Toxicidade letal e subletal de toxinas e plantas Bt a Spodoptera eridania

Abstract

O aumento nos níveis populacionais e danos originados pela lagarta desfolhadora Spodoptera eridania (Lepidoptera: Noctuidae) em plantações de soja e algodão Bt podem estar relacionados a efeitos subletais exercidos pelas próprias toxinas produzidas por essas plantas.Para testar essa hipótese foram realizados estudos de suscetibilidade de S. eridania às toxinas Cry1Ac, Cry1Fa e Cry2Aa. Também foi investigado a resposta à exposição de concentrações subletais da toxina Cry1Ac usando toxina purificada e o desempenho larval em folhas de soja e algodão Bt e em diluições do tecido liofilizado desses hospedeiros. Os resultados indicam que S. eridania apresenta baixa suscetibilidade às toxinas Cry1Ac e Cry1Fa, e alta à toxina Cry2Aa. As concentrações subletais da toxina Cry1Ac purificada, em folhas de soja Bt e em tecido liofilizado produziram aumento significativo na biomassa larval da população. Esses experimentos reúnem três evidências independentes de que a toxina Cry1Ac pode induzir o fenômeno de hormese em S. eridania. Em conjunto, os resultados sugerem que populações desta lagarta poderão aumentar em soja e algodão Bt caso adequadas estratégias de manejo integrado não sejam adotadas. Futuros estudos deverão investigar as possíveis consequências de exposições subletais a toxinas Bt durante desenvolvimento larval no histórico de vida de S. eridania para interpretar o balanço destas no controle populacional de insetos pragas.

The increasing population levels and damage by the Southern armyworm, Spodoptera eridania (Lepidoptera: Noctuidae), on Bt soybean and cotton crops might be related to sublethal effects of Bt toxins produced by these plants.In order to test this hypothesis, we determine susceptibility of S. eridania larvae to Cry1Ac, Cry1Fa and Cry2Aa toxins. We also investigated larval response to sublethal concentrations of Cry1Ac measuring larval growth development using the purified toxin, as well as Cry1Ac soybean and cotton leaves, and dilution of lyophilized tissue from these Bt plants. Our results indicate that S. eridania have low susceptibility to Cry1Ac and Cry1Fa toxins, and high susceptibility to Cry2Aa toxin. Sublethal concentrations of Cry1Ac purified toxin, Bt soybean leaves and lyophilized tissue significantly increased the larval biomass. These experiments provide three independent lines of evidence that the Cry1Ac toxin can induce hormesis-like phenomenon in S. eridania. Taken together, these results suggest that population levels of this species could increase in Bt soybean and cotton if proper strategies integrated pest management are not adopted. Future studies should investigate the potential consequences of sublethal exposure to Bt toxins during larval development on the life history of S. eridania to interpret the overall effects in controlling insect pest populations.