Efeito do milho transgênico de gene duplo na capacidade reprodutiva de machos resistentes e suscetíveis de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)

Abstract

Spodoptera frugiperda, lagarta do cartucho, é a principal praga que ataca a cultura do milho e a tecnologia Bt (Bacillus thuringiensis) é a principal ferramenta usada para controle desses insetos. Até então sabe-se que S. frugiperda resistentes à toxina Bt apresentam custos no desenvolvimento, na fertilidade e na fecundidade, porém não se sabe como esse custo afeta diretamente parâmetros reprodutivos de machos, como os testículos e espermatozoides. Os machos de Spodoptera frugiperda possuem os testículos fusionados e produzem dois tipos diferentes de espermatozoides, eupirenes (nucleados) e apirenes (anucleados). Portanto, nosso trabalho teve como objetivo avaliar as possíveis alterações que o custo de aptidão podem ocasionar a produção de espermatozoides eupirenes de S. frugiperda resistentes e suscetíveis, através de uma avaliação histofisiológica e aferição do tempo de cópula. Para avaliar a histofisiologia (espermatozoides eupirenes e apirenes), foram feitas lâminas histológicas do testículo de indivíduos suscetíveis e resistentes coradas com DAPI. As imagens obtidas dos feixes e a montagem total dos testículos foram analisadas através do software Adobe Photoshop 2022. Para avaliar o tempo de cópula, utilizamos um cronômetro. Nossos resultados mostraram que o número de feixes eupirenes foi maior no testículo dos machos suscetíveis comparado com os resistentes. Já o tempo de cópula foi maior em insetos resistentes. Nossos resultados podem fornecer informações adicionais sobre a histofisiologia testicular de S. frugiperda. E além disso, mostra que existe um possível custo de aptidão relacionado a produção de espermatozóides eupirenes em insetos resistentes, que deve ser investigado.

Palavras-chave:

Bacillus Eupirenes. Testículos. thuringiensis. Custo de aptidão. Espermatozóides.

Spodoptera frugiperda, fall armyworm, is the main pest that attacks corn crops and Bt technology (Bacillus thuringiensis) is the main tool used to control these insects. Until now, it is known that S. frugiperda resistant to Bt toxin present costs in development, fertility and fecundity, but it is not known how this cost directly affects male reproductive parameters, such as testes and sperm. Spodoptera frugiperda males have fused testicles and produce two different types of sperm, eupyrenes (nucleated) and apyrenes (anucleated). Therefore, our work aimed to evaluate the possible changes that the fitness cost may cause in the production of resistant and susceptible eupyrene S. frugiperda sperm, through a histophysiological assessment and measurement of copulation time. To evaluate histophysiology (eupyrene and apyrene spermatozoa), histological slides were made from the testis of susceptible and resistant individuals stained with DAPI. The images obtained from the bundles and the total assembly of the testicles were analyzed using Adobe Photoshop 2022 software. To evaluate the copulation time, we used a stopwatch. Our results showed that the number of eupyrene bundles was greater in the testis of susceptible males compared to resistant males. Copulation time was longer in resistant insects. Our results may provide additional information about the testicular histophysiology of S. frugiperda. Furthermore, it shows that there is a possible fitness cost related to the production of eupyrene sperm in resistant insects, which should be investigated.

Keywords:

Bacillus thuringiensis. Fitness cost. Sperm. Eupirenes. Testicles.