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Entomologia Aplicada Resistência de Plantas a insetos Prof. Dr. Carlos Eduardo Souza Bezerra Método de Resistência de Plantas Método de Resistência de Plantas O emprego de plantas resistentes a insetos é considerado o método ideal de controle pela possibilidade de permitir a manutenção da praga em níveis inferiores ao de dano econômico, sem causar prejuízos ao ambiente e sem ônus adicional ao agricultor. Compatibilidade com os demais métodos de controle Europa séc. XIX Filoxera da videira Daktulosphaira vitifoliae (Hemiptera: Phylloxeridae) Destruição de 1.200.00 ha de videira na França Solução Enxertia dos cultivares sobre porta-enxertos americanos resistentes Método de Resistência de Plantas Definição Cultivar resistente é aquele que, devido à sua constituição genotípica, é menos danificado que outros em condições de igualdade para o ataque de uma praga 1. Relativa (necessidade de comparação) 2. Hereditária 3. Específica (Sendo muitas vezes resistente a uma praga, sendo suscetível às demais) Método de Resistência de Plantas Graus de Resistência 1. Imunidade – o genótipo não sofre nenhum dano sob nenhuma condição; 2. Alta resistência – o genótipo sofre pequeno dano em relação aos demais; 3. Resistência moderada – o genótipo sofre dano um pouco menor que os demais; 4. Suscetibilidade – o dano apresentado pelo genótipo é semelhante ao que ocorre nos demais; 5. Alta suscetibilidade – quando o genótipo sofre maior dano que os demais. Método de Resistência de Plantas Pseudo-resistência Quando algumas plantas ou cultivares são menos danificadas que outros sem que, de fato, sejam resistentes. 1. Escape – ocorre quando plantas não são atacadas por mero acaso; 2. Evasão hospedeira ou assincronia fenológica – ocorre quando a fase de maior suscetibilidade da planta coincide com uma época de baixa densidade populacional da praga; Stenodiplosis sorghicola (Diptera: Cecidomyiidae) Em sorgo, cultivares suscetíveis precoces pouco danificados pela mosca-do-sorgo podem ser erroneamente consideradas resistentes quando na realidade o menor dano se deve à menor população da praga por ocasião do florescimento. Método de Resistência de Plantas 3. Resistência induzida – ocorre quando a manifestação da resistência é temporária devido a condições especiais do ambiente que, uma vez suprimida, fazem com que a planta retorne à sua real condição de suscetibilidade. Fertilidade do solo, irrigação, drenagem, etc. Ativação dos mecanismos responsáveis pela produção de substâncias de defesa da planta (fitoalexinas) por meio de fatores extrínsecos (bióticos e abióticos) chamados indutores de fitoalexinas. Pseudo-resistência Método de Resistência de Plantas 3. Resistência induzida Pseudo-resistência Quando algumas plantas ou cultivares são menos danificadas que outros sem que, de fato, sejam resistentes. Lagarta do cartucho Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) Aplicação de silício em plantas de milho (Gussain et al., 2002) Método de Resistência de Plantas Tipos de Resistência 1. Não-preferência ou antixenose Ocorre quando o cultivar é menos utilizado pelo inseto para alimentação, oviposição ou abrigo que outros cultivares em igualdade de condições, ou seja, o cultivar provoca uma resposta negativa do inseto durante o processo de seleção do hospedeiro. Principais estímulos envolvidos: I. Localização da planta Atraente – que orienta o inseto em direção à planta; Repelente – que orienta o inseto em direção contrária à planta. Método de Resistência de Plantas Tipos de Resistência 1. Não-preferência ou antixenose Ocorre quando o cultivar é menos utilizado pelo inseto para alimentação, oviposição ou abrigo que outros cultivares em igualdade de condições, ou seja, o cultivar provoca uma resposta negativa do inseto durante o processo de seleção do hospedeiro. Principais estímulos envolvidos: II. Movimentação na planta Arrestante – que leva o inseto a cessar o movimento em contato com a planta; Repelente – que leva o inseto a locomover-se da planta. Método de Resistência de Plantas Tipos de Resistência 1. Não-preferência ou antixenose Ocorre quando o cultivar é menos utilizado pelo inseto para alimentação, oviposição ou abrigo que outros cultivares em igualdade de condições, ou seja, o cultivar provoca uma resposta negativa do inseto durante o processo de seleção do hospedeiro. Principais estímulos envolvidos: III. Início da alimentação ou oviposição Iniciante ou excitante – que leva o inseto a iniciar a alimentação (mordida ou picada de prova) ou oviposição; Supressor ou supressante (negativo) – que impede que o inseto inicie a alimentação ou oviposição. Método de Resistência de Plantas Tipos de Resistência 1. Não-preferência ou antixenose Ocorre quando o cultivar é menos utilizado pelo inseto para alimentação, oviposição ou abrigo que outros cultivares em igualdade de condições, ou seja, o cultivar provoca uma resposta negativa do inseto durante o processo de seleção do hospedeiro. Principais estímulos envolvidos: IV. Manutenção da alimentação ou oviposição Estimulante – que faz com que o inseto mantenha a alimentação ou oviposição; Deterrente – que impede que o inseto continue a se alimentar ou ovipositar. Método de Resistência de Plantas Tipos de Resistência 1. Não-preferência ou antixenose (Oriani et al. 2005) Método de Resistência de Plantas Tipos de Resistência 2. Antibiose Ocorre quando o inseto se alimenta normalmente do cultivar, mas este exerce um efeito adverso sobre a sua biologia. Mortalidade na fase imatura Prolongamento do período de desenvolvimento Redução do tamanho e peso Redução da fecundidade, fertilidade, período de oviposição, etc Método de Resistência de Plantas Tipos de Resistência 2. Antibiose Esse tipo de resistência pode ser causado por diversos fatores como: Presença na planta de substâncias químicas na planta que provocam intoxicação aguda ou crônica no inseto; Antimetabólitos que tornam indisponíveis certos nutrientes essenciais ou atuam como inibidores enzimáticos; Enzimas que inibem ou reduzem os processos normais da digestão Compostos que interferem na reprodução; Impropriedade nutricional da planta para o inseto. Método de Resistência de Plantas Tipos de Resistência 2. Antibiose (Suinaga et al. 2004) Método de Resistência de Plantas Tipos de Resistência 3. Tolerância Ocorre quando um cultivar é menos danificado que os demais, sob o mesmo nível de infestação do inseto, sem que haja efeito no comportamento ou biologia deste. Causas da tolerância: Maior capacidade da planta de compensar a área destruída por meio do crescimento ou regeneração dos tecidos ou mesmo formação de novas folhas, raízes ou perfilhos; Menor retirada de hormônio de crescimento das plantas por insetos sugadores; Maior vigor ou maior área foliar; Maior rigidez dos colmos, reduzindo a possibilidade de acamamento ou quebra por ocasião do ataque de insetos broqueadores, etc. Método de Resistência de Plantas Causas da Resistência Causas físicas Representadas basicamente pela cor do substrato vegetal que, em alguns casos, afeta não apenas a seleção hospedeira para alimentação e oviposição, mas também a biologia do inseto. Pieris rapae (Lepidoptera: Pieridae) Bicudo do algodoeiro Anthonomus grandis (Colepoptera: Curcuilonidae) Cor vermelha causa repelência inibindo a oviposição Método de Resistência de Plantas Kale REDBOR Causas da Resistência Causas químicas Representadas pelas substâncias químicas que atuam no comportamento ou metabolismo do inseto e por impropriedades nutricionais da planta. As substânciasresponsáveis pelas interações químicas entre os organismos são chamadas de aleloquímicos. A le lo q u ím ic o s Alomônios Cairomônios Que favorecem o emissor (no caso, a planta hospedeira funcionando como substância de defesa) Que favorecem o receptor (no caso, o inseto fitófago) Método de Resistência de Plantas Causas da Resistência Causas químicas Florizina Macieira Myzus persicae (Hempitera: Apididae) Florizina é deterrende (inibidor da alimentação) Tipo de resistência: Antixenose Método de Resistência de Plantas Causas da Resistência Causas químicas Tomatina Tomate Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidae) Tomatina é deterrente e repelente Tipo de resistência: Antixenose Método de Resistência de Plantas Causas da Resistência Causas químicas Gossipol Algodão Heliotis sp. (Lepidoptera: Noctuidae) Gossipol afeta o desenvolvimento de Heliotis sp. quando este composto é ingerido pelas lagartas Tipo de resistência: Antibiose Método de Resistência de Plantas Causas da Resistência Causas morfológicas Representadas por diversas características da planta que podem afetar a locomoção, acasalamento, seleção hospedeira para alimentação e oviposição, ingestão e digestão do alimento dos insetos. Essas características podem ser agrupadas basicamente em fatores estruturais e fatores da epiderme. Método de Resistência de Plantas Causas da Resistência Causas morfológicas – fatores estruturais Cultivares de cana-de-açúcar com foliares mais compactas (“agarradas”) são resistentes a broca da cana Diatrea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae); Cultivares de milho com palhas mais compridas, as quais dificultam a penetração larval, são resistentes a Helicoverpa zea (Lepidoptera: Noctuidae); Brácteas de algodoeiro levemente retorcidas e perpendiculares ao eixo das flores e maçãs, causa resistência ao bicudo Anthonomus grandis (Coleoptera: Curculionidae) pois inibem a oviposição; Método de Resistência de Plantas Causas da Resistência Método de Resistência de Plantas Causas da Resistência Causas morfológicas – fatores da epiderme Dureza Textura Pilosidade Epidermes mais duras ou mais espessas normalmente afetam insetos, restringindo a alimentação, a oviposição endofítica e a penetração. A textura da epiderme (mais lisa ou mais rugosa) pode afetar principalmente a oviposição. Pode atuar sobre o inseto diretamente, afetando a oviposição, alimentação, locomoção ou indiretamente, por meio dos exsudatos secretados por tricomas glandulares. Método de Resistência de Plantas Tricomas são apêndices epidérmicos que podem ser formados por uma ou mais células, atuam de diferentes formas, mas, na maioria das vezes, promovem a proteção do vegetal. Fatores que afetam a manifestação da resistência Como caráter genético, a resistência pode ser influenciada por uma série de fatores. Essa influência pode ser positiva (aumentando a resistência) ou negativa (diminuindo a resistência). 1. Fatores da planta – Idade, parte atacada e condição fisiológica; 2. Fatores do inseto – Espécie, biótipo, idade, fase de desenvolvimento, condicionamento pré-imaginal e tamanho da população; 3. Fatores do ambiente – Temperatura, umidade, nutrientes e sais minerais do solo, época de plantio, tamanho das parcelas, plantas adjacentes, cultura precedente, predação e parasitismo e presença de doenças e pragas. Método de Resistência de Plantas Vantagens e limitações do uso da resistência de plantas Vantagens Aumento de produção em razão do menor dano causado pela praga; Facilidade de utilização; Não tem custo adicional; Harmonia com o ambiente; Persistência, atuando permanentemente contra baixas populações da praga, que não seriam economicamente controladas por inseticidas; Redução da infestação em cultivares suscetíveis e em outras culturas, nas situações em que o material resistente (cultivado em extensas áreas) provoca redução na população da praga; Não interferência das demais práticas culturais; Compatibilidade, de modo geral, com os demais métodos de controle, sendo, por isso, ideal para ser incluída em qualquer programa de manejo de pragas. Método de Resistência de Plantas Vantagens e limitações do uso da resistência de plantas desvantagens Tempo prolongado para sua obtenção, principalmente pela dificuldade de associar em um mesmo cultivar as características de resistência à praga com as demais características agronômicas desejáveis; Limitação genética da planta, que nem sempre tem diversidade genética para uso como fonte de resistência; Ocorrência de biótipos; Característica de resistência conflitantes, já que fatores de resistência a um inseto podem induzir suscetibilidade a outros. Método de Resistência de Plantas