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Conceito de pragas MIP Convencional Tipos de pragas Parte atacada da planta Importância Definições sobre Pragas no Sistemas Convencionais e no MIP Resistência de pragas; Ressurgência de pragas; Riscos para organismos não-alvos; Surgimento de novas pragas; Efeitos prejudiciais ao homem e ao meio ambiente Consequências do Manejo Inadequado das Pragas Manejo Integrado de Pragas Componentes 1. Diagnose ou avaliação do agroecossistema 2. Amostragem e tomada de decisão 3. Métodos de Controle Cultural Biológico Químico Resistência de plantas Outros 4. Avaliação do MIP Resistência de Plantas a Insetos Prof. Adalberto Hipólito de Sousa D.Sc. em Entomologia Universidade Federal do Acre Centro de Ciências Biológicas e da Natureza Entomologia Aplicada Representa a soma das qualidades hereditárias da planta, as quais influenciam os danos causados pelas pragas Resistência de Plantas a Insetos Por que a utilização de plantas resistentes tem sido considerado o método ideal de controle? Consequências práticas de plantas resistentes Sofrem menores danos em condições de igualdade Contenção dos níveis populacionais abaixo do NDE Redução do uso de inseticidas Compatibilidade com outros métodos de controle Aumentam a capacidade de produção Melhoram a qualidade dos produtos Maior rentabilidade Resistência de Plantas a Insetos Emprego de Plantas Resistentes Ideal para pragas severas Culturas de ciclo curto Culturas de baixa renda líquida Em países subdesenvolvidos Alvos potenciais Grãos Algodão Milho Exemplos promissores Considerações sobre Resistência de Plantas Hereditariedade É relativa (necessidade de comparações entre cultivares) Específica para determinadas pragas Pode variar com as condições ambientais Pode ocorrer em materiais selvagens ou não cultivados Graus de Resistência Imunidade – ausência de danos sob qualquer condição Alta resistência – o genótipo sofre pequenos danos em relação aos demais Resistência moderada – o genótipo sofre maior dano que os demais Susceptibilidade – o genótipo apresenta dano semelhante ao que ocorre com os demais Alta susceptibilidade – o genótipo sofre maior dano que os demais Pseudo-resistência Evasão hospedeira ou assincronia fenológica A fase de maior susceptibilidade da planta coincide com a época de baixa densidade populacional de insetos Resistência induzida Manifestação temporária devido a condições especiais do ambiente Escape Devido ao acaso Ocorre em repetições Evasão Hospedeira ou Assincronia Fenológica Contarinia sorghicola (Diptera: Cecidomyiidae) Resistência Induzida Efeito da aplicação de silício sobre o ataque de Schizaphis graminium (Hemiptera: Aphididae) em trigo Caracterização de um Cultivar Resistente Não ficar restrito ao parâmetro produção Investigações precoces podem caracterizar a resistência Ganho de tempo por possibilitar vários ciclos de seleção Os dados de produção nem sempre são confiáveis (parcelas em pesquisas com vários genótipos) Locais de avaliação (sequência) Campo: avaliações iniciais (triagem) e finais (liberação) Casa de vegetação ou telado: segunda etapa Laboratório: segunda etapa Caracterização de um Cultivar Resistente Parâmetros avaliados em relação aos insetos Comportamento e biologia Crescimento e desenvolvimento populacional Densidade populacional das formas jovens e adultas Oviposição Longevidade Tamanho e peso Alimentação Fecundidade Preferência (com e sem escolha) Caracterização de um Cultivar Resistente Parâmetros avaliados em relação as plantas Sobrevivência das plantas Proporção da área foliar destruída ou danificadas Número de órgãos vegetais danificados Produção/área Qualidade Tipos de resistência Não-preferência ou antixenose Antibiose Tolerância Não-preferência ou Antixenose A cultivar é menos utilizada pelos insetos – alimentação, oviposição ou abrigo – que outros cultivares em condições de igualdade Estímulos causados pelas plantas na antixenose Orientação quanto localização da planta: atraente/repelente Movimentação na planta: arrestante (parada)/repelente Início da alimentação ou oviposição: excitante/supressor Manutenção da alimentação-oviposição: estimulante/deterrente Antibiose Ocorre quando o inseto se alimenta normalmente do cultivar, mas este exerce um efeito adverso sobre sua biologia Fatores associados Presença de substâncias tóxicas nas plantas Impropriedade nutricional (ex.: lignina e proteína bruta) Parâmetros analisados na população da praga Mortalidade a fase imatura, prolongamento do período de desenvolvimento, redução do tamanho e do peso, fecundidade, período de oviposição, etc. Tolerância Ocorre quando o cultivar é menos danificado que os demais, sob mesmo nível de infestação do inseto, sem que haja efeito no comportamento e na biologia deste. Causas da maior tolerância ao ataque das pragas Maior capacidade da planta compensar a área destruída Menor retirada de hormônios de crescimento (sugadores) Maior vigor ou área foliar Maior rigidez dos colmos ( acamamento – broqueadores) Vantagem dos cultivares tolerantes risco do surgimento de biótipos, pois não afeta os insetos Causas Físicas da Resistência Basicamente cor do substrato vegetal (seleção hospedeira) São raros os casos efetivos de resistência causada pela cor Exemplos Repelência sobre Pieres rapae (Lepidoptera: Pieridae) devido a coloração vermelha em repolho Inibição da oviposição do bicudo Anthonomus grandis (Coleoptera: Curculionidae) em algodoeiro Causas Morfológicas da Resistência Características da planta que podem afetar a locomoção, acasalamento, seleção hospedeira para alimentação e oviposição, ingestão e digestão do alimento dos insetos Associações com fatores estruturais Dimensão e disposição das estruturas vegetais Exemplos: órgãos vegetais com menor comprimento, largura e diâmetro, plantas baixas, etc. Associações com fatores da epiderme Espessura, dureza, textura, cerosidade e pilosidade, etc Causas Químicas da Resistência Atuam no comportamento ou metabolismo do inseto e por impropriedades nutricionais da planta Alteração do comportamento Ocorre principalmente durante a seleção hospedeira Semioquímicos (aleloquímicos) e a interação inseto/planta: Alomônios – favorecem o emissor (planta hospedeira) Cairomônios – favorecem o receptor (inseto) Na relação inseto-planta, cujo resultado é a alteração do comportamento do inseto, quais seriam os aleloquímicos envolvidos nesta relação? Qual seria o tipo de resistência envolvido? Causas Químicas da Resistência Atuam no comportamento ou metabolismo do inseto e por impropriedades nutricionais da planta Alteração no metabolismo do inseto Efeito decorrente da ingestão pelo inseto Metabólitos tóxicos, inibidores enzimáticos, inibidores reprodutivos ou impropriedade nutricional da planta Na relação inseto-planta, cujo resultado é a alteração no metabolismo do inseto, quais seriam os aleloquímicos envolvidos nesta relação? Qual seria otipo de resistência envolvido? Causas Químicas da Resistência Exemplos de proteínas entomotóxicas das plantas -amilases Inibidores de proteases (tripsina) - Benzamidinas Globulinas Lectinas Quitinases Estrutura da bis-benzamidina (berenil) Moreira (2007) Eficácia Biológica dos Inibidores Efeito da biz-bezamidina sobre a biologia de Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae) Moreira (2007) Eficácia Biológica dos Inibidores Efeito da biz-bezamidina sobre a biologia de Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae) (12 dias) Moreira (2007) Eficácia Biológica dos Inibidores Efeito da biz-bezamidina sobre a biologia de Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae) Moreira (2007) Eficácia Biológica dos Inibidores Efeito da biz-bezamidina sobre a biologia de Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae) Moreira (2007) Uso de Plantas Resistentes e Outros Métodos de Controle Resistência de Plantas e Controle Cultural Emprego de cultivares precoces, plantio antecipado Barreira física Cultivar-armadilha Resistência da Planta e Controle Biológico Alteração do comportamento do hospedeiro Influência da planta sobre o inimigo natural ( atração) Resistência de Plantas e Controle Químico Potencializa a toxicidade do inseticida ( uso de inseticidas) Plantas Transgênicas Transferência de genes exógenos para plantas cultivadas Utilização de técnicas de engenharia genética funções existentes nas plantas ou inserção de outras Gene Bt Expressa proteínas da bactéria Bacillus thuringiensis O cristal (uma ou mais proteínas) são inibidores das proteinases (alfa-amilase e as lectinas) Inibidores de proteases são encontrados em diversas plantas Plantas Transgênicas Primeiro gene transferido de uma planta para outra Inibidor de tripsina (CpTi) – isolados de caupi Plantas contendo inibidores enzimáticos: ervilha, tomate, bata e soja Eficácia: Lepidópteros, ortópteros e coleópteros Exemplos de plantas transgênicas Algodão (Bt) – Spodoptera exigua Batata-doce (CpTi) – Euscepes postfasciatus Ervilha (A1-Pv) – Callosobruchus maculatus (Coleoptera: Bruchidae) Fumo (P-lec) – Helicoverpa zea Tomate (Bt) – Manduca sexta Plantas Inseticidas Plantas com propriedades inseticidas Nicotina tabacum Chrysanthemum cinerariaefolium Azadirachta indica Melia azedarach Crotalaria juncea Piper nigrum Pimpinella anisum Cuminum cyminum Eucalyptus citriodora Plantas Inseticidas Derivados vegetais e preparo Pós secos Óleos Extratos aquosos Avaliação da bioatividade dos produtos vegetais Repelência Inibição da oviposição Inibição da alimentação e do crescimento Alteração hormonal, morfogenética, comportamental, Mortalidade Pinhão-manso Tabela 1. Toxicidade dos genótipos de pinhão-manso para Sitophilus zeamais e Rhyzopertha dominica Espécies Genótipo Inclinação EPM TL50 (dias) RT (TL50) TL95 (dias) RT (TL95) χ 2 P S. zeamais Gonçalo 4,120,28 7,36 (6,90-7,81) - 18,43 (16,48-21,24) 1,53 8,66 0,19 Bento 5,420,32 7,47 (7,08-7,85) 1,01 15,02 (13,94-16,44) 1,25 11,16 0,13 Filomena 8,070,62 7,52 (7,19-7,85) 1,02 12,01 (11,20-13,16) - 2,57 0,63 Paraguaçu 7,030,50 8,51 (8,15-8,88) 1,16 14,59 (13,57-16,00) 1,21 12,44 0,37 R. dominica Paraguaçu 6,310,47 5,98 (5,55-6,38) - 10,90 (10,15-11,88) - 4,57 0,47 Gonçalo 4,900,27 7,39 (6,98-7,79) 1,24 16,02 (14,89-17,46) 1,47 9,67 0,38 Filomena 5,240,27 7,83 (7,43-8,23) 1,31 16,12 (15,08-17,42) 1,48 12,73 0,24 Bento 5,990,31 9,62 (9,17-10,07) 1,61 18,10 (17,00-19,48) 1,66 10,29 0,33 Sousa, 2009 Pinhão-manso O. surinamensis S. zeamais T. castaneum R. dominica E fi cá ci a (% ) 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 Extrato da semente (5%) Extrato do pericarpo (5%) a b b a a b a b Toxicidade de pós de sementes e pericarpos de pinhão manso sobre insetos-praga de produtos armazenados Sousa, 2009 Óleo essencial de mostarda Alterações morfológicas causadas pelo óleo essencial de mostarda em Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae) Santos, 2008 Óleo essencial de mostarda Alterações morfológicas causadas pelo óleo essencial de mostarda em Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae) Santos, 2008 Azadirachta indica Treatments 2ª Sampling 3ª Sampling Nymphs/leaf1 Efficiency (%) Nymphs/leaf1 Efficiency (%) Control 8.78 a --- 8.42 a --- Leaf 7.57 b 13.78 7.74 a 8.08 Oil 7.36 b 16.17 7.90 a 6.18 Insecticide 6.62 c 24.60 8.04 a 4.51 Leaf + insecticide 6.27 c 28.58 7.85 a 6.77 Oil + insecticide 4.73 d 46.12 6.95 a 17.46 Population density of whitefly nymphs in melon treated with neem aqueous extracts combined with pesticides Sousa, 2007 Vantagens do uso de Plantas Resistentes Facilidade de utilização (sem conhecimento adicional) Não tem custo adicional Harmonia com o meio ambiente Persistência (enquanto a planta estiver presente) Redução da infestação em cultivares susceptíveis Não influencia nas demais práticas culturais Compatibilidade com outros métodos de controle Limitações do uso de Plantas Resistentes Tempo prolongado para sua obtenção Dificuldade em associar no mesmo cultivar as características de resistência à praga com as demais característica agronômicas desejáveis Limitação genética da planta Ocorrência de biótipos Características de resistência conflitantes
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