Bacillus thuringiensis e RNA interferente como ferramentas de controle da formiga cortadeira Atta sexdens (Hymenoptera: Formicidae)
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Universidade Federal de Lavras
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Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia Vegetal
Agência de fomento
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
O setor da silvicultura enfrenta grandes perdas econômicas e de produtividade devido ao ataque de formigas cortadeiras do gênero Atta. Estas formigas causam danos diretos ou indiretos, cortando grande quantidade de material vegetal para a manutenção da colônia e para alimentar seu fungo simbionte Leucoagaricus gongylophorus. Atualmente, o controle químico é o mais utilizado dentre os disponíveis para as formigas cortadeiras, entretanto, os formicidas mais eficientes pertencem à classe dos POPs (poluentes orgânicos persistentes) que podem causar riscos para o meio ambiente e para a saúde humana. A busca por métodos alternativos ao controle químico encontra-se sob intensa pesquisa, e estas alternativas devem ser menos agressivas ao meio ambiente e também devem atender os padrões de eficiência para o controle de formigas cortadeiras. O objetivo deste trabalho foi utilizar o mecanismo de RNA interferente e a bactéria entomopatogênica Bacillus thuringiensis (Bt) para o controle de formigas cortadeiras Atta sexdens. Bioensaios realizados com oito cepas de B. thuringiensis demonstraram que cinco induziram mortalidade entre 45% e 59% nas formigas operárias forrageadoras e, os valores foram confirmados pelo postulado de Koch. As diferentes concentrações de B. thuringiensis induziram mortalidades entre 41% e 61%. Nas análises de microscopia eletrônica de varredura foi observada a presença de cristais de até 2,0 µm longitudinalmente e de formatos variados, mas não foi possível verificar nenhuma correlação entre a mortalidade e o formato dos cristais. Moléculas de dsRNA homólogas ao gene da v-atpase a foram sintetizadas na bactéria Escherichia coli HT115 (DE3) e fornecidas sobre dietas às formigas. Duas colônias produtoras de ds-v-atpase a exibiram mortalidade de 69%, com início da mortalidade no 6° dia de avaliação. Acredita-se que as bactérias HT115 (DE3) estão sendo capazes de sintetizar dsRNA homólogo ao gene da v-atpase a, e que este gene seja de importância vital à sobrevivência destas formigas. O presente trabalho traz informações relevantes acerca da capacidade tanto do B. thuringiensis quanto do RNA interferente de induzirem a mortalidade das formigas em bioensaios in vitro, colocando essas duas estratégias como potenciais ferramentas para auxiliar no controle de formigas cortadeiras.
Abstract
The forestry sector faces great economic and productivity losses due to the attack of leaf-cutting ants of the Atta genus. These ants cause damage or indirect, cutting large amounts of plant material to maintain the colony and to feed its symbiotic fungus Leucoagaricus gongylophorus. Currently, chemical control is the most used among those available for leaf-cutting ants, however, the most efficient ant killers belong to the class of POPs (persistent organic pollutants) that can cause risks to the environment and human health. The search for alternative methods to chemical control is under intense research, and these alternatives must be less aggressive to the environment and must also meet the efficiency standards for the control of leaf-cutting ants. The objective of this work was to use the mechanism of interfering RNA and the entomopathogenic bacteria Bacillus thuringiensis (Bt) for the control of leaf-cutting ants Atta sexdens. Bioassays performed with eight strains of B. thuringiensis showed that five induced mortality between 45% to 59% in foraging worker ants and the values were confirmed by Koch's postulate. The different concentrations of B. thuringiensis induced mortality between 61% and 41%. Scanning electron microscopy analyzes showed the presence of crystals of up to 2.0 µm longitudinally and of varying shapes, but it was not possible to verify any correlation between mortality and the shape of the crystals. dsRNA molecules homologous to the v-atpase a gene was synthesized in the bacteria Escherichia coli HT115 (DE3) and fed to ants on diets. Two colonies producing ds-v-atpase an exhibited 69% mortality, with onset of mortality on the 6th day of evaluation. It is believed that the HT115 (DE3) bacteria are being able to synthesize dsRNA homologous to the v-atpase a gene, and that this gene is of vital importance to the survival of these ants. The present work provides relevant information about the ability of both B. thuringiensis and interfering RNA to induce ant mortality in in vitro bioassays, placing these two strategies as potential tools to help control leaf-cutting ants.
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Citação
MACHADO, D. H. B. Bacillus thuringiensis e RNA interferente como ferramentas de controle da formiga cortadeira Atta sexdens (Hymenoptera: Formicidae). 2020. 80 p. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia Vegetal) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2020.