Controle Biológico de Spodoptera frugiperda: eficiência do uso de Baculovirus spodoptera e outras técnicas

Authors

  • Isabella Cardoso Cunha Universidade Federal do Triângulo Mineiro
  • Monica Hitomi Okura Universidade Federal do Triângulo Mineiro

DOI:

https://doi.org/10.18554/rbcti.v3i1.2431

Keywords:

Baculovirus, Bioinseticida, Lagarta-do-cartucho, Bioinsecticide, Caterpillar.

Abstract

O objetivo deste estudo foi avaliar através de revisão bibliográfica os métodos de controle biológico utilizados no combate da Spodoptera frugiperda e a eficiência do uso de Baculovirus como bioinseticida, preservando o meio ambiente, sem interferir na saúde humana, visto que são vírus específicos de insetos, especialmente lepidópteros. Foram analisados artigos científicos nacionais e internacionais, a fim de realizar um breve histórico da lagarta Spodoptera frugiperda, também conhecida como a lagarta-do-cartucho, considerada a principal praga da cultura do milho, bem como, do uso de Baculovírus como bioinseticida. Os resultados obtidos através da revisão bibliográfica indicaram quais os problemas e soluções encontrados na utilização do Baculovírus em campo. Dentre os problemas encontrados destaca-se a resistência do Baculovírus adquirida ao milho Bt, a dificuldade de produção in vitro em larga escala no Brasil e a instabilidade do vírus no ambiente extracelular. Entretanto, técnicas como o uso do DNA recombinante e o microencapsulamento viral se tornaram métodos promissores de combate à praga. Constatou-se que o método de controle biológico de pragas utilizando o Baculovírus é considerado um meio eficiente de combate à lagarta-do-cartucho. Espera-se contribuir com esta revisão bibliográfica para o conhecimento científico através do levantamento de trabalhos publicados sobre o uso de Baculovírus como bioinseticida, os tipos de controle biológicos utilizados para o controle da Spodoptera frugiperda e as técnicas mais atuais em que se tem utilizado o Baculovírus spodoptera em campo, preservando o meio ambiente e agindo de forma sustentável de combate à praga.

References

ALMEIDA, A.F. Estratégias de produção in vitro de bioenceticida viral: Influências do isolado, da cinética e do modo de operação. 133p Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Rio Grande Do Norte, Natal, 2010.

ALVES, B.M.; CARGNELUTTI FILHO, A.; BURIN, C.; TOEBE, M.; SILVA, L.P. Divergência genética de milho transgênico em relação à produtividade de grãos e à qualidade nutricional. Ciência Rural, Santa Maria, v. 45, n. 5, p. 884-891, 2015.

ALVES, G.S. A biotecnologia dos transgênicos: precaução é a palavra de ordem. Holos, v.20, 2004.

BARBOSA, M.A.P. Estabilidade do Baculovirus spodoptera (SfMNPV) - 6NR na formulação de pó molhável. (Trabalho de Conclusão de Curso) Curso de Engenharia Agronômica da Universidade Federal de São João Del-Rei, 2016.

BARBOSA, T.J.A. Efeito da apliacação de silicato de cálcio e magnésio no desenvolvimento biológico de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) em milho (Zea mays) (Poaceae). 66p Dissertação (Pós-graduação em Agronomia) – Universidade Federal de Alagoas, Rio Largo, 2011.

BEAS-CATENA, A., A. SÁNCHEZ-MIRÓN, F. GARCÍA-CAMACHO and E. MOLINA- GRIMA. Adaptation of the Se301 insect cell line to suspension culture. Effect of turbulence on growth and on production of nucleopolyhedrovius (SeMNPV). Cytotechnology 63(6): 543-552, 2011.

BEDIN, F.A.; ASMANN, E.J.; POLO,L.R.T.; SCHUSTER, I. Eficiência de eventos transgênicos de resistência a insetos em soja e milho. , Volume 8 - n˚2, p. 201 – 214, 2015.

BEHLE, R.W.; POPHAM, H.J. Laboratory and field evaluations of the efficacy of a fast-killing baculovirus isolate from Spodoptera frugiperda. J Invertebr Pathol.109(2):194-200, 2012.

BERNARDI, O.; ALBERNAZ, K. C.; VALICENTE, F. H.; OMOTO, C. Resistência de insetos-praga a plantas geneticamente modificadas. In: BORÉM, A.; DIAS, G. (Ed.). Plantas geneticamente modificadas: desafios e oportunidades para regiões tropicais. Suprema, cap. 9, p. 179-204, Visconde do Rio Branco, 2011.

BESERRA, E.B.; DIAS, C.T.S.; PARRA, J.R.P. Distribution and natural parasitism of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) eggs at different phonological stages of corn. Florida Entomologist, v.84, n.4, p. 588-593, 2002.

BUENO, R. C. O. F.; T. R. CARNEIRO; A. F. BUENO; D. PRATISSOLI, O. A. FERNANDES & S. S. VIEIRA. Parasitism capacity of Telenomus remus Nixon (Hymenoptera: Scelionidae) on Spodoptera frugiperda (Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) eggs. Brazilian Archives of Biology and Technology 53: 133–139, 2010.

CASTRO, M. E. B.; SANTOS, A. C.B.; RIBEIRO, Z. M. A.; SOUZA, M. L.; SOUSA, N. J. Análise de Proteínas estruturais e de DNA do Baculovírus Condylorrhiza vestigialis nucleopolyhedrovirus. Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, 2004.

CIRA, N.D.G.; GUERRA, P.T.; MARTÍNEZ, M.M.; MENDOZA, J.M.V.; GARCÍA, N.M.R. Activity of Bacillus thuringiensis – and Baculovirus – based formulations to Spodoptera species. Southwestern entomologist, 1:42, 2017.

CORY, J.S. Evolution and the microbial control of insects. Evolutionary applications. 5: 455-469, 2012.

CRUZ, I. A lagarta-do-cartucho na cultura do milho. Sete Lagoas: Embrapa Milho e Sorgo, 1995. (Embrapa Milho e Sorgo. Circular Técnica, 21), 1995.

CRUZ, I. (Ed.). Manual de identificação de pragas do milho e de seus principais agentes de controle biológico. Brasília: Embrapa Informação Tecnológica; Sete Lagoas: Embrapa Milho e Sorgo, 192p. 2008

CRUZ, I. WAQUIL, J.M.; VIANA, P.A.; VALICENTE, F.H. Pragas: Diagnóstico e controle. 14p Arquivo do Agrônomo nº 2 (Embrapa/Cnpms) – Sete Lagoas, MG, 1995.

CUBILLOS, G.P.B. Spodoptera frugiperda nucleopolyhedrovirus: the basis for a biopesticide product in Colombia. 169p. (Tese Doutorado) – Universidad Pública de Navarra, Pamplona, 2013.

CUSSI, M. Uberaba recebe a primeira biofábrica que produzirá bioinsenticida inédito no mundo. Jornal Jumbinho. p. 3, 2017.

DANTAS, G.C. Contribuição para a tecnologia de produção de corpos de oclusão do Baculovirus spodoptera: análise das proteínas virais e caracterização matemática. 110p. Tese (Programa de Pós-graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2015.

ELVIRA, S.; WILLIAMS, T.; CABALLERO, P. Juvenile hormone analog technology: effects on larval cannibalism and the production of Spodoptera exígua (Lepidoptera: Noctuidae) nucleopolyhedrovirus. Journal of Economic Entomology 103, 577-582, 2010.

FIGUEIREDO, M.L.C. de; MARTINS-DIAS, A.M.P.; CRUZ, I. Relação entre a lagarta-do-cartucho e seus agentes de controle biológico natural na produção de milho. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 41: 1693-1698, 2006.

FIGUEIREDO, M. L. C.; CRUZ, I.; SILVA, R. B.; FOSTER, J. E. Biological control with Trichogramma pretiosum increases organic maize productivity by 19.4%. Agronomy for Sustainable Development, Paris, v. 35, n. 3, p. 1175-1183, 2015.

GRADES, Z.E. Diversity of Baculoviruses isolated from Cutworms (Agrotis spp.) 128p. (Dissertação) - Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Mainx, 2014.

HAASE, S.; SCIOCCO-CAP, A.; ROMANOWSKI, V. Baculovirus insecticides in Latin America: Historical overview, current status and future perspectives. Viruses, 7, 2230-2267, 2015.

HARRAP, K.A. The structure of nuclear polyhedrosis viruses. I. The inclusion body. Virology, 50, 114–123, 1970.

HUANG F, QURESHI JA, MEAGHER RL JR, REISIG DD, HEAD GP, ANDOW DA, Cry1F Resistance in Fall Armyworm Spodoptera frugiperda: Single Gene versus Pyramided Bt Maize. PLoS One 9(11): e112958. doi:10.1371/journal.pone.0112958, 2014.

IKEDA, M.; HAMAJIMA, R.; KOBAYASHI, M. Baculoviruses: diversity, evolution and manipulation of insects. Entomological Science, 18, 1–20, 2015.

IVAN, I.A.F.; SILVA, K.R.; LOBOSCHI, D.L.; ARAUJO JR, L.P.; SANTOS, A.J.P.S.; PINTO, A.S. Número de liberações de Telemonus remus no controle de ovos de Spodoptera frugiperda em milho de segunda safra. Entomologia, XXXI Congresso Nacional de Milho e Sorgo, 284-288, 2016.

JUNG, M. P., J. Y.; CHOI, X. Y.; TAO, B. R.; JIN, Y. H.; PARK, H. H. Insecticidal activity of recombinant baculovirus expressing both spider toxin isolated from Araneus ventricosus and Bacillus thuringiensis crystal protein fused to a viral polyhedrin. Entomol. Res. 42(6): 339-346, 2012.

KOKUBU, H. Brief overview of microorganisms used against agricultural insect pests. E-CUCBA, 37-44, 2014.

KROEMER, J.A.; BONNING, B.C.; HARISSON, R.L. Expression, Delivery and Function of Insecticidal Proteins Expressed by Recombinant Baculoviruses. Viruses 7, 422-455, 2015.

MACHADO, R.C.M. Interação inseto-planta e suas implicações no manejo integrado de pragas. 53p Dissertação (Pós-graduação latu sensu) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2009.

MENEZES NETTO, A.C. Fatores naturais e Telemonus remus Nixon (Hymenoptera: Scelionidae) na mortalidade de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) em milho. Dissertação (Entomologia Agrícola) – Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Jaboticabal, 2010.

MILLER, L.K.; LINGG, A.J.; BULLA, L.A., Jr. Bacterial, viral, and fungal insecticides. Science, 219, 715–721, 1983.

MORAES, A.R.A.; LOURENÇÃO, A.L.; PATERNIANI, M.E.A.G.Z. Resistência de híbridos de milho convencionais e isogênicos transgênicos a Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae). Bragantia, Campinas, v.74, n. 1, p. 50-57, 2015.

MORAES, R.F.O.; TOSCANO, L.C.; PEREIRA, M.F.A.; PIETROBOM, V.L.;BARBOZA, C.A.M.S.; MARUYAMA, W.I. Beauveria bassiana em associação com milho geneticamente modificado no manejo de Spodoptera frugiperda e Rhopalosiphum maidis. Arquivos do Instituto de Biologia, São Paulo, v.82, 1-7, 2015.

MOSCARDI, F. Utilização do Baculovírus anticarsia o controle de Anticarsia gemmatalis. EMBRAPA/CNPSo. , 13p . Comunicado Técnico, 23, Londrina, 1983.

MOSCARDI, F. Efeito de aplicações de Bacillus thuringiensis sobre populações de Anticarsia gemmatalis, em soja. In: Seminário Nacional de Pesquisa De Soja, 3., Campinas, 1984. Anais Londrina: EMBRAPA-CNPSo, p.158-165, 1985.

MOSCARDI F., M. L. SOUZA, M. E. B. CASTRO, M. MOSCARDI AND B. SZEWCZYK. Baculovirus pesticides: present state and future perspectives. In: AHMAD, I., F. AHMAD AND J. PICHTEL (eds) Microbes and Microbial Technology. Springer, New York, USA, pp: 415-445, 2011.

NONINO, M. C.; PASINI, A.; VENTURA, M. U. Atração do predador Doru luteipes (Scudder) (Dermaptera: Forficulidae) por estímulos olfativos de dietas alternativas em laboratório. Ciência Rural, v. 37, n. 3, p. 623-627, 2007.

NOUNE, C. Identifying Strain Diversity within Baculovirus Isolates. A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of Bachelor of Applied Science (Honours) at the Queensland University of Technology, 2013.

OLIVEIRA, A.A.S. Biologia de Spodoptera frugiperda (Smith) Lepidoptera: Noctuidae em milho doce tratado com fosfito de potássio. 40p Monografia (Graduação em Agronomia) – Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da Universidade de Brasília, Brasília, 2015.

OLIVEIRA, A.M.; MARACAJÁ, P.B.; FILHO, E.T.D.; LINHARES, P.C.F. Controle biológico de pragas em cultivos comerciais como alternativa ao uso de agrotóxicos. Revista Verde,v.1, p.01-09, 2006.

OMOTO, C.; BERNARDI, O.; SALMERON, E.; FARIAS, J.R. Manejo da resistência de Spodoptera frugiperda a inseticidas e plantas Bt. ESALQ/USP, 2013.

PERUCA, R.D. Consumo alimentar e biologia de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) (Noctuidae) alimentada com folhas de soja, submetidas à herbivoria prévia. Dissertação programa de Pós-graduação stricto sensu Ciências Ambientais e Sustentabilidade Agropecuária. Universidade Católica Dom Bosco, 2015.

POMARI, A.F.; BUENO, A.F.; BUENO, R.C.O.F.; MENEZES JUNIOR, A. de O.; FONSECA, A.C.P.F. Releasing number of Telenomus remus (Nixon) (Hymenoptera: Platygastridae) against Spodoptera frugiperda Smith (Lepidoptera: Noctuidae) in corn, cotton and soybean. Ciência Rural, v.43, p.377-382, 2013.

RAMOS, V.O. Inibidor de tripsina de Spodoptera frugiperda: extração de folhas de mamona, purificação, identificação e atividade biológica. Tese (Programa de Pós-gradução em Agroquímica) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2016.

RESENDE, D.C.; MENDES, S.M.; WAQUIL, J.M.; DUARTE, J. de O.; SANTOS, F.A. Adoção da área de refúgio e manejo de resistência de insetos em milho Bt. Revista de Política Agrícola, ano 23, p.119128, 2014.

ROHRMANN, G. F. Evolution of occluded baculoviruses. In: GRANADOS, R. R e FEDERICI, B.. A. Editors. The biology of baculoviruses. Florida: Boca Raton, p.57-68, 1986.

ROSA, A.P.S.A. Monitoramento da lagarta-do-cartucho do milho. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, 2011.

RUIZ, L. M. Q. Uso de baculovirus como alternativa de control biologico de Spodopetra frugiperda en el cultivo del maiz: una revisión conceptual y de avnces en su aplicación. Universidad Abierta y a Distancia. Tese de Mestrado, 2015.

SARWAR M. The Dangers of Pesticides Associated with Public Health and Preventing of the Risks. International Journal of Bioinformatics and Biomedical Engineering, 1(2): 130-136, 2015.

SECCHI, V. A. Baculovírus, mais do que uma grande descoberta: uma revolucionária alternativa aos agrotóxicos. Agroecologia e Desenvolvimento Rural Sustentável, Porto Alegre, v.3, n.3, jul-set 2002.

SHIM, H. J. J. Y.; CHOI, Y.; WANG, X. Y.; TAO, Q.; LIU, J. Y.; ROH, J. S.; KIM, W. J.; KIM, S. D.; WOO, B. R.; JIN, Y. H. NeuroBactrus, a novel, highly effective, and environmentally friendly recombinant baculovirus insecticide. Appl. Environ. Microbiol. 79(1): 141-149, 2013.

SILVA, C.S.B. Bioecologia de Spodoptera frugiperda e de seus parasitoides de ovos Telemonus remus, Trichogramma atopovirilia e T. pretiosum. Tese (Doutoradm em Entomologia) – Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Piracicaba, 2011.

SILVA, D.R.; ALCÂNTARA, L.T.A.; MARTINS, E.S. Baculovirus: uma ferramenta biotecnológica para controle biologic de pragas no Brasil. Pesq. Agropec. Bras., Brasília, v.44, n.3, p.125-132, 2014.

SOUSA, W.B. Caracterização do Baculovirus spodoptera quanto as variações de pH e temperatura. 66p Dissertação (Pós-graduação em Inovação Tecnológica) – Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba, 2015.

TABASHNIK BE, BRÉVAULT T, CARRIÈRE Y .Insect resistance to Bt crops: lessons from the first billion acres. Nat Biotechnol 3: 510–521, 2013.

THOMPSON, C.G.; SCOTT, D.W.; WICKMAN, B.E. Long-term persistence of the nuclear polyhedrosis virus of the Douglas-fir tussock moth, Orgyia pseudotsugata (Lepidoptera: Lymantriidae), in forest soil. Environ. Entomol., 10, 254–255, 1981.

TOONDERS, T.J.; SÁNCHEZ, J.L.C. Evaluacion de la efectividad de Trichogramma spp. (Hymenoptera: Trichogrammatidae) en el combate de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) recomendaciones para su uso. Centr. Entomol. y Acar., p. 75-84, 1987.

VALICENTE, F. H. Levantamento dos inimigos naturais de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) em diferentes regiões do estado de Minas Gerais. Anais da Sociedade Entomológica do Brasil, Jaboticabal, v. 18, n. 1, p. 119-127, 1989.

VALICENTE, F. H.; COSTA, E. F. Controle da lagarta do cartucho (J.E. Smith), com o Baculovirus spodoptera, aplicado via água de irrigação. Anais da Sociedade Entomológica do Brasil, Jaboticabal, v. 24, n. 1, p. 61-67, 1995.

VALICENTE, F.H.; TUELHER, E.S.; BARROS, E.C. Processo de Formulação do Baculovirus Spodoptera em Pó Molhável. Circular Tecnica 156, 2010.

WAQUIL, J.M.; VILLELA, F.M.F.; FOSTER, J.E. Resistência do milho (Zea mays L.) transgênico (Bt) à lagarta do cartucho, Spodoptera frugiperda (Smith) (Lepidoptera: Noctuidae). Revista Brasileira de Milho e Sorgo, v.1, 2002.

WAQUIL, M.S.; PEREIRA, E.J.G.; CARVALHO, S.S.S.; PITTA, R.M.; WAQUIL, J.M.; MENDES, S.M. Índice de Adaptação e Tempo Letal da Lagarta do cartucho em milho Bt. Pesq. Agropec. Bras., Brasília, v.51, n.5, p.563-570, 2016.

ZHANG, X.; LIANG, Z.; YIN, X.; WANG, J.; SHAO, X. Complete genome sequence of Agrotis segetum granulovirus Shanghai strain. Arch. Virol., doi:10.1007/s00705-014-2001-y., 2014.

Published

2018-10-19

How to Cite

Cardoso Cunha, I., & Okura, M. H. (2018). Controle Biológico de Spodoptera frugiperda: eficiência do uso de Baculovirus spodoptera e outras técnicas. BRAZILIAN JOURNAL OF SCIENCE, TECHNOLOGY AND INNOVATION, 3(1), 32–47. https://doi.org/10.18554/rbcti.v3i1.2431