE PLANTAS

Usando a Biotecnologiade plantas, um geneindividual pode seradicionado à cadeia

DOADOR TRADICIONAL

Gene desejado

VARIEDADE COMERCIAL

=

Gene desejado

NOVA VARIEDADE(muitos genes são transferidos)

Gene desejado

DOADOR

(transferência)

VARIEDADE COMERCIAL

=

NOVA VARIEDADE(apenas o gene desejado é transferido)

Gene desejado

PLANTAS TRANSGÊNICAS

• BIOTECNOLOGIA: primeiros resultados na agricultura em meados da década de 80.

• PAPEL NA AGRICULTURA: contribuir para o desenvolvimento de novas variedades, melhoradas e mais produtivas e que exibam resistência aos estresses ambientais, diminuindo a necessidade de insumos e de novas áreas agricultáveis

• IMPORTÂNCIA SÓCIO-ECONÔMICA: esta associada ao mercado mundial

PLANTAS TRANSGÊNICAS

• PROTEÇÃO DE PLANTAS:

O objetivo é a obtenção de plantas modificadas geneticamente através da transferência de genes, com o objetivo de torna-las melhorada sob vários aspectos como: controle de pragas, doenças, plantas daninhas, resistência a herbicidas, etc.

MÉTODOS PARA TRANSFERÊNCIA DE GENES

• Existem dois métodos básicos:

1) BACTÉRIA DE SOLO: Agrobacterium

tumefasciens: tomate, batata, pimentão, canola, cana e eucalipto, que crescem facilmente a partir de células individuais ou tecido vegetal.

MÉTODOS PARA TRANSFERÊNCIA DE GENES

2) BOMBARDEAMENTO DE PARTÍCULAS: milho, trigo e soja, que são mais difíceis de crescer a partir de parte do tecido vegetal. Consiste no bombardeamento, sobre tecidos vegetais, de microesferas de ouro ou tungstênio recobertas com o DNA de interesse. Esta etapa é bastante trabalhosa, pois apenas uma em cerca de um milhão de células incorpora o gene de interesse.

PLANTAS TRANSGÊNICAS:PROTEÇÃO CONTRA INSETOS

• Bacillus thuringiensis (B.t.), bactéria que ocorre naturalmente no solo e é conhecida pela sua habilidade de controlar insetos. A bactéria produz uma proteína que destrói o sistema digestivo dos insetos-alvo. Desenvolvimento de plantas com genes do B.t., produziu variedades onde a própria planta produz a proteína tóxica ao inseto.

PLANTAS TRANSGÊNICAS:PROTEÇÃO CONTRA INSETOS

• Atualmente as principais variedades(B.t.) comercializadas nos Estados Unidos são para as culturas da batata, controlando o besouro-do-Colorado, do algodão, protegendo as plantas contra o ataque das principais lagartas e do milho, controlando a lagarta do colmo.

+

PLANTAS TRANSGÊNICAS:PROTEÇÃO CONTRA DOENÇAS

– Culturas protegidas de certos tipos de vírus de plantas, através da introdução de pequena parte do DNA do vírus na composição genética da planta, pode se obter culturas que têm imunidade própria contra determinadas doenças.

– alfafa, canola, melão, milho, pepino, uva, batata, soja, abóbora e tomate: protegidas contra doenças causadas por vírus.

– pimenta e tomate, contra doenças causadas por fungos.

PLANTAS TRANSGÊNICAS:PROTEÇÃO CONTRA DOENÇAS

– Culturas protegidas de certos tipos de vírus de plantas, através da introdução de pequena parte do DNA do vírus na composição genética da planta, pode se obter culturas que têm imunidade própria contra determinadas doenças.

– alfafa, canola, melão, milho, pepino, uva, batata, soja, abóbora e tomate: protegidas contra doenças causadas por vírus.

– pimenta e tomate, contra doenças causadas por fungos.

PLANTAS TRANSGÊNICAS:PROTEÇÃO CONTRA PLANTAS DANINHAS

• milho, algodão, soja e canola, tolerantes ao herbicida glifosate, controla efetivamente uma grande variedade de gramíneas e plantas de folhas largas, por meio da inibição da EPSP sintetase, enzima essencial ao crescimento das plantas. O gene inserido nestas culturas aumenta a quantidade da enzima EPSP sintetase.

PLANTAS TRANSGÊNICAS: CONTROLE GOVERNAMENTAL

– EUA: USDA- regulamenta a produção e a pesquisa agrícola, incluindo o desenvolvimento de novas variedades de plantas, principalmente por intermédio de seu Serviço de Inspeção Sanitária e Vegetal (APHIS).

– BRASIL: CTNBio - Comissão Técnica Nacional de Biossegurança- órgão vinculado ao Ministério da Ciência e Tecnologia. A CNTBio é formada por especialistas da área de Biotecnologia, representantes de vários ministérios, de um órgão de defesa do consumidor, do setor empresarial e de um órgão de proteção da saúde do trabalhador.

–

Bacillus thuringiensis

• 1991 – epidemia de mortalidade em larvas do bicho-da-seda no Japão, provocada por uma bactéria até então desconhecida.

• 1911 – Berliner batizou a bactéria de Bacillus (por sua forma cilíndrica) thuringiensis (em homenagem à região alemã da Turíngia).

• 1938 – formulações contendo colônias desta bactéria foram vendidas como inseticidas na França.

FermentadorFermentador Bt em meio fermentivoBt em meio fermentivo Cristais tóxicos de Bt e esporosCristais tóxicos de Bt e esporos

Bacillus thuringiensis1954 – o mecanismo de ação foi descoberto.

• Bt age por ingestão, ao ser ingerido pelas LAGARTAS, rompendo as paredes do aparelho digestivo proporcionando:

• ► Paralisação na alimentação (10 minutos);

• ►Morte da lagarta (48 a 72 horas).

Múltiplos sítios de ação em um só produto.

manejo da resistência!!

+ Cry2A + Cry2B

EsporosVIPs

…

Eventos de Milho Bt no Brasil

Eventos de Milho Bt no Brasil

Superior Alto Intermediário

Cry1A.105Powercore Cry2Ab2 Cry1F

CULTURA PROTEÍNA ESPÉCIE PAÍS INTRODUÇÃO

TEMPO

Algodão Cry1Ac Helicoverpa

zea

EUA 1996 7 a 8 anos

Milho Cry1Ab Busseola

fusca

África do Sul

1998 < 8 anos

Algodão Cry1Ac Pectinophora

gossyptela

Índia 2002 6 anos

Algodão Cry2Ab Helicoverpa

zea

EUA 2003 ± 4 anos

Milho Cry1F Spodoptera

frugiperda

Porto Rico

2003 4 anos

Casos Relatados de Resistência às Proteínas Bt

PLANTIO CHARUTO 2 a 4 FOLHAS 3 a 5 FOLHAS 5 a 6 FOLHAS 8 a 10 FOLHAS

1º Aplicação

2º Aplicação

3º Aplicação

4º Aplicação

5º Aplicação

MANEJO DE PRAGAS: antes do milho Bt

Adaptado de Silva, M.B.

PLANTIO CHARUTO 2 a 4 FOLHAS 3 a 5 FOLHAS 5 a 6 FOLHAS 8 a 10 FOLHAS

1º Aplicação

2º Aplicação

MANEJO DE PRAGAS: após o milho Bt

????????????????

Adaptado de Silva, M.B.

PERSPECTIVAS FUTURAS

Produtores, indústria, consultores, extensionistas e pesquisadores necessitam trabalhar de forma mais integrada na implementação das diversas estratégias em diversos ecossistemas.

PERSPECTIVAS FUTURAS

No caso do manejo da resistência, estas estratégias envolvem:

• Realização de experimentos em larga escala e por um período prolongado.

• Alta mobilidade de algumas espécies de praga, necessitando assim de uma cooperação em nível regional.

• respeito às regras de uso de pesticidas.

• Implantação de programas de monitoramento.

EXTENSÃO RURAL BRASILEIRA

Os agrônomos das revendas de insumos e cooperativas e os próprios agrônomos das industrias de insumos, são hoje os responsáveis pela maior parte da extensão rural brasileira.

HHáá somente uma alternativa para osomente uma alternativa para omanejo da resistência a pesticidas:manejo da resistência a pesticidas:

O manejo da resistência depende daO manejo da resistência depende dacolaboracolaboraçção de todos não de todos nóós!!!s!!!

RBCARI -COMITÊ BR ASILEIRO DE AÇÃO A RESISTÊNCIA A INSETICIDAS