Milho resistente às pragas • Revista Campo & Negócios
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Milho resistente às pragas
Thaísa Fernanda Oliveira
Doutora em Fitotecnia e professora substituta – Universidade Federal de Viçosa (UFV)
thaisafernanda135@gmail.com
thiago.agroufv@gmail.com
Rafaela Aparecida de Carvalho
faela_apc@hotmail.com
Engenheiros agrônomos e doutorandos em Fitotecnia – Universidade Federal de Lavras (UFLA)
Existem várias opções compondo o que chamamos de medidas de manejo integrado de pragas (MIP). Um método integrante do MIP fortemente recomendado é o manejo varietal, que se refere ao uso de plantas resistentes às pragas.
Plantas resistentes são aquelas que, devido às suas características genéticas, são menos danificadas que outras em condições de igualdade para o ataque de uma praga. Essa resistência de plantas às pragas pode ser obtida tanto pelo melhoramento convencional como por técnicas como a transgenia, RNA de interferência e edição gênica.
De todas as possibilidades para a obtenção de cultivares de milho resistentes a pragas, o uso de transgenia é, de longe, a estratégia de maior sucesso. Devido a isso, a presente publicação centralizará a discussão em torno das cultivares transgênicas de milho e pragas controladas por esse método.
Assertividade na identificação das pragas
Para estabelecer um programa de manejo exitoso, um primeiro passo a ser dado é proceder com a correta identificação das pragas que incidem sobre a área. A partir disso são tomadas as decisões de manejo que mais se adéquam ao caso.
Considerando isso, é necessário abordar as pragas às quais as tecnologias de milho transgênico têm como alvos de controle. Dentre elas, podemos destacar: lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda), broca-do-colmo (Diatraea saccharalis), lagarta-da-espiga (Helicoverpa zea), lagarta-elasmo (Elasmopalpus lignosellus), lagarta-rosca (Agrotis ipsilon) e a larva-alfinete (Diabrotica speciosa).
A lagarta-do-cartucho é, sem dúvida, a praga de maior importância do milho. Apesar de atacar preferencialmente o cartucho da planta, sua ocorrência é observada desde as fases iniciais da cultura até as fases reprodutivas.
Na fase inicial, seus danos se assemelham ao de outra praga, a lagarta-rosca, danificando o colo da planta, podendo causar seu tombamento e morte. Nas espigas, seus danos estão associados à destruição do estilo-estigmas e grãos em formação, assim como faz a lagarta-da-espiga.
Além destas pragas, outras consideradas chaves para a cultura do milho são a lagarta-elasmo, larva-alfinete e a broca-do-colmo. A lagarta-elasmo também ataca em fases iniciais, atuando sobre o colo da planta e provocando murcha e a morte das folhas, sintoma este conhecido como "coração morto".
A larva-alfinete, por sua vez, se alimenta das raízes, interferindo na absorção de nutrientes e água, e reduzindo a sustentação das plantas, o que pode levar ao acamamento das mesmas e ao sintoma conhecido como "pescoço de ganso". Por último, a broca do colmo, como o nome indica, ataca preferencialmente o colmo, o que facilita o quebramento e tombamento das plantas.
Como escolher a melhor cultivar
O milho transgênico começou a ser comercializado em 1996 nos Estados Unidos. No Brasil, a Comissão Técnica de Biossegurança (CTNBio) aprovou a comercialização em 2007 e o primeiro plantio foi realizado na safra 2008/09.
A adoção dessa tecnologia deveu-se principalmente à necessidade de controlar as lagartas e daninhas na cultura do milho. O último levantamento realizado pela Embrapa apontou 98 novas cultivares de milho disponíveis no mercado, sendo 75% delas portadoras de algum evento transgênico.
Contabilizando-se especificamente as cultivares com eventos para resistência a insetos (milho Bt), os números se aproximam de 70% do total. No entanto, é importante salientar que as tecnologias atuais se comportam de maneira distinta sobre as diferentes pragas-alvo em milho.
No Brasil, as cultivares de milho Bt expressam proteínas inseticidas do grupo Cry1, Cry2, Cry3 e Vip3. As proteínas Cry1, Cry2 e Vip3 apresentam toxicidade sobre insetos da ordem Lepidoptera.
Cry3, por sua vez, possuem ação inseticida sobre coleópteros. A escolha da melhor cultivar para manejo de uma determinada praga deve considerar essa especificidade de ação. A tabela 1 contém informações sobre as diferentes tecnologias disponíveis no mercado de sementes de milho, proteínas expressas e grupos de pragas atingidos.
Embora haja uma recomendação geral sobre quais ordens de pragas cada grupo de proteínas atua, sua atividade tóxica varia sobre diferentes espécies. O uso de cultivares que expressam Vip3Aa20 visando o manejo de lagarta-do-cartucho aumentou nas últimas safras e tem sido a opção favorita, fato relacionado à alta eficácia da proteína sobre a praga em questão.
No sentido contrário, proteínas Cry1Ab e Cry1F perderam sua toxicidade sobre a lagarta e já não a controlam satisfatoriamente. Cry1A.105 também vem apresentando redução da eficácia desde seu lançamento.
Proteínas Cry1 (Cry1Ab, Cry1F, Cry1a.105) e Cry2 (Cry2Ab2) são recomendadas para outras pragas da ordem Lepidoptera, como lagarta-elasmo, lagarta-rosca, lagarta-da-espiga e broca-do-colmo. Para lagarta-elasmo em específico, as proteínas Cry1F e Cry1A.105 + Cry2Ab2 proporcionam um bom manejo.
Além da ação sobre a lagarta-do-cartucho, a proteína VIP3Aa20 atua de forma satisfatória sobre a lagarta-da-espiga. Já proteínas Cry3Bb1 protegem contra a ação da larva-alfinete, reduzindo seus danos sobre as raízes da cultura.
Piramidação de genes
Visando aumentar os níveis de controle das pragas a campo e colaborar com a manutenção da eficiência das tecnologias existentes, as empresas têm optado pela estratégia de piramidação de genes, que envolve introduzir eventos transgênicos em plantas para que produzam duas ou mais toxinas, tendo preferência por aquelas que tenham diferentes modos de ação sobre a praga.
Cultivares de milho expressando proteínas Bt piramidadas, como por exemplo Cry1F + Cry1A.105 + Cry2Ab2 + Vip3Aa20, oferecem um nível mais alto de proteção contra o complexo de lagartas em comparação com aquelas com uma única ou duas proteínas.
Avanços em pesquisas têm possibilitado a melhoria no efeito tóxico das proteínas e a descoberta/síntese de novas toxinas. No Brasil, já se tem registrados eventos com genes cry1Fa2, Cry1Ca, Cry1Da7, Cry1B.868, Cry1Be; mCry3A, eCry3.1Ab, Cry34Ab1 e Cry35Ab1, os quais são opções para compor novas tecnologias a serem lançadas no mercado visando o manejo de pragas de raízes e parte aérea no milho.
Em estudo recente, as proteínas quiméricas Cry1B.868 e Cry1Da_7 apresentaram ótimos resultados sobre lagartas de Spodoptera frugiperda, consistindo em alternativas para o manejo da praga. Estas proteínas derivam do evento MON 95379, há pouco tempo aprovado no Brasil e que deve ser disponibilizado para os produtores nas próximas safras.
Para a safra 2021/22, o mercado brasileiro já conta com a nova geração de biotecnologia de milho híbrido, o VTPRO4®, que além da tecnologia Bt também conta com a nova tecnologia do RNA de interferência (RNAi).
Essas duas tecnologias associadas irão contribuir ainda mais para o controle de importantes pragas que afetam a cultura. Para reforçar o controle de lagartas da parte aérea da planta, o VTPRO4® agrega a expressão da proteína Vip3Aa20 com as proteínas Cry1A.105 e Cry2Ab2.
Já o sistema radicular ganhou o reforço de um novo mecanismo de ação baseado no RNAi que, aliado à proteína Cry3Bb1, minimiza potenciais danos causados pela larva-alfinete (Diabrotica speciosa).
A tecnologia RNAi tem permitido diversos estudos e descobertas em muitas áreas da biotecnologia. Isso porque permite desde estudos básicos, como a função de genes específicos, até estudos aplicados. A molécula sintética de RNAi interfere no processo de tradução do RNA mensageiro em proteína, fragmentando-o.
Ela intercepta e destrói as informações celulares conduzidas pelo RNA dentro da célula antes que sejam processadas e originem proteínas. No caso do VT PRO4®, o RNA de interferência dvsnf7 é capaz de silenciar o gene Snf7 em Diabrotica sp.
Quando o inseto se alimenta da planta, a molécula de RNAi entra em seu organismo e silencia o gene, impedindo a produção de uma proteína que é vital para o funcionamento de tecidos. Dessa forma, o processo de expressão gênica que dependia dos dados contidos naquele RNA não irá mais ocorrer.
O principal desafio referente ao emprego de plantas transgênicas para o manejo de pragas é a evolução da resistência destas. Essa evolução se dá pela seleção de indivíduos resistentes às tecnologias e o progressivo aumento de sua frequência na população de pragas a cada geração. A consequência disso é a perda da eficiência de uma tecnologia em larga escala.
Entre todas pragas-alvo das tecnologias transgênicas em milho, a lagarta-do-cartucho aparece como a maior preocupação. A lagarta já desenvolveu resistência de campo ao Cry1F e Cry1Ab no Brasil. Níveis moderados de resistência à proteína Cry 1A.105 também são observados em indivíduos da espécie. Em certas situações, proteínas Cry2Ab2 também podem não promover eficiente controle da praga.
Neste cenário de dificuldades, como comentado anteriormente, a tecnologia Vip3Aa20 tem se sobressaído, apresentando boa efetividade contra a lagarta-do-cartucho. Apesar do bom efeito, a existência de alelos de resistência a essa tecnologia em populações da praga já foi relatada e indica grande potencial de evolução da resistência para condições de campo.
Essa circunstância exige cuidado e adoção de medidas que propiciem uma maior longevidade da tecnologia, como o refúgio.