BR112018012731B1 - Método para o manejo de resistência para traços inseticidas e substâncias químicas usando feromônios - Google Patents

Método para o manejo de resistência para traços inseticidas e substâncias químicas usando feromônios Download PDF

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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N37/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids
    • A01N37/02Saturated carboxylic acids or thio analogues thereof; Derivatives thereof

Abstract

MÉTODO PARA O MANEJO DE RESISTÊNCIA PARA TRAÇOS INSETICIDAS E SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS USANDO FEROMÔNIOS. São fornecidos sistemas e métodos para o manejo de resistência a traços inseticidas e substâncias químicas. Em um aspecto, são fornecidos sistemas e métodos que: 1) retardo do desenvolvimento de resistência a cultivos inseticidas transgênicos e/ou a inseticidas químicos (estratégias preventivas), e 2) resgate da susceptibilidade de uma ou mais pragas a cultivos inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos após a resistência da praga ter se desenvolvido (estratégias responsivas).

Description

REFERÊNCIA CRUZADA COM PEDIDOS RELACIONADOS
[001] Esse pedido reivindica o benefício de prioridade para: Pedido U.S. Provisório N° 62/271.050, depositado em 22 de dezembro de 2015, e Pedido U.S. Provisório N° 62/380.304, depositado em 26 de agosto de 2016, e Pedido U.S. Provisório N° 62/398.782, depositado em 23 de setembro de 2016, cada um deles incorporado nesse relatório descritivo por referência em sua totalidade.
CAMPO DA REVELAÇÃO
[002] A presente revelação está relacionada aos sistemas e métodos para o manejo de resistência a traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos.
FUNDAMENTOS DA REVELAÇÃO
[003] O uso de pesticidas e práticas de produção de monocultura e uniformes associadas à agricultura intensiva moderna levaram a um aumento na resistência dos insetos aos controles de pragas. A resistência de insetos é custosa à sociedade, levando ao uso aumentado de inseticidas, comprometimento de outros produtos para o controle de pragas e à desestabilização da regulação do controle de pragas e pesticida.
[004] As pragas têm sido controladas por métodos tanto químicos quanto biológicos. Um pesticida biorracional principal vem de Bacillus thuringiensis (Bt), uma bactéria gram-positiva, formadora de esporos. Bactérias Bt foram identificadas como patógenos de insetos e sua atividade inseticida foi atribuída aos cristais paraesporais codificados pelos genes Cry, dos quais há mais de 100 isoformas conhecidas. Essa observação levou ao desenvolvimento de bioinseticidas baseados em bactérias Bt para o controle de certas espécies de insetos. As plantas foram agora modificadas geneticamente para expressar as proteínas inseticidas de Bt. Similar à situação na qual a resistência dos insetos se desenvolve em função do uso contínuo de inseticidas químicos, a expressão contínua dessas proteínas inseticidas em plantas também impõe forte seleção para resistência em populações de pragas-alvo. O manejo da resistência seria do interesse não apenas de empresas que desenvolvem esses cultivos inseticidas transgênicos, mas também beneficiaria fazendeiros que dependem de inseticidas de Bt (por exemplo, pulverizações de Bt aprovadas para uso na produção agrícola orgânica) para controlar pragas. Adicionalmente, o manejo de resistência preservaria um biopesticida que possui uma gama estreita de efeitos em espécies não-alvo, baixa toxicidade em mamíferos e nenhum registro de carcinogenicidade.
[005] Fatores que retardam o desenvolvimento de resistência incluem herança recessiva de resistência; baixa frequência inicial de alelos de resistência; refúgios abundantes de plantas hospedeiras não-Bt; dose alta de traços inseticidas transgênicos para causar tanto a morte de todas as pragas-alvo homozigotas suscetíveis quanto da maioria das pragas resistentes heterozigotas; e cultivos de Bt que expressam múltiplas toxinas. Dessa forma, o desenvolvimento de métodos que se concentram nesses fatores pode informar melhores estratégias de manejo de resistência.
[006] Dessa forma, há necessidade de fornecer sistemas e métodos para: 1) retardar o desenvolvimento de resistência a cultivos inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos (estratégias preventivas), e 2) resgatar a susceptibilidade de uma ou mais pragas a cultivos inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos após a resistência da praga ter se desenvolvido (estratégias responsivas).
SUMÁRIO DA REVELAÇÃO
[007] A presente invenção fornece sistemas e métodos para o manejo de resistência a traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos.
[008] Em algumas modalidades, a revelação fornece métodos de utilização de estratégias de disrupção sexual (por meio da aplicação de feromônio) para aumentar a durabilidade de um traço genético em uma planta transgênica. Ou seja, em certos aspectos, os métodos ensinados utilizam uma estratégia de disrupção sexual para retardar o desenvolvimento de resistência genética às toxinas de Bt, em uma população de insetos.
[009] Em alguns aspectos, os métodos ensinados são capazes de utilizar disrupção sexual para proteger um novo traço transgênico que está sendo introduzido. Nessa modalidade, uma planta transgênica (por exemplo, uma planta com um novo traço de Bt ou um novo conjunto de traços de Bt existentes) seria aplicada no campo em conjunto com um planejamento adequado de feromônio/disrupção sexual de insetos. A utilização de feromônio em conjunto com a liberação do novo traço evitaria o desenvolvimento de surgimento rápido de resistência genética e estenderia a vida útil do novo traço.
[0010] Em algumas modalidades, os métodos ensinados são capazes de reduzir o tamanho de refúgio necessário quando se utiliza uma planta que possui um traço transgênico (por exemplo, traço de Bt) mantendo e/ou estendendo, ao mesmo tempo, a durabilidade (ou seja, a longevidade) do referido traço. Em alguns aspectos, um tamanho de refúgio poderia ser diminuído por 95%, 90%, 80%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, 10%, 5%, ou menos. Em alguns aspectos, a presente revelação elimina a necessidade por um refúgio. Em alguns aspectos, os métodos ensinados permitem que os fazendeiros mudem de um refúgio pulverizado para um refúgio não pulverizado (ou seja, nenhum inseticida no refúgio) mantendo e/ou estendendo, ao mesmo tempo, a durabilidade do referido traço.
[0011] Em modalidades particulares, a revelação fornece um refúgio não pulverizado de 5% utilizado em conjunto com disrupção sexual, o que estenderia a durabilidade de um traço por 5 anos ou mais, ou 10 anos ou mais, ou 15 anos ou mais, ou 20 anos ou mais, ou 25 anos ou mais. Ou seja, em alguns aspectos, a aplicação de feromônios apropriados, em conjunto com refúgio não pulverizado de pelo menos 5%, permite a extensão da durabilidade do traço de Bt por pelo menos 5, 10, 15, 20 ou 25 anos.
[0012] Além disso, em algumas modalidades, um refúgio pulverizado maior (por exemplo, 10%, 15% ou 20%) poderia ser utilizado em conjunto com a estratégia de disrupção sexual ensinada para estender a durabilidade de um traço por pelo menos 5, 10, 15, 20 ou 25 anos.
[0013] Dessa forma, os métodos ensinados permitem a modulação do tamanho de refúgio necessário para manter e estender a vida de um traço transgênico como, por exemplo, um traço de Bt.
[0014] Em algumas modalidades, a disrupção sexual permite a utilização de traços em dose baixa, embora ainda mantendo ou estendendo a durabilidade dos referidos traços em dose baixa.
[0015] Em alguns aspectos, a utilização de disrupção sexual pode ser usada como um substituto para um traço em um conjunto de Bt que foi perdido ou está apresentando um grau elevado de insetos resistentes. Por exemplo, se uma planta transgênica atual expressa dois traços de Bt, mas um dos referidos traços apresenta um grau elevado de insetos resistentes (ou seja, o traço foi “perdido”, em função do desenvolvimento de resistência na população de insetos), então uma composição de feromônio adequada dirigida à população de insetos resistentes poderia ser aplicada simultaneamente com o cultivo transgênico. A disrupção sexual resultante dos insetos resistentes ajudaria a obter controle do inseto, embora ainda permitindo o uso do cultivo de traços agrupados.
[0016] Um aspecto da invenção fornece um método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros que compreende plantas de uma população de plantas, em que as plantas podem compreender um ou mais traços inseticidas transgênicos, em que uma porção ou todo o canteiro pode compreender um ou mais inseticidas químicos, em que todo o canteiro compreende uma região central e uma região da borda, em que o sistema de canteiros ainda compreende um ou mais refúgios, o referido método compreendendo: a) a aplicação de uma tática de disrupção sexual à região central, em que a referida tática de disrupção sexual é capaz de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas; e b) a aplicação de uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos nos (um ou mais) refúgios, em que as referidas (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos são capazes de reduzir ou evitar o movimento de uma ou mais pragas suscetíveis, e/ou atrair pragas resistentes ao refúgio, em que o referido método retarda a emergência ou reduz o número de uma ou mais pragas como resultado das aplicações, quando comparado com um canteiro de controle que só teve uma ou nenhuma das aplicações.
[0017] Em uma modalidade, a redução no número de uma ou mais pragas compreende uma diminuição no acasalamento de uma praga resistente com outra praga resistente. Em outra modalidade, as referidas (uma ou mais) pragas suscetíveis nos referidos (um ou mais) refúgios acasalam com uma ou mais pragas resistentes do canteiro. Em outra modalidade, as plantas que compreendem um ou mais traços inseticidas transgênicos expressam uma ou mais proteínas de Bacillus thuringiensis (Bt).
[0018] Em uma modalidade, a aplicação de uma tática de disrupção sexual compreende a aplicação de um ou mais feromônios. Em outra modalidade, os (um ou mais) feromônios compreendem formulações pulverizáveis ou estão em emissores de aerossol ou dispensadores aplicados manualmente. Em outra modalidade, os (um ou mais) feromônios são aplicados em uma concentração elevada e em alta cobertura.
[0019] Em uma modalidade, os referidos (um ou mais) refúgios estão adjacentes ao canteiro. Em outra modalidade, os (um ou mais) refúgios compreendem blocos separados. Em outra modalidade, os referidos (um ou mais) refúgios estão na região da borda. Em outra modalidade, os (um ou mais) refúgios promovem a migração de uma ou mais pragas suscetíveis à região central para acasalar com uma ou mais pragas resistentes. Em outra modalidade, a região da borda é plantada mais cedo do que a região central.
[0020] Em uma modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos aplicados no método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros compreendem fatores de oogênese e oviposição (OOSFs). Em outra modalidade, os OOSFs são aplicados por vaporização. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos compreendem uma ou mais substâncias atrativas. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem uma ou mais substâncias químicas da planta hospedeira, substâncias químicas que não são planta hospedeira, substâncias químicas voláteis sintéticas ou substâncias químicas voláteis naturais. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas são identificadas por meio da ligação a uma ou mais proteínas ligantes de odorantes de pragas. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem uma ou mais substâncias químicas voláteis da planta hospedeira. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias químicas voláteis da planta hospedeira compreendem heptanal ou benzaldeído. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem um ou mais feromônios masculinos. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem um ou mais feromônios de oviposição. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem uma ou mais substâncias atrativas femininas. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas femininas compreendem etileno.
[0021] Em uma modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos aplicados no método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros reduzem o movimento de pragas-fêmeas suscetíveis dos (um ou mais) refúgios. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos aumentam o número de acasalamentos que ocorrem nos (um ou mais) refúgios entre pragas-fêmeas suscetíveis e pragas-machos resistentes. Em outra modalidade, a vantagem seletiva de resistência é reduzida nos (um ou mais) refúgios.
[0022] Em uma modalidade, a disrupção sexual no método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros ainda compreende a aplicação de um ou mais peptídeos feromonostáticos (PSPs). Em uma modalidade, os (um ou mais) PSPs são aplicados por vaporização. Em outra modalidade, cada PSP é de uma praga altamente dispersiva da mesma espécie que cada praga que danifica as plantas. Em outra modalidade, a aplicação de um ou mais PSPs aumenta a disrupção sexual.
[0023] Em uma modalidade, a disrupção sexual no método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros ainda compreende a ruptura de um ou mais neuropeptídeos de ativação da biossíntese de feromônio (PBANs) nas (uma ou mais) pragas. Em outra modalidade, a ruptura de um ou mais PBANs aumenta a disrupção sexual. Em outra modalidade, a ruptura de um ou mais PBANs compreende a ruptura por interferência de RNA. Em outra modalidade, cada PBAN é de uma praga altamente dispersiva da mesma espécie que cada praga que danifica as plantas.
[0024] Em uma modalidade, a disrupção sexual no método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros ainda compreende a aplicação de um ou mais PSPs e a ruptura de um ou mais PBANs nas (uma ou mais) pragas.
[0025] Em uma modalidade, o método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros ainda compreende a aplicação de um ou mais inseticidas químicos que compreendem modos de ação independentes a diferentes áreas do canteiro. Em outra modalidade, o método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas resistentes em um canteiro ainda compreende a aplicação de uma tática de “atrair-e- matar” no canteiro, em que a referida tática reduz o número de uma ou mais pragas no canteiro. Em outra modalidade, a aplicação de uma tática de “atrair-e-matar” compreende a aplicação de uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos e um ou mais inseticidas. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos compreendem uma ou mais substâncias atrativas. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem uma ou mais substâncias químicas da planta hospedeira, substâncias químicas que não são planta hospedeira, substâncias químicas voláteis sintéticas ou substâncias químicas voláteis naturais. Em outra modalidade, as (uma ou mais) pragas resistentes são machos ou fêmeas.
[0026] Outro aspecto da invenção fornece um método de resgate da susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros que compreende plantas de uma população de plantas, em que as plantas podem compreender um ou mais traços inseticidas transgênicos, em que uma porção ou todo o canteiro pode compreender um ou mais inseticidas químicos, em que todo o canteiro compreende uma região central e uma região da borda, em que o sistema de canteiros ainda compreende um ou mais refúgios, o referido método compreendendo: a) a aplicação de uma tática de disrupção sexual à região central, em que a referida tática de disrupção sexual é capaz de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas; b) ter uma zona livre de feromônio na região da borda; e c) a aplicação de uma concentração baixa de uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos em um ou mais dos refúgios, em que o referido método resgata a susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos como resultado das aplicações, quando comparado com um canteiro de controle que só teve uma ou nenhuma das aplicações.
[0027] Em uma modalidade, a redução no número de uma ou mais pragas compreende uma diminuição no acasalamento de uma praga resistente com outra praga resistente. Em outra modalidade, as referidas (uma ou mais) pragas suscetíveis nos referidos (um ou mais) refúgios acasalam com uma ou mais pragas resistentes do canteiro. Em outra modalidade, as plantas que compreendem um ou mais traços inseticidas transgênicos expressam uma ou mais proteínas de Bacillus thuringiensis (Bt).
[0028] Em uma modalidade, a aplicação de uma tática de disrupção sexual compreende a aplicação de um ou mais feromônios. Em outra modalidade, os (um ou mais) feromônios compreendem formulações pulverizáveis ou estão em emissores de aerossol ou dispensadores aplicados manualmente. Em outra modalidade, os (um ou mais) feromônios são aplicados em uma concentração elevada e em alta cobertura.
[0029] Em uma modalidade, os referidos (um ou mais) refúgios estão adjacentes ao canteiro. Em outra modalidade, os (um ou mais) refúgios compreendem blocos separados. Em outra modalidade, os (um ou mais) refúgios promovem a migração de uma ou mais pragas suscetíveis à região central para acasalar com uma ou mais pragas resistentes. Em outra modalidade, a região da borda é plantada mais cedo do que a região central.
[0030] Em uma modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos aplicados no método de resgate da susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros compreendem substâncias atrativas masculinas.
[0031] Em uma modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos aumentam o número de acasalamentos que ocorrem nos (um ou mais) refúgios entre pragas-fêmeas suscetíveis e pragas-machos resistentes. Em outra modalidade, a vantagem seletiva de resistência é reduzida nos (um ou mais) refúgios.
[0032] Em uma modalidade, a disrupção sexual no método de resgate da susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros ainda compreende a aplicação de um ou mais peptídeos feromonostáticos (PSPs). Em uma modalidade, os (um ou mais) PSPs são aplicados por vaporização. Em outra modalidade, cada PSP é de uma praga altamente dispersiva da mesma espécie que cada praga que danifica as plantas. Em outra modalidade, a aplicação de um ou mais PSPs aumenta a disrupção sexual.
[0033] Em uma modalidade, a disrupção sexual no método de resgate da susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros ainda compreende a ruptura de um ou mais neuropeptídeos de ativação da biossíntese de feromônio (PBANs) nas (uma ou mais) pragas. Em outra modalidade, a ruptura de um ou mais PBANs aumenta a disrupção sexual. Em outra modalidade, a ruptura de um ou mais PBANs compreende a ruptura por interferência de RNA. Em outra modalidade, cada PBAN é de uma praga altamente dispersiva da mesma espécie que cada praga que danifica as plantas.
[0034] Em uma modalidade, a disrupção sexual no método de resgate da susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros ainda compreende a aplicação de um ou mais PSPs e a ruptura de um ou mais PBANs nas (uma ou mais) pragas.
[0035] Outro aspecto da invenção fornece um sistema de canteiros que compreende plantas de uma população de plantas, em que as plantas podem compreender um ou mais traços inseticidas transgênicos, em que uma porção ou todo o canteiro pode compreender um ou mais inseticidas químicos, em que todo o canteiro compreende uma região central e uma região da borda, em que o sistema de canteiros ainda compreende um ou mais refúgios, em que todo o canteiro ainda compreende uma ou mais pragas capazes de danificar as plantas, em que as referidas (uma ou mais) pragas podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos, o referido canteiro compreendendo: a) uma ou mais substâncias semioquímicas aplicadas à região central, em que as referidas (uma ou mais) substâncias semioquímicas são capazes de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas; e b) uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos aplicados nos (um ou mais) refúgios, em que as referidas (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos são capazes de reduzir ou evitar o movimento de uma ou mais pragas suscetíveis, e/ou atrair pragas resistentes ao refúgio, em que o referido sistema de canteiros possui um retardo na emergência ou uma redução no número de uma ou mais pragas como resultado das aplicações, quando comparado com um sistema de canteiros de controle que só teve uma ou nenhuma das aplicações.
[0036] Em uma modalidade, as (uma ou mais) substâncias semioquímicas aplicadas à região central compreendem um ou mais feromônios. Em outra modalidade, os (um ou mais) feromônios são aplicados em uma concentração elevada e em alta cobertura. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos compreendem fatores de oogênese e oviposição (OOSFs). Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos compreendem uma ou mais substâncias atrativas.
[0037] Outro aspecto da invenção fornece um sistema de canteiros que compreende plantas de uma população de plantas, em que as plantas podem compreender um ou mais traços inseticidas transgênicos, em que uma porção ou todo o canteiro pode compreender um ou mais inseticidas químicos, em que todo o canteiro compreende uma região central e uma região da borda, em que o sistema de canteiros ainda compreende um ou mais refúgios, em que o sistema de canteiros ainda compreende uma ou mais pragas capazes de danificar as plantas, em que as referidas (uma ou mais) pragas se tornaram resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos, o referido canteiro compreendendo: a) uma ou mais substâncias semioquímicas aplicadas à região central, em que as referidas (uma ou mais) substâncias semioquímicas são capazes de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas, b) uma zona livre de feromônio na região da borda; e c) uma concentração baixa de uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos aplicados em um ou mais dos refúgios, em que o referido sistema de canteiros possui a susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos resgatada como resultado das aplicações, quando comparado com um sistema de canteiros de controle que só teve uma ou nenhuma das aplicações.
[0038] Em uma modalidade, as (uma ou mais) substâncias semioquímicas aplicadas à região central compreendem um ou mais feromônios. Em outra modalidade, os (um ou mais) feromônios são aplicados em uma concentração elevada e em alta cobertura. Em outra modalidade, a concentração baixa de uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos compreende substâncias atrativas masculinas.
[0039] Outro aspecto da invenção fornece um método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros que compreende plantas de uma população de plantas, em que as plantas podem compreender um ou mais traços inseticidas transgênicos, em que os referidos (um ou mais) traços são dose baixa, em que uma porção ou todo o canteiro pode compreender um ou mais inseticidas químicos, o referido método compreendendo: a) a aplicação de uma tática de disrupção sexual à região central, em que a referida tática de disrupção sexual é capaz de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas; e em que o referido método retarda a emergência ou reduz o número de uma ou mais pragas como resultado da aplicação quando comparado com um canteiro de controle que não teve a aplicação.
[0040] Em um aspecto, a revelação ensina um modelo em que a fazendeiro fornece um cultivo de dois transgenes de Bt que controla 2 Lepidopterans (cada transgene de Bt é direcionado contra um Lepidopteran-alvo). Se um dos transgenes de Bt é perdido para resistência, mas o outro transgene de Bt ainda é viável, pode-se empacotar um feromônio direcionado (como ensinado nesse relatório descritivo) que irá gerar disrupção sexual e controle de danos contra o inseto para o traço que foi perdido. O cultivo seria então protegido contra ambos os insetos (o primeiro traço de Bt ainda protegendo contra um inseto e disrupção sexual induzida por feromônio protegendo contra o inseto que desenvolveu resistência ao segundo traço de Bt), apesar do fato de que um dos dois traços de Bt foi perdido. Esse conceito poderia ser aplicado para qualquer número de traços em certo cultivo. Como um exemplo, considere MON89034 (milho contendo cry2Ab2 e cry1A.105), se a lagarta de cereais (FAW, Spodopetera frugiperda) supera as toxinas de Bt e se torna resistente, certamente os fazendeiros permaneceriam interessados no componente de lagarta da espiga do milho (CEW, Helcoverpa zea) do controle de danos fornecido pelo MON89034. Consequentemente, feromônios de Spodopetera frugiperda (FAW) poderiam ser usados para preencher a lacuna de controle de danos descrita acima. Dessa forma, o milho estaria protegido contra Helcoverpa zea (CEW) pela toxina de Bt e estaria protegido contra S. frugiperda pelo feromônio.
[0041] Além dos aspectos e modalidades exemplares descritos acima, aspectos e modalidades adicionais ficarão evidentes por estudo das descrições seguintes.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0042] A Figura 1 mostra a sinergia simulada entre dose de Bt e disrupção sexual. Quanto menor a dose de Bt maior precisa ser a disrupção sexual para levar à mesma frequência de alelo de resistência após 1.000 dias (por Caprio e Suckling 1995).
[0043] A Figura 2 mostra a interação da presença de refúgio e a taxa de evolução de resistência na presença de disrupção sexual.
[0044] A Figura 3 mostra o impacto da aceitação de refúgio e penetração no mercado sobre a taxa de evolução de resistência de Helicoverpa zea em campos de milho e soja com e sem disrupção sexual.
[0045] A Figura 4 mostra o impacto de aceitação de refúgio e penetração no mercado sobre a taxa de evolução de resistência de Spodoptera frugiperda em campos de milho e soja com e sem disrupção sexual.
[0046] A Figura 5 mostra as alterações do alelo de resistência quando refúgio não pulverizado 5% é simulado tanto para a soja Cry1Ac quanto para milho Cry1A.105 + Cry2Ab2. Houve 100% de disrupção sexual tanto no milho quanto na soja.
[0047] A Figura 6 mostra a evolução de resistência quando disrupção sexual é usada em soja de gene único e não em milho de gene duplo. Um refúgio pulverizado 5% foi simulado.
[0048] A Figura 7 mostra a evolução de resistência quando soja primeiro é plantada como soja Cry1Ac e mudada para Cry1A.105 + Cr2Ab2 após resistência a Cry1Ac se desenvolver.
[0049] A Figura 8 mostra as frequências de alelo de resistência ao longo do tempo quando há apenas 70% de penetração no mercado da estratégia de disrupção sexual. Bt- milho sem disrupção sexual sempre possui as maiores frequências de alelo de resistência. Campos de disrupção sexual, como os adultos produzidos naqueles campos não podem acasalar a menos que deixem aquele campo, sempre possuem uma frequência de alelo de resistência que reflete a genética de traças imigrantes.
[0050] A Figura 9A-9B mostra o impacto da mudança de disrupção sexual de Bt-milho de gene duplo (Figura 9A) para Bt-soja de gene único (Figura 9B).
[0051] A Figura 10 mostra o impacto de taxas reprodutivas de Spodoptera frugiperda e penetração no mercado sobre a taxa de evolução de resistência de Spodoptera frugiperda em campos de milho e soja com e sem disrupção sexual (MD). 1: NMD = Sem MD; 2: MDC = MD milho Bt; 3: MDCS = MD milho Bt e soja Bt; 4: MDC7 = MD em 70% de milho Bt; 5: MDCS7 = MD em 70% de milho Bt e soja Bt.
[0052] A Figura 11 mostra o impacto de eficácia da disrupção sexual e penetração no mercado sobre a taxa de evolução de resistência de Spodoptera frugiperda em campos de milho e soja com e sem disrupção sexual (MD). Quadrados: NMD = Sem MD; Triângulos: MDC = MD milho Bt; triângulos duplos grandes: MDCS=MD milho Bt e soja Bt; Linha: MDC7 = MD em 70% de milho Bt; triângulos duplos pequenos: MDCS7 = MD em 70% de milho Bt e soja Bt.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA REVELAÇÃO
[0053] Todas as publicações, patentes e pedidos de patentes, incluindo quaisquer desenhos e apêndices, são incorporados nesse relatório descritivo por referência no mesmo grau como se cada publicação ou pedido de patente individual fosse especificamente e individualmente indicado para ser incorporado por referência.
[0054] A descrição seguinte inclui informação que pode ser útil na compreensão da presente invenção. Ela não é uma admissão de que qualquer uma das informações fornecidas nesse relatório descritivo consiste em técnica estabelecida ou relevante para as invenções atualmente reivindicadas, ou que qualquer publicação especificamente ou implicitamente citada seja técnica estabelecida.
[0055] Na descrição e tabelas seguintes, são usados diversos termos. A fim de fornecer uma compreensão nítida e consistente do relatório descritivo e das reivindicações, incluindo o escopo a ser dado a esses termos, as definições seguintes são fornecidas.
[0056] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “um” se refere a um substantivo e pode se referir à versão no singular ou no plural. Dessa forma, uma referência a um feromônio pode se referir a um feromônio ou mais de um feromônio.
[0057] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “que consiste basicamente em” se refere a uma composição “que consiste basicamente em” certos elementos e é limitada à inclusão daqueles elementos, bem como àqueles elementos que não afetam materialmente as características básicas e inéditas da composição da invenção.
[0058] Como usados nesse relatório descritivo, os termos “compreende”, “que compreende”, “inclui”, “que inclui”, “possui”, “que possui, “contém”, “que contém”, ou qualquer outra variação destes, visam englobar uma inclusão não exclusiva. Uma composição, mistura, processo, método, artigo ou aparelho que compreende uma lista de elementos não está necessariamente limitado apenas àqueles elementos, mas pode incluir outros elementos não expressamente listados ou inerentes a essa composição, mistura, processo, método, artigo ou aparelho. Além disso, a menos que expressamente estabelecido o contrário, “ou” se refere a um “ou” inclusivo, e não a um “ou” exclusivo”.
[0059] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “cerca de” em referência a um valor numérico, se refere à faixa de valores um pouco menores ou maiores do que o valor estabelecido, como subentendido por aqueles habilitados na técnica. Por exemplo, o termo “cerca de” poderia significar um valor que varia de mais ou menos uma percentagem (por exemplo, ± 1%, ± 2%, ± 5% ou ± 10%) do valor estabelecido. Além disso, na medida em que todos os números, valores e expressões que se referem às quantidades usadas nesse relatório descritivo estão sujeitos a várias incertezas de medição encontradas na técnica, então, a menos que indicado o contrário, todos os valores apresentados podem ser subentendidos como modificados pelo termo “cerca de”.
[0060] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “proximidade eficaz” se refere a uma distância na qual uma ou mais substâncias semioquímicas (por exemplo, um feromônio) são capazes de mediar interações entre um ou mais organismos de certa espécie. Em uma modalidade, a proximidade eficaz permite que uma ou mais substâncias semioquímicas sejam tão eficazes quanto uma substância semioquímica natural secretada ou emitida por um organismo que produz as (uma ou mais) substâncias semioquímicas. Como um exemplo, um ou mais feromônios de Spodoptera frugiperda podem ser aplicados por meio de pulverização ou dispensador a um local que está em proximidade eficaz com uma área agrícola, e essa distância permite a emissão dos (um ou mais) feromônios de Spodoptera frugiperda aplicados que se parece com uma emissão dos (um ou mais) feromônios naturais correspondentes de S. frugiperda naquele local. Em uma modalidade, a volatilização de um ou mais feromônios de Spodoptera frugiperda aplicados naquele local é aproximadamente igual ou melhor do que a volatilização de um ou mais feromônios naturais de S. frugiperda naquele local. Em outra modalidade, a disrupção sexual em consequência de um ou mais feromônios de Spodoptera frugiperda aplicados naquele local é aproximadamente igual ou melhor do que a disrupção sexual de um ou mais feromônios naturais de S. frugiperda naquele local.
[0061] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “planta” se refere a qualquer organismo vivo que pertence ao Reino Plantae (ou seja, qualquer gênero/espécie no Reino das Plantas).
[0062] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “monocotiledônea” ou “monocotilédone” se referem a qualquer um de uma subclasse (Monocotyledoneae) de plantas de florescência que possuem um embrião que contém apenas uma folha de semente e que normalmente possui folhas com veios paralelos, partes de flor em múltiplos de três, e nenhum crescimento secundário em caules e raízes. Exemplos incluem lírios; orquídeas; arroz; milho, gramíneas, por exemplo, festuca, capim caprino e capim-do-prado do Kentucky; grãos, por exemplo, trigo, aveia e cevada; íris; cebolas e palmas.
[0063] Como usados nesse relatório descritivo, os termos “dicotiledônea” e “dicotilédone” se referem a uma planta de florescência que possui um embrião que contêm duas metades de semente ou cotilédones. Exemplos incluem tabaco; tomate; os legumes, incluindo ervilhas, alfafa, trevo e sojas; carvalho; bordos; rosas; hortelã; abóboras; margaridas; nozes; cactos; violetas e ranúnculos.
[0064] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “população” significa uma coleção geneticamente homogênea ou heterogênea de organismos que compartilham uma derivação genética comum.
[0065] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “fenótipo” se refere aos caráteres observáveis de uma célula individual, cultura de células, organismo (por exemplo, uma planta) ou grupo de organismos, que resultam da interação entre a constituição genética daquele indivíduo (ou seja, genótipo) e o ambiente.
[0066] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “variedade” ou “cultivar” significa um grupo de plantas similares que, por características estruturais e desempenho, podem ser identificadas de outras variedades dentro da mesma espécie. O termo “variedade”, como usado nesse relatório descritivo, possui significado idêntico à definição correspondente na “International Convention for the Protection of New Varieties of Plants” (Tratado UPOV), de 2 de dezembro de 1961, como Revisado em Genebra em 10 de novembro de 1972, em 23 de outubro de 1978 e 19 de março de 1991. Dessa forma, “variedade” significa um agrupamento de plantas dentro de um único táxon botânico da classificação mais baixa conhecida, cujo agrupamento, independentemente se as condições para a concessão dos direitos de um criador são totalmente atendidas, pode ser: i) definido pela expressão das características que resultam de certo genótipo ou combinação de genótipos, ii) distinguido de qualquer outro agrupamento de plantas pela expressão de pelo menos uma das referidas características e iii) considerado uma unidade com relação à sua adequabilidade para ser propagado inalterado.
[0067] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “gene” se refere a qualquer segmento de DNA associado com uma função biológica. Dessa forma, genes incluem, sem limitação, sequências codificadoras e/ou as sequências regulatórias necessárias à sua expressão. Genes também podem incluir segmentos de DNA não expressos que, por exemplo, formam sequências de reconhecimento para outras proteínas. Genes podem ser obtidos de diversas fontes, incluindo clonagem a partir de uma fonte de interesse ou síntese a partir de informação de sequência conhecida ou prevista, e podem incluir sequências designadas para terem parâmetros desejados.
[0068] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “genótipo” se refere à constituição genética de uma célula individual, cultura de células, tecido, organismo (por exemplo, uma planta) ou grupo de organismos.
[0069] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “híbrido” se refere a qualquer célula, tecido ou planta individual que resulta de um acasalamento entre parentes que diferem em um ou mais genes.
[0070] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “endogâmica” ou “linhagem endogâmica” se refere e uma cepa de acasalamento relativamente verdadeiro.
[0071] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “linhagem” é usado amplamente para incluir, sem limitação, um grupo de plantas propagadas vegetativamente a partir de uma única planta parental, por meio de técnicas de cultura de tecido ou um grupo de plantas endogâmicas que são geneticamente muito similares em função de descenderem de um parente (ou parentes) comum. Uma planta é dita como “pertencendo” a uma linhagem particular se ela (a) é uma planta transformante primária (T0) regenerada a partir de material daquela linhagem; (b) possui um pedigree formado por uma planta T0 daquela linhagem; ou (c) é geneticamente muito similar por causa de ancestralidade comum (por exemplo, por meio de endocruzamento ou autofecundação). Nesse contexto, o termo “pedigree” denota a linhagem de uma planta, por exemplo, em termos dos acasalamentos sexuais afetados, de forma que um gene ou uma combinação de genes, em condição heterozigota (hemizigoto) ou homozigota, transmite um traço desejado à planta.
[0072] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “parte de planta” se refere a qualquer parte de uma planta incluindo, sem limitação, o broto, raiz, caule, sementes, frutos, estípulas, folhas, pétalas, flores, óvulos, brácteas, galhos, pecíolos, internódios, casca, pubescência, perfilhos, rizomas, frondes, lâminas, pólen, estame, talo da raiz, enxerto e semelhantes. As duas partes principais de plantas crescidas em algum tipo de meio, por exemplo, solo, são frequentemente denominadas como a “parte aérea”, também frequentemente denominada os “brotos”, e a “parte subterrânea”, também frequentemente denominada as “raízes”.
[0073] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “ácido nucléico” se refere a uma forma polimérica de nucleotídeos de qualquer comprimento, ribonucleotídeos ou desoxirribonucleotídeos, ou análogos destes. Esse termo se refere à estrutura primária da molécula e, dessa forma, inclui DNA de fita dupla e de fita simples, bem como RNA de fita dupla e de fita simples. Ele também inclui ácidos nucléicos modificados como, por exemplo, ácidos nucléicos metilados e/ou cobertos, ácidos nucléicos que contêm bases modificadas, modificações do arcabouço, e semelhantes. Os termos “ácido nucléico” e “sequência de nucleotídeos” são usados de forma intercambiável.
[0074] Como usados nesse relatório descritivo, os termos “polipeptídeo”, “peptídeo” e “proteína” são usados de forma intercambiável nesse relatório descritivo para se referirem aos polímeros de aminoácidos de qualquer comprimento. Esses termos também incluem proteínas que são modificadas pós- tradução por meio de reações que incluem glicosilação, acetilação e fosforilação.
[0075] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “atrair-e-matar” se refere a uma técnica ou tática no manejo de pragas na qual uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos e um ou mais agentes de morte ou esterilizantes são aplicados em uma área concentrada na fonte da praga para fornecer controle de pragas. Em uma modalidade, as (uma ou mais) substâncias semioquímicas compreendem substâncias atrativas ou iscas cruas. Em outra modalidade, os (um ou mais) fatores compreendem fatores que estimulam a maturação do ovo/oogênese e/ou oviposição mais cedo. Em uma modalidade, os fatores que estimulam a maturação do ovo/oogênese e/ou oviposição mais cedo são fatores de oogênese e oviposição (OOSFs). Em outra modalidade, os OOSFs são de extratos brutos de glândulas acessórias masculinas (MAG). Em outra modalidade, os OOSFs são purificados por fracionamento ou subfracionamento de extratos brutos de glândulas acessórias masculinas (MAG). Em uma modalidade, o agente de morte pode compreender um inseticida. Em outra modalidade, o inseticida pode compreender um inseticida biológico, um inseticida químico, um inseticida incorporado na planta, ou qualquer combinação destes. Em uma modalidade, a praga pode ser atraída para um dispositivo de controle de pragas que compreende uma substância que pode rapidamente ou eventualmente matar a praga, por exemplo, um pesticida, veneno, agente biológico etc. Em uma modalidade, um segmento de uma cápsula pode conter uma substância (por exemplo, um adesivo, pó, revestimento etc.) que contém um pesticida de contato que mata um inseto que entra em contato com a substância. O pesticida poderia funcionar por qualquer mecanismo, por exemplo, por veneno, por exemplo, um veneno para o estômago, um agente biológico como, por exemplo, um vírus da granulose da traça-da-maçã, um acelerador de muda, terra diatomácea, ou qualquer outro tipo de veneno ingerível. Em outra modalidade, substâncias atrativas semioquímicas usadas para atrair a praga podem ser sinais de substância química, pistas visuais, pistas acústicas, ou uma combinação de qualquer um desses sinais e pistas. Essa técnica de manejo de pragas também é conhecida como “atrair e matar”.
[0076] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “substância atrativa” se refere a um agente natural ou sintético que atrai ou seduz, por exemplo, animais, insetos, pássaros etc. Substâncias atrativas podem incluir: substâncias atrativas sexuais que afetam o comportamento de acasalamento; substâncias atrativas alimentares; substâncias atrativas que afetam a postura de ovos, ou oviposição.
[0077] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “repelente” ou “dissuasor” se refere a uma substância aplicada a uma superfície que desencoraja que as pragas pousem ou escalem aquela superfície. Em uma modalidade, a superfície pode ser uma planta inteira ou parte de planta.
[0078] Como usado nesse relatório descritivo, um “dispensador” ou “dispositivo de dispensa” se refere a um dispositivo automatizado que fornece um reservatório de feromônio e uma liberação controlada do conteúdo. Exemplos da liberação controlada incluem, sem limitação, atomizar, dispensar, difundir, evaporar, pulverizar, vaporizas ou semelhantes. A taxa de liberação controlada pode ser contínua, periódica ou em intervalos temporizados.
[0079] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “durabilidade”, “durabilidade do traço”, “durabilidade do traço genético”, “durabilidade de um ou mais traços inseticidas transgênicos”, “durabilidade de traço” ou “durabilidade de traço genético” se refere ao tempo até que a resistência a um traço genético se desenvolva ou apareça. Em uma modalidade, o retardo da emergência de resistência a um traço genético aumenta a durabilidade do traço.
[0080] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “inseto altamente dispersivo”, “inseto-praga altamente dispersivo” ou “praga altamente dispersiva” se refere a qualquer praga que não pode ser controlada por disrupção sexual sobre uma área menor do que cerca de quatro hectares (0,04 km2). Pragas de inseto altamente dispersivas são difíceis de controlar por meio de disrupção sexual em pequenas escalas, normalmente em função da imigração de fêmeas grávidas. A disrupção sexual para esses tipos de pragas é mais eficaz com um programa de manejo em uma área ampla.
[0081] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “hospedeiro”, “planta hospedeira” ou “cultivo hospedeiro” se refere a um cultivo ou planta que certa praga se alimenta ou de algum outro modo baseia sua subsistência. Como usado nesse relatório descritivo, o termo “não hospedeiro”, “planta não hospedeira” ou “cultivo não hospedeiro” se refere a um cultivo ou planta que certa praga normalmente não se alimenta ou de algum outro modo não subsiste mediante sob condições de campo normais.
[0082] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “monófago” se refere à alimentação ou utilização de um único tipo de alimento. Em uma modalidade, a alimentação é em um único tipo de planta.
[0083] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “polífago” se refere à alimentação ou utilização de muitos tipos de alimento. Em uma modalidade, a alimentação é em muitos tipos de plantas.
[0084] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “milho” pode se referir ao milho doce e também ao milho comum. “Milho doce” (Zea mays covar. saccharata var. rugosa; também denominado milho de açúcar e milho verde) é uma variedade de milho com um alto teor de açúcar. O milho verde é o resultado de uma mutação recessiva de ocorrência natural nos genes que controlam a conversão de açúcar em amido dentro do endosperma do grão de milho. Diferentemente de variedades de milho comum, que são colhidas quando os grãos estão secos e maduros (estágio farináceo), o milho doce é retirado quando imaturos (estágio leitoso) e preparados e comidos como um vegetal, e não como um grão. Como o processo de maturação envolve a conversão de açúcar em amido, o milho doce é armazenado com dificuldade e deve ser comido fresco, em latas ou congelado, antes que os grãos se tornem duros e engomados. “Milho comum” é um termo geral usado na América do Norte para outras variedades de milho que não o milho doce, pipoca, milho amarelo de grau alimentício usado para fubá de milho amarelo ou farinha e amido de milho, e milho branco de grau alimentício usado para farinha branca ou farinha e amido de milho. O milho comum é primariamente desenvolvido para ração para animais de criação e produção de etanol quando se permite que amadureça totalmente antes de a espiga ser debulhada antes de ser armazenado em silos, poços, latas ou “pisos” de grãos. O milho comum também pode ser colhido como milho de alta umidade, a espiga debulhada e acumulado e empacotado como silagem para fermentação; ou toda a planta pode ser picada enquanto ainda com alto teor de umidade, com a silagem resultante carregada e empacotada em bolsas plásticas, empilhada e empacotada em poços, ou soprada e armazenada em silos verticais. Embora não desenvolvido primariamente para consumo humano, as pessoas retiram as espigas de milho comum quando seu teor de açúcar alcançou o pico e as cozinham no sabugo ou as comem cruas. As espigas do milho comum retiradas e consumidas dessa forma são comumente denominadas “espigas assadas” em função do método mais comumente usado para cozinhá-las. Dessa forma, o milho comum é geralmente cada variedade de milho que não é desenvolvida primariamente para consumo como alimento humano na forma de grãos frescos. Em contraste, o milho doce é desenvolvido primariamente como cultivo comestível. Os métodos ensinados nesse relatório descritivo podem ser aplicados tanto ao milho doce quanto ao milho comum.
[0085] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “inseticida” se refere aos pesticidas que são formulados para matar, danificar, repelir ou atenuar uma ou mais espécies de inseto. Inseticidas podem ser substância química ou origem biológica. Inseticidas incluem peptídeos, proteínas e ácidos nucléicos como, por exemplo, DNA de fita dupla, DNA de fita simples, RNA de fita dupla, RNA de fita simples e DNA ou RNA hairpin. Exemplos de inseticidas de peptídeos incluem Spear™ - T para o tratamento de tripes em vegetais e plantas ornamentais em estufas, Spear™ - P para controlar o besouro da batata do Colorado, e Spear™ - C para proteger cultivos de pragas de Lepidopteran (Vestaron Corporation, Kalamazoo, MI). Inseticidas podem ser vírus como, por exemplo, Gemstar® (Certis EUA), que mata larvas de espécies de Heliothis e Helicoverpa. Inseticidas podem ser embalados em várias formas, incluindo sprays, pós, géis e iscas. Inseticidas podem funcionar por meio de modos de ação (MoAs) diferentes. A Tabela A lista inseticidas associados com vários MoAs e a Tabela B é uma lista de pesticidas exemplares. Tabela A. Inseticidas exemplares associados com vários modos de ação.
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Adaptado de www.irac–online.org Tabela B. Lista exemplar de pesticidas.
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[0086] Inseticidas também incluem sinergistas ou ativadores que não são, eles próprios, considerados tóxicos ou inseticida, mas são materiais usados com inseticidas para ter efeito sinérgico ou aumentar a atividade dos inseticidas. Sinergistas ou ativadores incluem butóxido de piperonila. Inseticidas podem ser biorracionais, ou também podem ser conhecidos como biopesticidas ou pesticidas biológicos. Biorracionais se referem a qualquer substância de origem natural (ou substâncias feitas pelo Homem que se assemelham àquelas de origem natural) que possui um efeito prejudicial ou letal em praga(s)-alvo específica(s), por exemplo, insetos, ervas daninhas, doenças de plantas (incluindo nematódeos), e pragas de vertebrados, possuem um modo de ação único, são atóxicos para o homem, plantas e animais domésticos, e possuem poucos ou nenhum efeito adverso sobre a vida selvagem e para o ambiente. Inseticidas biorracionais (ou biopesticidas ou pesticidas biológicos) podem ser agrupados como: (1) substâncias bioquímicas (hormônios, enzimas, feromônios e agentes naturais, por exemplo, reguladores do crescimento de insetos e plantas), (2) microbianos (vírus, bactérias, fungos, protozoários e nematódeos), ou (3) Protetores Incorporados em Plantas (PIPs) - primariamente plantas transgênicas, por exemplo, milho Bt.
[0087] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “lócus” (plural: “loci”) se refere a qualquer local que foi definido geneticamente. Um lócus pode ser um gene, ou parte de um gene, ou uma sequência de DNA que tem algum papel regulatório, e pode ser ocupado por sequências diferentes.
[0088] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “lócus” também pode ser referir a uma localização física, posição, ponto ou lugar. Como um exemplo, a aplicação de um feromônio a um lócus compreende a aplicação do feromônio em uma localização, posição, ponto ou lugar em uma área agrícola ou perto dela.
[0089] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “alelo” ou “alelos” significa qualquer uma ou mais formas alternativas de um gene, e todos esses alelos estão relacionados a pelo menos um traço ou característica. Em uma célula diplóide, os dois alelos de certa cópia de gene ocupam loci correspondentes em um par de cromossomos homólogos. Alelos são considerados idênticos quando expressam um fenótipo similar. Por exemplo, um alelo “R” pode ser uma forma de certo gene em uma praga que confere resistência a um traço inseticida ou inseticida químico. Um alelo “S” pode ser uma forma do mesmo gene em uma praga que confere susceptibilidade a um traço inseticida ou inseticida químico.
[0090] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “heterozigoto” se refere a uma célula, planta ou praga diplóide ou poliplóide individual que possui alelos diferentes (formas de certo gene) presentes em pelo menos um lócus.
[0091] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “heterozigoto” se refere à presença de alelos diferentes (formas de certo gene) em um lócus particular do gene. Por exemplo, uma praga heterozigota para resistência a um traço inseticida ou inseticida químico pode ser “RS” ou “SR”, ou seja, compreendendo tanto um alelo resistente “R” quanto um alelo suscetível “S”.
[0092] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “homozigoto” se refere a uma célula, planta ou praga individual que possui os mesmos alelos em um ou mais loci.
[0093] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “homozigoto” se refere à presença de alelos idênticos em um ou mais loci em segmentos cromossômicos homólogos. Por exemplo, uma praga homozigota para resistência a um traço inseticida ou inseticida químico compreende alelos “RR”, enquanto uma praga homozigota para susceptibilidade a um traço inseticida ou inseticida químico compreende alelos “SS
[0094] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “alta dose” se refere à concentração de um inseticida (substância química ou transgênica) que é suficientemente alta, de modo que o alelo de resistência seja tornado recessivo. Ou seja, somente os membros homozigotos RR da população são resistentes.
[0095] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “baixa dose” se refere à concentração de um inseticida (substância química ou transgênica) que é razoavelmente baixa, de modo que o alelo de resistência seja tornado dominante. Ou seja, ambos os heterozigotos RS e SR são resistentes.
[0096] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “adaptação” se refere a uma propriedade do indivíduo e compreende a habilidade de um indivíduo para sobreviver e se reproduzir em certo ambiente.
[0097] Como usada nesse relatório descritivo, a frase “adaptação diferencial sob pressão de seleção pelo inseticida” se refere à vantagem adaptativa de fenótipos resistentes em relação aos fenótipos suscetíveis quando ambos são expostos ao inseticida (Andow 2008).
[0098] Como usada nesse relatório descritivo, a frase “custo adaptativo de resistência (na ausência do inseticida)” se refere à vantagem adaptativa de fenótipos suscetíveis em relação aos fenótipos resistentes na ausência do inseticida.
[0099] Como usada nesse relatório descritivo, a frase “estratégias preventivas de manejo de resistência” se refere às estratégias que tentam evitar ou retardar um evento de resistência de campo por manutenção dos números de membros resistentes de uma população suficientemente baixos.
[00100] Como usada nesse relatório descritivo, a frase “estratégias responsivas de manejo de resistência” se refere às estratégias que reagem à ocorrência de insucessos do controle de resistência. Como a resistência quase sempre vem com um custo adaptativo, é um dado que, na ausência de uma pressão de seleção, um inseticida pode ser resgatado na medida em que a população tenderá a reverter a susceptibilidade. A presente invenção permite que um inseticida seja resgatado mantendo, ao mesmo tempo, a utilização daquele inseticida em uma estratégia responsiva.
[00101] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “Manejo Integrado de Pragas” ou “IPM” se refere a uma abordagem abrangente para o controle de pragas que usa meios combinados para reduzir o estado de pragas a níveis toleráveis mantendo, ao mesmo tempo, um ambiente de qualidade.
[00102] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “Manejo Integrado de Resistência” ou “IRM” se refere à utilização de estratégias que minimizam a seleção por resistência a qualquer tipo de inseticida ou acaricida. O objetivo do IRM é evitar ou retardar o desenvolvimento de resistência a inseticidas, ou ajudar a readquirir susceptibilidade em populações de insetos-pragas nas quais a resistência já surgiu. Em uma modalidade, o objetivo do IRM é retardar ou evitar a ocorrência de insucessos do controle de resistência por retardo ou prevenção da evolução de resistência. A prevenção exige manejo ativo ou pressões de seleção evolutivas contra alelos de resistência em uma população. As estratégias de IRM podem ser amplamente caracterizadas como responsivas ou preventivas. Estratégias responsivas reagem à ocorrência de insucessos do controle de resistência, enquanto as estratégias preventivas tentam evitar ou retardar a resistência antes que ocorra um insucesso de campo. A compreensão do modo de ação (MoA) de um inseticida ou acaricida é crucial para um programa de manejo eficaz. As aplicações de inseticida são frequentemente dispostas em janelas ou blocos de pulverização de MoA que são definidos pelo estágio de desenvolvimento do cultivo, pela biologia da praga (ou pragas) de preocupação e pelas condições locais onda o IRM é implementado. Várias pulverizações de um composto podem ser possíveis dentro de cada janela de pulverização, mas é geralmente essencial assegurar que gerações sucessivas da praga não sejam tratadas com compostos do mesmo grupo de MoA. A compreensão do ciclo de vida da praga é importante.
[00103] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “modo de ação” ou “MoA” se refere à base para a qual certo inseticida ou acaricida opera para danificar ou matar uma praga. Compostos dentro de um grupo específico de substâncias químicas normalmente compartilham um local-alvo comum dentro da praga e, dessa forma, compartilham um Modo de ação comum. MoAs ortogonais compartilham pouca ou nenhuma superposição em locais-alvo.
[00104] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “cairomônio” se refere a um composto que é uma mensagem química interespecífica que beneficia as espécies receptoras e prejudica para as espécies emissoras. Em uma modalidade, cairomônios podem atuar entre duas espécies de insetos para localização de insetos hospedeiros por parasitóides. Em outra modalidade, cairomônios podem atuar entre um inseto e uma planta para localização de plantas hospedeiras por herbívoros ou para localização de plantas danificadas por herbívoros por parasitóides.
[00105] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “disrupção sexual” se refere a uma técnica ou tática de manejo de pragas que envolve o uso de feromônios sexuais para interromper o ciclo reprodutivo de insetos. Por exemplo, a disrupção sexual explora a resposta natural do macho da lagarta-rosada do algodão para seguir a nuvem de feromônio por introdução de feromônio não conectado com uma fêmea da lagarta-rosada do algodão no habitat de insetos. O efeito geral da disrupção sexual pode possivelmente prejudicar o comportamento normal mediado semioquimicamente do macho da lagarta-rosada do algodão por mascaramento das nuvens naturais de feromônio, fazendo com que os machos sigam “rastros falsos de feromônio” às custas de achar as parceiras, e afetando a habilidade dos machos para responder ao “chamados” das fêmeas. A disrupção sexual pode, alternativamente, aumentar o limiar de resposta ou saturar os sentidos do macho com a alta concentração de feromônio, de modo que o macho não possa mais perceber a pequena quantidade de feromônio liberada pela fêmea. Consequentemente, a população de machos apresenta uma probabilidade reduzida de localizar e acasalar com sucesso com fêmeas de lagartas-rosadas do algodão.
[00106] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “percentagem de disrupção sexual”, “disrupção sexual percentual” ou “% de disrupção sexual” se refere à penetração no mercado ou extensão de adoção de prática de disrupção sexual.
[00107] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “eficácia da disrupção sexual” se refere à proporção das fêmeas que normalmente acasalariam em certa noite em função da implementação de disrupção sexual. A eficácia da disrupção sexual pode ser expressa como (100% - % de fêmeas que acasalam por noite). Dessa forma, por exemplo, se a eficácia da disrupção sexual fosse 90%, somente 10% das fêmeas acasalariam na primeira noite. Na noite seguinte, 10% dos 90% que não acasalaram na primeira noite acasalariam, e assim por diante.
[00108] Como usados nesse relatório descritivo, os termos “praga” ou “pragas” se referem aos organismos que possuem características que são consideradas nocivas ou indesejadas. Pragas podem incluir insetos, animais, plantas, bolores, fungos, bactérias e vírus. Por exemplo, a traça da uva (GBM) (Endopiza viteana Clemens) é um dos principais insetos- pragas da uva. Como outro exemplo, a praga primariamente da cereja é uma mosca-das-frutas, mas várias Lepidoptera, incluindo a lagarta-enroladeira da macieira (OBLR) (Choristoneura rosacean Harris), também podem causar perda de cultivo significante. Como outro exemplo, as larvas da traça da lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda, parte da ordem Lepidoptera) comem gramíneas e cultivos de pequenos grãos. Como um exemplo adicional, traças como, por exemplo, a lagarta-rosada do algodão e a lagarta da espiga do milho na família Noctuidae (Helicoverpa armigera e Helicoverpa zea) são pragas importantes para cultivos como, por exemplo, milho, tomates e soja. Como outro exemplo, ácaros como, por exemplo, Tetranychus urticae, atacam uma ampla gama de plantas, incluindo pimentas, tomates, batatas, feijão, milho, cannabis e morangos. Como um exemplo adicional, o navel orangeworm (Amyelois transitella), é uma traça da família Pyralidae nativa do sudoeste dos Estados Unidos e México e é uma praga comercial para diversos cultivos, incluindo nogueiras (Juglans regia), figo comum (Ficus carica), árvores de amêndoa (Prunus dulcis) e árvores de pistache (Pistacia vera). Como outro exemplo, o minador- dos-citros (Phyllocnistis citrella), ou CLM, é uma traça da família Gracillariidae encontrada em todo o mundo. As larvas de CLM infestam espécies cítricas como, por exemplo, fruta de Bael (Aegle marmelos), espécies de árvore Atalantia, Calamondin (Citrofortunella microcarpa), limoeiro (Citrus limon), toranja (Citrus paradisi), pomelo (Citrus maxima), kumquat (Fortunella margarita), árvore ornamental ou cerca- viva Murraya paniculata e laranja trifoliada (Poncirus trifoliate), por extração de suas folhas, criação de corredores epidérmicos com linhas centrais de destruição bem acentuadas. O controle eficaz dessas e outras pragas é um objetivo primário da agricultura.
[00109] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “taxa de crescimento” de um organismo se refere ao número de descendentes-fêmeas que sobrevive até a vida adulta por geração sob condições naturais e níveis populacionais relativamente pequenos. Por exemplo, se as fêmeas produzem na média 20 ovos/fêmea, e apenas 10% sobrevivem até se tornarem adultos, e metade dos é formada são machos, então aquela população possui uma taxa de crescimento de 1,0 e não cresce ao longo do tempo. Se 20% sobrevivem, então a taxa de crescimento seria 2. Um aumento taxa de crescimento poderia ser causado por um aumento na taxa de nascimento e nenhuma diminuição na mortalidade. “Taxa de Crescimento Reprodutivo Extrema” pode surgir quando a taxa de crescimento se aproxima de 100 vezes por geração. Isso pode resultar de um aumento de cerca de 10 vezes na fecundidade com nenhum aumento na taxa de crescimento. Nesse caso, os princípios malthusianos podem se aplicar e algo deve manter a população sob controle. Traços inseticidas transgênicos, pesticidas e/ou disrupção sexual podem manter a população sob controle, mas com uma taxa de crescimento tão alta, boa parte da mortalidade é causada por dependência da densidade, particularmente em refúgios (onde as populações são as maiores). Em um exemplo, o canibalismo poderia ser uma forma comum de mortalidade densidade-dependente em larvas de Spodoptera frugiperda. Em uma modalidade, a mortalidade densidade-dependente diminui a população de insetos suscetíveis em refúgios, e isso resulta na evolução rápida de resistência. As taxas de mortalidade de S. frugiperda para ovos e larvas foram estudadas por Varella e cols. (2015) e Murua e Virla (2004) (Varella e cols. “Mortality Dynamics of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) Immatures in Maize”. PloS One. 10: e0130437 (2015); Murua e Virla. “Population Parameters of Spodoptera frugiperda (Smith) (Lep.: Noctuidae) fed on Corn and two Predominant Grasess in Tucuman (Argentina)”. Acta Zoológica Mexicana. 20: 199-210 (2004)). Como observado na Figura 10, uma taxa de crescimento reprodutivo equilibrado pode ser cerca de 4,8 vezes por geração, e uma taxa de crescimento reprodutivo rápido pode ser cerca de 9,7 vezes por geração.
[00110] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “controle de pragas” se refere à inibição do desenvolvimento de pragas (incluindo mortalidade, redução da alimentação e/ou disrupção sexual).
[00111] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “pesticida” se refere a um composto ou substância que repele, incapacita ou mata uma praga, por exemplo, um inseto, erva daninha ou patógeno. Dessa forma, pesticidas podem englobar, sem limitação, acaricidas, algicidas, antialimentares, avicidas, bactericidas, repelentes de pássaros, quimioesterilizantes, fungicidas, protetores herbicidas, herbicidas, repelentes de insetos, inseticidas, repelentes de mamíferos, disrruptores sexuais, moluscicidas, nematicidas, ativadores de plantas, reguladores do crescimento de plantas, rodenticidas, sinergistas e virucidas.
[00112] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “acaricida” se refere aos pesticidas que matam membros da subclasse aracnídea Acari, que inclui carrapatos e ácaros.
[00113] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “aracnídeo” se refere a uma classe de animais invertebrados com pernas articuladas, também conhecidos como artrópodes, no subfilo Chelicerata. Aracnídeos possuem oito pernas, ao contrário das seis pernas encontradas em insetos. Também em contraste com insetos, os aracnídeos não possuem antenas ou asas. Os aracnídeos também possuem dois pares adicionais de apêndices que são adaptados para alimentação, defesa e percepção sensorial. O primeiro par, as quelíceras, serve na alimentação e defesa. O segundo par de apêndices, os palpos, foi adaptado para alimentação, locomoção e/ou funções reprodutivas. O corpo é organizado no cefalotórax, uma fusão da cabeça e tórax, e no abdome. Há mais de 100.000 espécies de aracnídeos e incluem aranhas, escorpiões, opiliões, carrapatos, ácaros e solífugos.
[00114] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “ácaro” se refere a um pequeno artrópode que pertence à subclasse Acari (ou Acarina) e à classe Arachnida. Cerca de 48.200 espécies de ácaros foram descritas. Os ácaros se envolvem ativamente na fragmentação e misturação de matéria orgânica em ecossistemas do solo. Os ácaros ocorrem em muitos habitats e comem uma ampla variedade de materiais, incluindo plantas vivas e plantas mortas e matéria fúngica, líquens e carniças. Muitos ácaros são parasíticos em plantas e animais. Por exemplo, ácaros da família Pyroglyphidae, ou ácaros nidícolas, vivem primariamente nos ninhos de pássaros e animais e consomem sangue, pele e queratina. Ácaros da poeira, que se alimentam de pele morta e cabelo triturados de humanos, evoluíram de seus ancestrais parasíticos. Exemplos de ácaros parasíticos que infestam insetos incluem Varroa destructor, que se adere ao corpo da abelha, e Acarapis woodi (família Tarsonemidae), que vive nas traquéias de abelhas. Os ácaros que são considerados pragas de plantas incluem ácaros tetraniquídeos (família Tetranychidae), ácaros thread-footed (família Tarsonemidae), e os ácaros das galhas (família Eriophyidae). Entre as espécies que atacam animais estão membros dos ácaros da sarna sarcóptica (família Sarcoptidae), que se escondem sob a pele. Os ácaros Demodex (família Demodicidae) são parasitas que vivem nos folículos pilosos de mamíferos, ou perto deles, incluindo humanos.
[00115] Como usados nesse relatório descritivo, os termos “feromônio” ou “feromônio natural”, quando usados em referência a um feromônio de inseto, visam significar a substância química volátil ou a mistura de substâncias químicas voláteis particular que possui uma estrutura química que corresponde à estrutura química de um feromônio que é liberado por um inseto particular para a função de comunicação química dentro da espécie. Por exemplo, uma traça-fêmea libera feromônios, que são detectados por sensores nas antenas de uma traça-macho e permitem que a traça-macho localize a traça-fêmea para acasalamento. Como outro exemplo, a mistura de feromônio para Spodoptera frugiperda compreende (Z)-9-tetradecenil acetato (Z9- 14Ac):(Z)-11-hexadecenil acetato (Z11-16Ac) ou (Z)-9- tetradecenil acetato (Z9-14Ac):(Z)-11-hexadecenil acetato (Z11-16Ac):(Z)-7-dodecenil acetato (Z7-12Ac). Em uma modalidade, a proporção da mistura de feromônios de (Z)-9- tetradecenil acetato (Z9-14Ac):(Z)-11-hexadecenil acetato (Z11-16Ac) é cerca de 87:13. Em outra modalidade, a proporção da mistura de feromônios de (Z)-9-tetradecenil acetato (Z9- 14Ac):(Z)-11-hexadecenil acetato (Z11-16Ac):(Z)-7-dodecenil acetato (Z7-12Ac) é cerca de 87:12:1. Como um exemplo adicional, a mistura de feromônios para Helicoverpa zea compreende (Z)-11-hexadecenal (Z11-16Ald):(Z)-9-hexadecenal (Z9-16:Ald). Em uma modalidade, a proporção da mistura de feromônios de (Z)-11-hexadecenal (Z11-16Ald):(Z)-9- hexadecenal (Z9-16:Ald) é cerca de 97:3. Como usado nesse relatório descritivo, o termo “não-natural” ou “de ocorrência natural não-natural”, quando usado em referência a um feromônio sintético, visa significar uma molécula que não é produzida pela espécie de inseto particular cujo comportamento é modificado com o uso da referida molécula. Uma lista de feromônios representativos é apresentada na Tabela 7.
[00116] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “alta cobertura” de um campo com um ou mais feromônios se refere à aplicação de um ou mais feromônios em um canteiro de modo que aproximadamente todo o campo seja tratado com o feromônio.
[00117] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “concentração elevada” de feromônio se refere e uma concentração de feromônio suficiente para interromper o acasalamento de pragas.
[00118] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “concentração baixa” de feromônio se refere a uma concentração de feromônio que é usada para atrair pragas a uma área com o objetivo de influenciar os padrões de dispersão das pragas para afetar onde o acasalamento ocorre.
[00119] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “peptídeo feromonostático” ou “PSP” se refere a um peptídeo encontrado do fluido seminal de traças-machos que causa uma depleção de feromônio sexual na traça-fêmea após acasalamento.
[00120] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “neuropeptídeo de ativação da biossíntese de feromônio” ou “PBAN” se refere a um neuro-hormônio produzido por um órgão cefálico, o gânglio subesofágico. PBAN estimula a biossíntese de feromônio sexual na glândula de feromônio por meio de um influxo de Ca2+ extracelular.
[00121] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “incorporado na planta” se refere a estar na planta ou em uma parte da planta por modificação genética. Em uma modalidade, um inseticida incorporado na planta compreende um inseticida que é produzido por uma planta que foi modificada geneticamente com um transgene recombinante que codifica o inseticida. Em uma modalidade particular, uma planta pode ser modificada geneticamente para expressar a proteína cristal (proteína cry) da bactéria formadora de esporos Bacillus thuringiensis (Bt). A proteína cry é tóxica para muitas espécies de insetos. Em outra modalidade, uma planta pode ser modificada geneticamente para expressar um inseticida à base de ácido nucléico que, quando ingerido pelo inseto, causa uma infra-regulação de um gene-alvo no inseto essencial para o crescimento, reprodução ou sobrevida (veja, por exemplo, US 8.759.306).
[00122] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “espécie de planta” se refere a um grupo de plantas que pertencem a várias espécies de plantas oficialmente denominadas que exibem pelo menos alguma compatibilidade sexual entre elas mesmas.
[00123] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “recombinante” descreve amplamente várias tecnologias pelas quais genes podem ser clonados, DNA pode ser sequenciado e produtos de proteína podem ser produzidos. Como usado nesse relatório descritivo, o termo também descreve proteínas que foram produzidas seguindo a transferência de genes nas células de sistemas hospedeiros de plantas.
[00124] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “substâncias semioquímicas” se refere às substâncias químicas (fragrâncias, odores, sabores, feromônios, compostos feromônio-like, ou outros compostos quimiossensoriais) que medeiam interações entre organismos. Essas substâncias químicas podem modificar o comportamento dos organismos.
[00125] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “feromônio sintético” ou “composição de feromônio sintético” se refere a uma composição química de um ou mais compostos de feromônios isolados específicos. Tipicamente, esses compostos são produzidos sinteticamente e mimetizam a resposta de feromônios naturais. Em algumas modalidades, a resposta comportamental ao feromônio é a atração. Em outras modalidades, a espécie a ser influenciada é repelida pelo feromônio.
[00126] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “derivado sinteticamente”, quando usado em referência a um composto químico, visa indicar que o composto químico citado é transformado a partir do material de partida em produto por intervenção humana. Em algumas modalidades, um composto químico derivado sinteticamente pode ter uma estrutura química que corresponde a um feromônio de inseto que é produzido por uma espécie de insetos.
[00127] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “sinérgico” ou “efeito sinérgico” obtido pelos métodos ensinados pode ser quantificado de acordo com a fórmula de Colby (ou seja, (E) = X + Y - (X*Y/100). Veja Colby, R.S., “Calculating Synergistic and Antagonistic Responses of Herbicide Combinations”, 1967 Weeds, vol. 15, páginas 20-22, incorporado nesse relatório descritivo por referência em sua totalidade. Dessa forma, “sinérgico” significa um componente que, em virtude de sua presença, aumenta o efeito desejado por uma quantidade mais do que aditiva.
[00128] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “transgene” se refere a um gene que será ou é inserido no genoma de um hospedeiro, que compreende uma região codificadora de proteína para expressar uma proteína ou uma região de ácido nucléico para infra-regular um gene-alvo no hospedeiro.
[00129] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “planta transgênica” se refere a uma planta modificada geneticamente que contém pelo menos um transgene.
[00130] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “traço inseticida transgênico” se refere a um traço exibido por uma planta que foi modificado geneticamente para expressar um ácido nucléico ou polipeptídeo que é prejudicial a uma ou mais pragas. Em uma modalidade, o traço compreende a expressão de proteínas inseticidas vegetativas (VIPs) de Bacillus thuringiensis, lectinas e inibidores de proteinase de plantas, terpenóides, colesterol oxidases de Streptomyces spp., quitinases de inseto e enzimas quitinolíticas fúngicas, proteínas inseticidas bacterianas e genes de resistência de reconhecimento precoce. Em outra modalidade, o traço compreende a expressão de uma proteína de Bacillus thuringiensis que é tóxica para uma praga. Em uma modalidade, a proteína Bt é uma proteína Cry (proteína cristal). Cultivos de Bt incluem milho Bt, algodão Bt e soja Bt. Toxinas de Bt podem ser da família Cry (veja, por exemplo, Crickmore e cols., 1998, Microbiol. Mol. Biol. Rev. 62: 807-812), que são particularmente eficazes contra Lepidoptera, Coleoptera e Diptera. Exemplos de genes que codificam proteínas Bt incluem: Cry1A, cry1Aa1, cry1Aa2, cry1Aa3, cry1Aa4, cry1Aa5, cry1Aa6, cry1Aa7, cry1Aa8, cry1Aa9, cry1Aa10, cry1Aa11, cry1Ab1, cry1Ab2, cry1Ab3, cry1Ab4, cry1Ab5, cry1Ab6, cry1Ab7, cry1Ab8, cry1Ab9, cry1Ab10, cry1Ab11, cry1Ab12, cry1Ab13, cry1Ab14, cry1Ac1, cry1Ac2, cry1Ac3, cry1Ac4, cry1Ac5, cry1Ac6, cry1Ac7, cry1Ac8, cry1Ac9, cry1Ac10, cry1Ac11, cry1Ac12, cry1Ac13, cry1Ad1, cry1Ad2, cry1Ae1, cry1Af1, cry1Ag1, cry1B, cry1Ba1, cry1Ba2, cry1Bb1, cry1Bc1, cry1Bd1, cry1Be1, cry1C, cry1Ca1, cry1Ca2, cry1Ca3, cry1Ca4, cry1Ca5, cry1Ca6, cry1Ca7, cry1Cb1, cry1Cb2, cry1D, cry1Da1, cry1Da2, cry1Db1, cry1E, cry1Ea1, cry1Ea2, cry1Ea3, cry1Ea4, cry1Ea5, cry1Ea6, cry1Eb1, cry1F, cry1Fa1, cry1Fa2, cry1Fb1, cry1Fb2, cry1Fb3, cry1Fb4, cry1G, cry1Ga1, cry1Ga2, cry1Gb1, cry1Gb2, cry1H, cry1Ha1, cry1Hb1, cry11, cry11a1, cry11a2, cry11a3, cry11a4, cry11a5, cry11a6, cry11b1, cry11c1, cry11d1, cry11e1, cry11-like, cry1J, cry1Ja1, cry1Jb1, cry1Jc1, cry1Ka1, cry1-like, cry2A, cry2Aa1, cry2Aa2, cry2Aa3, cry2Aa4, cry2Aa5, cry2Aa6, cry2Aa7, cry2Aa8, cry2Aa9, cry2Ab1, cry2Ab2, cry2Ab3, cry2Ac1, cry2Ac2, cry2Ad1, cry3A, cry3Aa1, cry3Aa2, cry3Aa3, cry3Aa4, cry3Aa5, cry3Aa6, cry3Aa7, cry3B, cry3Ba1, cry3Ba2, cry3Bb1, cry3Bb2, cry3Bb3, cry3Ca1, cry4Aa1, cry4Aa2, cry4Ba1, cry4Ba2, cry4Ba3, cry4Ba4, cry5Aa1, cry5Ab1, cry5Ac1, cry5Ba1, cry6Aa1, cry6Ba1, cry7Aa1, cry7Ab1, cry7Ab2, cry8Aa1, cry8Ba1, cry8Ca1, cry9Aa1, cry9Aa2, cry9Ba1, cry9Ca1, cry9Da1, cry9Da2, cry9Ea1, cry9 like, cry10Aa1, cry10Aa2, cry11Aa1, cry11Aa2, cry11Ba1, cry11Bb1, cry12Aa1, cry13Aa1, cry14Aa1, cry15Aa1, cry16Aa1, cry17Aa1, cry18Aa1, cry18Ba1, cry18Ca1, cry19Aa1, cry19Ba1, cry20Aa1, cry21Aa1, cry21Aa2, cry22Aa1, cry23Aa1, cry24Aa1, cry25Aa1, cry26Aa1, cry27Aa1, cry28Aa1, cry28Aa2, cry29Aa1, cry30Aa1, cry31Aa1, cry34, cry35, cyt1Aa1, cyt1Aa2, cyt1Aa3, cyt1Aa4, cyt1Ab1, cyt1Ba1, cyt2Aa1, cyt2Ba1, cyt2Ba2, cyt2Ba3, cyt2Ba4, cyt2Ba5, cyt2Ba6, cyt2Ba7, cyt2Ba8, cyt2Bb1, VIP3A.
[00131] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “traço genético” se refere qualquer característica geneticamente determinada. Em uma modalidade, um traço genético é passível de análise de segregação. Traços genéticos podem compreender traços conferidos por alelos endógenos em um organismo, ou podem ser conferidos por introdução de um ou mais genes heterólogos em um organismo. Um exemplo de um traço genético em uma planta é resistência da planta a uma ou mais pragas em função de alelos endógenos ou genes exógenos introduzidos para resistência. Em uma modalidade, um traço inseticida transgênico é um traço genético.
[00132] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “compostos voláteis” se refere aos compostos ou materiais orgânicos que são vaporizáveis em temperatura ambiente e em pressão atmosférica sem a adição de energia por alguma fonte externa. Qualquer composto volátil adequado em qualquer forma pode ser usado. Líquidos voláteis formados por um único composto volátil são preferidos para aplicação em larga escala, mas sólidos voláteis também podem ser usados para algumas aplicações especializadas. Líquidos e sólidos adequados para uso podem ter mais de um componente volátil, e podem conter componentes não voláteis. Os compostos voláteis podem ser comercialmente puros ou misturas e, além disso, podem ser obtidos de fontes naturais ou sintéticas.
[00133] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “dano de planta” se refere a qualquer destruição ou perda em valor, utilidade ou habilidade decorrente de uma ação ou evento associado com uma praga como, por exemplo, um inseto. Os tipos de danos de plantas incluem, sem limitação, os seguintes: dano por alimentação ocorre como resultado de alimentação direta em partes aéreas e/ou subterrâneas de planta. Orifícios ou entalhes na folhagem e em outras partes de planta, esqueletização da folha (remoção de tecido entre os veios da folha), desfolhação foliar, corte de plantas na superfície do solo ou consumo de raízes, todos podem ocorrer por pragas com aparelho bucal mastigador. Pragas mastigadoras também podem perfurar ou criar túneis em tecidos de planta. Insetos que perfuram o caule podem matar ou deformar caules individuais ou plantas inteiras. Insetos minadores de folhas se alimentam entre as superfícies superior e inferior das folhas, criando padrões de túneis distintos visíveis como linhas translúcidas ou manchas nas folhas. Pragas com aparelho bucal sugador podem sugar seiva de tecido de planta, o que pode causar o aparecimento de manchas ou pontilhados da folhagem, enrolamento foliar e frutos atrofiados ou disformes. Insetos como, por exemplo, tripes, possuem aparelho bucal raspador que raspam a superfície da folhagem ou de partes de flor, rompendo as células da planta. Dano à oviposição ocorre como resultado da postura de ovos em tecido de planta. A oviposição pesada em caules pode causar morte ou seca de caules ou ramos na planta. O flagging é um resultado da seca das extremidades de caules ou ramos. A oviposição em frutos pode resultar em frutos disformes ou abortados, e é algumas vezes denominada cat-facing. Alguns insetos formam galhas em sua planta hospedeira, fazendo com que a planta cresça anormalmente. Dependendo da espécie de inseto, a formação de galhas pode ser estimulada por alimentação ou por oviposição em tecido de planta. Pragas também podem causar danos por transmissão de patógenos de plantas como, por exemplo, vírus, fungos, bactérias, Mollicutes, protozoários e nematódeos. A transmissão pode ser acidental ou incidental (o patógeno de planta entra no tecido de planta por meio da alimentação ou feridas de oviposição), forética ou passiva (a praga carrega o patógeno de planta de uma planta para outra), ou ativa (o patógeno de planta é carregado dentro do corpo da praga, e uma planta é inoculada com o patógeno quando a praga se alimenta em uma planta).
[00134] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “sintoma de planta” se refere a quaisquer estados anormais que indicam um distúrbio corpóreo. O sintoma de planta pode ser visível ou não visível. Exemplos de sintomas de plantas incluem, sem limitação: presença de pragas em partes de planta; sustentação ou germinação pobre; plantas definhadas ou acamadas; raízes cortadas ou danificadas; talos com orifícios puntiformes; plantas não emergidas; cortes de plantas no solo ou abaixo do solo; plantas atrofiadas; plantas fisicamente distorcidas; plantas com cores estranhas; larvas no solo nas raízes ou perto delas; orifícios nas folhas; pedaços irregulares de folhas ausentes dos bordos e/ou centro das folhas; tunelização ou perfuração em folhas; folhas mosqueadas; área da folha reduzida; desfolhação foliar; folhas descoloridas; folhas moribundas; tunelização ou perfuração em talos; talos distorcidos ou quebrados; talos moribundos; fruto distorcido; produção de frutos reduzida. Como um exemplo, para o milho, a espiga, corutos, estigmas, cascas, cartuchos e grãos podem ter sintomas de dano por pragas, por exemplo: anteras no coruto com pedaços ausentes; cartuchos contendo pragas; espiga distorcida; larvas na espiga;, frass curto rosqueado ou de partícula pequena (restos ou excremento da praga) no estigma ou na casca circundante; vários estigmas separados; estigmas frequentemente emaranhados, descoloridos e úmidos no canal do estigma ou na ponta da espiga; cascas com orifícios redondos ou ovais que frequentemente penetram na espiga; cascas com orifícios irregulares; secas, altamente estruturadas, frass em forma de travesseiro presente em plantas e no solo; grãos com dano por mastigação; grãos perfurados através da casca estão afundados ou estourados.
[00135] Como usados nesse relatório descritivo, os termos “sinais de danos de plantas” ou “sinais de dano” se referem a quaisquer sintomas de plantas que podem ser observados e indicam que a planta foi afetada negativamente por uma praga, comparada com uma planta que não foi afetada por uma praga ou é resistente a uma praga.
[00136] Como usados nesse relatório descritivo, os termos “resistente”, “resistência” ou “resistência a pragas” se referem ao seguinte: a resistência é causada por genes no inseto-alvo que reduzem a susceptibilidade a uma toxina, e é um traço de um indivíduo. A resistência é definida como um fenótipo de um indivíduo que pode sobreviver na planta transgênica inseticida de ovo até adulto e produz prole viável. Para toxinas de Bt expressas em cultivos, isso significa que um indivíduo deve crescer e amadurecer se alimentando apenas no cultivo Bt, e depois acasalar e produzir prole viável. Há muita confusão na literatura científica sobre a definição de resistência. No entanto, de uma perspectiva genética ou evolutiva, é essencial definir resistência como um traço de um indivíduo. Uma consequência dessa definição é que se apenas um indivíduo em uma população é resistente, a população contém resistência (Andow 2008).
[00137] Como usados nesse relatório descritivo, os termos “insucesso do controle de resistência” ou “resistência de campo” se referem ao seguinte: muita da confusão com o termo “resistência” deriva do fato de que ele é usado para descrever uma característica de uma população. Especificamente, ele é usado para descrever uma população de campo com indivíduos resistentes suficientes para causar dano econômico ao cultivo-alvo. No entanto, é confuso e ilógico usar o mesmo termo para descrever tanto indivíduos quanto populações. Dessa forma, um termo para descrever uma população de campo resistente é “insucesso do controle de resistência” (também conhecida como resistência de campo). Um insucesso do controle de resistência ocorre quando a praga causa dano econômico significante ao cultivo. Há várias definições razoáveis. Por exemplo, um insucesso do controle poderia ser definido como ocorrendo quando a praga causa dano econômico detectável ao cultivo, quando a praga causa dano econômico que é similar àquele causado por insetos suscetíveis em uma variedade de cultivo não resistente, ou quando o dano econômico é considerado inaceitável pelo agricultor (Andow 2008).
[00138] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “resistência cruzada” se refere à resistência a todos os compostos pesticidas no mesmo subgrupo que compartilham um modo de ação comum.
[00139] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “refúgio” se refere a um habitat no qual a praga-alvo pode manter uma população viável na presença de campos de cultivo Bt, onde não há seleção adicional por resistência a toxinas de Bt e insetos ocorrem ao mesmo tempo que nos campos Bt (Ives e Andow, 2002). Refúgios podem ser estruturados (deliberadamente plantados em associação com o cultivo Bt) ou não estruturados (naturalmente presentes como parte do sistema de cultivo). O refúgio pode compreender o cultivo não-Bt, outro cultivo que é um hospedeiro para a praga- ou pragas-alvo, ou plantas hospedeiras selvagens. O refúgio pode ser gerenciado para controlar danos por pragas, desde que os métodos de controle não reduzam a população a níveis tão baixos que populações suscetíveis sejam conduzidas à extirpação (Ives e Andow, 2002). A eficácia de qualquer refúgio dependerá de seu tamanho e do arranjo espacial em relação ao cultivo Bt, das características comportamentais (movimento, acasalamento) das pragas-alvo e das exigências adicionais de manejo do refúgio.
[00140] Como usados nesse relatório descritivo, os termos “percentagem de aceitação de refúgio”, “aceitação de refúgio percentual” ou “% de aceitação de refúgio” se referem à percentagem da área plantada como refúgio em certa área de cultivo.
[00141] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “eficiência de um refúgio” se refere à habilidade de um refúgio para retardar ou eliminar a emergência de resistência de uma ou mais pragas a um traço genético. Em uma modalidade, um refúgio que é mais eficiente seria menor em tamanho de área comparado com um refúgio que é menos eficiente.
[00142] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “suscetível” é usado nesse relatório descritivo para se referir a um inseto que não possui ou basicamente não possui resistência a um traço inseticida ou a um inseticida químico. O termo “suscetível” é, portanto, equivalente a “não resistente”.
[00143] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “canteiro” se refere a qualquer situação na qual plantas crescem juntas em uma área física contígua. Exemplos desses canteiros incluem, sem limitação, monocultura, fazendas, campos naturais, campos de golfe, florestas, vinhedos, pomares, viveiros, culturas em fileiras e plantas crescidas sob um sistema de irrigação com pivô central. Os sistemas e métodos da presente invenção podem ser aplicados a qualquer forma de crescimento de plantas, incluindo, sem limitação, preparo do solo minimizado, preparo do solo zero ou sem preparo do solo, orgânico, não orgânico, solo lavrado, gradeado, capinado, irrigado, não irrigado, terra seca, plantios em fileira, plantios em montanha, plantas crescidas a partir de semente, plantas crescidas a partir de mudas, plantas crescidas a partir de cultura de tecido, plantas crescidas a partir de rizomas, plantas crescidas a partir de tubérculos e plantas crescidas a partir de bulbos.
[00144] Como usado nesse relatório descritivo, o termo “fazenda” se refere a uma área de terra e suas construções usadas para o crescimento de cultivos e criação de animais. A terra em uma fazenda pode ser cultivada com o objetivo de produção agrícola, e “lavoura” se refere a ganhar seu sustento por crescimento de cultivos ou manutenção de animais de criação.
[00145] A presente invenção fornece feromônios de insetos que são combinados com cultivos inseticidas transgênicos e inseticidas químicos para fornecer controle de pragas superior e durável. Como a disrupção sexual à base de feromônio atua por meio de um modo de ação atóxico único, que é ortogonal aos traços inseticidas e substâncias químicas, essa invenção fornece um novo método para (i) retardo da emergência de fenótipos de insetos resistentes (estratégias preventivas) e (ii) resgate de traços e substâncias químicas que foram superados por insetos resistentes (estratégias responsivas).
[00146] Em uma modalidade, os presentes métodos compreendem parte de um Programa de Manejo Integrado de Pragas (IPM) para controlar insetos-pragas, especialmente em casos nos quais a resistência surgiu ou tem probabilidade de surgir.
[00147] Em uma modalidade, uma tática de disrupção sexual é aplicada para gerenciar a população genética da praga por promoção de acasalamento cruzado de indivíduos homozigotos suscetíveis (SS) com indivíduos heterozigotos (RS) e indivíduos homozigotos resistentes (RR). Em outra modalidade, a aplicação de uma tática de disrupção sexual compreende a aplicação de um ou mais feromônios. Em uma modalidade, os números da população de pragas são mantidos baixos de modo a tornar muito improvável que RS acasalarão com RS. Em outra modalidade, os números da população de pragas são mantidos baixos por um agente de morte. Em outra modalidade, o agente de morte é um traço inseticida e/ou um inseticida químico.
[00148] Ao longo do tempo, as proteínas da planta transgênica inseticida e inseticidas químicos têm sido repetidamente superados por insetos resistentes. No caso de proteínas inseticidas transgênicas, elas foram superadas em culturas em fileiras importantes por pragas resistentes cruciais dentro de 4 a 8 anos, Tabela 1 (Tabashnik e cols. “Field-Evolved Insect Resistance to Bt Crops: Definition, Theory, and Data”. J. Econ. Entomol. 102 (6): 2.011-2.025 (2009)). Desde então, o desenvolvimento de resistência aos traços se espalhou para novas geografias, por exemplo, Brasil (Farias e cols. “Field - Evolved Resistance to CrylF Maize by Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) in Brazil”. Crop Protection 64: 150-158 (2014)). Tabela 1. Toxinas transgênicas selecionadas e a quantidade de tempo para o desenvolvimento de resistência.
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[00149] O uso de inseticidas químicos também aumentou ao longo do tempo, com o Brasil sendo o principal mercado, seguido por China e os Estados Unidos. No Brasil tropical, por exemplo, o gênero Spodoptera (Lepidoptera: Noctuidae), que compreende aproximadamente 30 espécies, está entre as pragas mais economicamente importantes de culturas cultivadas (Guerrero e cols. “Semiochemical and Natural Product-Based Approaches to Control Spodoptera spp. (Lepidoptera: Noctuidae)”. J. Pest. Sci. 87: 231-247 (2014)). No Brasil, o primeiro relato de resistência a inseticida para S. frugiperda foi a um inseticida de carbamato, carbaril (Young e McMillan. “Differential Feeding by Two Strains of Fall Armyworm Larvae on Carbaryl Surfaces”. J. Econ. Entomol. 72: 202-203 (1979)). Desde então níveis elevados de resistência aos inseticidas de piretróide e organofosfato foram relatados para S. frugiperda no Norte da Flórida (Yu, S.J. “Insecticide Resistance in the Fall Armyworm, Spodoptera frugiperda (JE Smith)”. Pestic. Biochem. Physiol. 39: 84-91 (1991); Yu, S.J. “Detection and Biochemical Characterization of Insecticide Resistance in Fall Armyworm (Lepidoptera: Noctuidae)”. J. Econ. Entomol. 85: 675-682 (1992)). Atualmente, dos 136 produtos registrados para controle de S. frugiperda no Brasil, 78 são piretróides ou organofosfatos (Carvalho, e cols. “Investigating the Molecular Mechanisms of Organophosphate and Pyrethroid Resistance in the Fall Armyworm Spodoptera frugiperda”. PLoS ONE 8(4): e62268 (2013)).
[00150] Apesar desses desafios, proteínas inseticidas transgênicas como, por exemplo, Cry1Ac, continuam a ser lançadas nos mercados de cultura em fileiras em grande volume existentes e novos. Nos últimos anos Monsanto lançou a soja MON87701 x MON89788 (Intacta), como um meio de controle contra Anticarsia gemmatalis e Chrysodeixis includens (Bernardi e cols. “Chrysodeixis includens Assessment of the High-Dose Concept and Level of Control Provided by MON 87701 x MON 89788 Soybean Against Anticarsia gemmatalis and Pseudoplusia includens (Lepidoptera: Noctuidae) in Brazil”. Pest Manag. Sci. 68: 1.083-1.091 (2012)). Bernardi e cols. (2012) observaram que tecido de soja Intacta diluído 25 vezes na dieta artificial causava 100% de mortalidade de A. gemmatalis, demonstrando que soja Intacta atende ao conceito de alta dose para essa espécie; em contraste, soja Intacta não causou mortalidade completa de P. includens e, portanto, ela não atendeu totalmente ao conceito de alta dose para P. includens. Em geral, esses novos produtos são selecionados para um fenótipo de inseticida transgênico de alta dose. A combinação de alta dose com uma estratégia de refúgio adequada reduz a pressão de seleção favorecendo os alelos de resistência retardando, dessa forma, a evolução de resistência (Andow, D.A. “The Risk of Resistance Evolution in Insects to Transgenic Insecticidal Crops”. Collection of Biosafety Reviews, Trieste, v. 4, páginas 142-199 (2008)).
[00151] No caso da soja Intacta lançada recentemente, a dose para A. gemmatalis foi considerada alta dose, e para C. includens foi considerada ‘muito perto’ da alta dose. Os autores observaram que a população de C. includens que eles usaram em sua pesquisa no Brasil era aproximadamente 8X e 15X menos suscetível do que as populações de laboratório e de campo nos EUA, respectivamente. Os autores observaram que a inibição do crescimento estava presente e talvez as larvas atrofiadas devessem ser consideradas como mortas. Isso foi seguido pela observação pelos autores de que C. includens também se alimenta de algodão e o uso de variedades de algodão Bt que também expressam a proteína Cry1Ac poderia acelerar a evolução de resistência a Cry1Ac na soja. Isso seria especialmente verdadeiro nas áreas de plantio de soja e algodão no Brasil central, onde há uma sucessão de plantios contíguos muito grandes de algodão e soja. As diferenças na susceptibilidade também estavam presentes através de geografias, com as populações dos EUA sendo bem mais suscetíveis do que as populações brasileiras. Por fim, os autores concluíram que a vida útil dessa tecnologia será altamente dependente de programas eficazes de Manejo de Resistência de Insetos (IRM), em particular do fornecimento de áreas de refúgio adequadas.
[00152] Pesquisas e modelagem subsequentes sugerem que, avançando, a maioria dos cultivos transgênicos existirá em um mosaico de cultivos que podem conter o mesmo gene expresso em níveis diferentes ou genes diferentes com vários níveis de resistência cruzada (Caprio, M.A. e D.M. Suckling. “Resistance Management in the 21st Century: An Entomologists Point of View”. Proc. 50th NZ Plant Protection Conf.: 307313 (1997)). As estratégias de manejo, portanto, precisam considerar o movimento da praga, múltiplas pragas e níveis variáveis de refúgio. Considerando o uso expandido de proteínas inseticidas transgênicas e inseticidas químicos, fica claro que o controle de pragas só se tornará mais complexo.
[00153] A presente revelação da utilização de feromônios para gerenciar a resistência a traços inseticidas e substâncias químicas pode, em uma modalidade, aumentar a durabilidade de transgenes inseticidas e substâncias químicas. Em outra modalidade, o uso de feromônios para gerenciar a resistência a traços inseticidas e substâncias químicas permite a recuperação do desempenho inseticida através de uma gama mais ampla de produtos. Em outra modalidade, o uso de feromônios para gerenciar a resistência a traços inseticidas e substâncias químicas pode permitir o desenvolvimento de transgenes inseticidas em dose menor. Em outra modalidade, o uso de feromônios para gerenciar a resistência a traços inseticidas e substâncias químicas pode permitir o desenvolvimento de inseticidas químicos em dose menor tornando-os, dessa forma, mais seguros. Em uma modalidade adicional, “atrair-e-matar” também pode permitir o desenvolvimento de inseticidas químicos em dose menor. Em outra modalidade, o uso de feromônios para gerenciar a resistência a traços inseticidas e substâncias químicas pode reduzir o tamanho de refúgio.
[00154] Todas as estratégias eficazes de manejo de resistência a inseticidas (IRM) visam minimizar a seleção de resistência a qualquer tipo de inseticida. Na prática, alternações, sequências ou rotações de compostos de grupos de MoA diferentes permitem IRM sustentável e eficaz para pragas de insetos e ácaros. Isso assegura que a seleção de compostos no mesmo grupo de MoA seja minimizada, e que a resistência tenha menos probabilidade de se desenvolver. As aplicações são frequentemente dispostas em janelas ou blocos de pulverização de MoA que são definidos pelo estágio de desenvolvimento do cultivo, junto com a biologia e fenologia da espécie em questão. Orientações de especialistas locais devem ser sempre seguidas com relação às janelas e momento da pulverização. Várias pulverizações podem ser possíveis dentro de cada janela de pulverização, mas é geralmente essencial que gerações sucessivas da praga não sejam tratadas com compostos do mesmo grupo de MoA. O IRAC (“Insecticide Resistance Action Committee”) também oferece recomendações específicas para alguns grupos de MoA. Mecanismos metabólicos de resistência podem gerar resistência cruzada entre grupos de MoA; quando isso sabidamente ocorre, a recomendação acima deve ser modificada de acordo.
[00155] Várias abordagens podem ser adotadas para retardar a evolução de resistência. Uma abordagem, e talvez a mais simples, é reduzir a pressão de seleção (exposição) nas pragas aos cultivos de Bt por manutenção das plantas no refúgio. Refúgios próximos de plantas hospedeiras sem toxinas de Bt fornecem pragas suscetíveis abundantes com as quais a maioria das pragas resistentes raras que sobrevivem em cultivos de Bt acasalará. Se a herança de resistência é recessiva, a prole híbrida desses acasalamentos morrerá em cultivos de Bt, tornando substancialmente mais lenta a evolução de resistência. Questões específicas a serem consideradas na manutenção de refúgios incluem o tamanho do refúgio, a colocação do refúgio, o tempo do plantio e o manejo de refúgios.
[00156] Uma segunda abordagem é reduzir a adaptação diferencial entre insetos resistentes e suscetíveis. A adaptação diferencial é a vantagem adaptativa de fenótipos resistentes em relação aos fenótipos suscetíveis quando ambos são expostos à planta transgênica. Isso pode ser obtido por supressão de pragas que emergem do cultivo transgênico com outras táticas de controle como, por exemplo, inseticidas, controles de cultura ou controle biológico mais eficaz.
[00157] Uma terceira abordagem é reduzir a adaptação do heterozigoto RS. Quando a resistência é rara, a taxa de evolução de resistência é determinada principalmente pela adaptação de heterozigotos. Heterozigotos podem ter um fenótipo suscetível ou um fenótipo resistente. Se os heterozigotos são fenotipicamente suscetíveis, então eles possuem baixa adaptação na planta Bt (a resistência é recessiva), e a taxa de evolução de resistência é lenta. Um evento de alta dose possui baixa adaptação do heterozigoto RS, e um evento de baixa dose possui adaptação maior do heterozigoto RS.
[00158] Uma quarta abordagem só é usada com estratégias de IRM de alta dose. Para algumas espécies de pragas, pode ser possível gerenciar o movimento sexo-específico e as frequências de acasalamento para retardar a evolução de resistência (Andow, D.A. e A.R. Ives. “Monitoring and Adaptive Resistance Management”. Ecological Applications 12: 1.378-1.390 (2002)) . Por utilização de substâncias atrativas químicas e ambientais, pode ser possível aumentar o movimento de machos e simultaneamente reduzir o movimento de fêmeas dos refúgios para campos transgênicos, limitando o impacto de dinâmica fonte-sumidouro (Caprio, M.A. “Source-Sink Dynamics Between Transgenic and Non-Transgenic Habitats and Their Role in the Evolution of Resistance”. Insecticide Resistance and Resistance Management, Vol. 94: 698-705 (2001)).
[00159] A estratégia de alta dose/refúgio também é empregada para retardar a evolução de resistência. Essa estratégia exige que o cultivo Bt produza uma concentração de toxina suficientemente alta. O tecido de planta deve ser suficientemente tóxico de modo que qualquer alelo de resistência na população-alvo seja funcionalmente recessivo. A alta dose é uma propriedade tanto da planta Bt quanto da praga-alvo, e não é simplesmente baseada na concentração de toxina na planta. Uma “alta dose” é definida como aquela que mata uma proporção elevada (>95%) de genótipos de resistência heterozigotos, de modo que os heterozigotos tenham uma mortalidade similar aos genótipos suscetíveis homozigotos. Uma alta dose torna a resistência recessiva, o que pode retardar acentuadamente a evolução de resistência. Uma planta hospedeira diferente do cultivo Bt crescendo perto de um refúgio para a praga-alvo ou pragas. Um refúgio fornece pragas não selecionadas, que acasalarão com indivíduos resistentes que surgem de campos Bt tornando, dessa forma, toda a prole heterozigota e fenotipicamente suscetível. Os refúgios não-Bt devem ser espaçados suficientemente entre os campos de cultivo Bt, de modo que haja misturação e acasalamento suficientes entre indivíduos que emergem de refúgios e campos Bt.
[00160] A estratégia de alta dose/refúgio retarda a evolução de resistência primariamente por redução da pressão de seleção que favorece os alelos de resistência. Ela também reduz a vantagem adaptativa do heterozigoto RS em relação ao homozigoto SS. Um evento de alta dose é aquele no qual o alelo R é quase recessivo, o que significa que a adaptação do heterozigoto RS é quase a mesma que o homozigoto SS. Finalmente, a misturação e acasalamento promovidos entre indivíduos de um campo Bt e de um campo de refúgio reduzem a taxa de formação de prole RR em campos Bt.
[00161] Uma rotação de cultura de 2 anos nos Estados Unidos entre milho e soja tem sido tradicionalmente altamente bem-sucedida no controle de populações de larva-alfinete do milho. O cultivo de soja após plantio de milho apresenta eclosão de larvas de larva-alfinete do milho com raízes de plantas inadequadas à alimentação. Dessa forma, a supressão da população de larva-alfinete do milho é possível, na medida em que as larvas não se desenvolvem em adultos. No entanto, foi observado que a larva-alfinete do milho se adaptou para contornar essa prática de controle de pragas de duas forma: por utilização de diapausa, uma interrupção no desenvolvimento, para hibernar por dois anos eclodindo, dessa forma, durante uma cultivo de cultura de milho, e por perda da fidelidade para postura de ovos em campos de milho, fazendo a oviposição perto de outras plantas, incluindo soja (French e cols. “Inheritance of an Extended Diapause Trait in the Northern Corn Rootworm, Diabrotica barberi (Coleoptera: Chrysomelidae)”, J. Appl. Entomol. 138: 213-221 (2014)).
[00162] Outra tecnologia para controlar a resistência dos insetos se baseia na liberação de insetos criados em massa que foram esterilizados por irradiação ou engenharia genética (“Sterile Insect Technique”, ou SIT). Como os insetos liberados são estéreis, nenhuma prole viável resulta dos acasalamentos entre os insetos liberados e a população selvagem. Embora os alelos suscetíveis fornecidos por SIT tradicional não sejam herdados, SIT pode reduzir o acasalamento de insetos resistentes evitando, dessa forma, a disseminação de alelos resistentes. Uma aplicabilidade mais ampla de SIT é impedida por vários desafios, incluindo os efeitos negativos na adaptação do inseto da esterilização e a dificuldade em realizar a separação de sexos em larga escala para liberação somente de machos.
[00163] Suckling e cols. (Suckling e cols. “Resistance Management of Lightbrown Apple Moth, Epiphyas postvittana (Lepidoptera: Tortricidae) by Mating Disruption”. New Zealand Jounral of Crop and Horticultural Science, Vol. 18: 89-98 (1990)) verificaram que a traça da maçã marrom-clara, Epiphyas postvittana, resistente a inseticida (azinfos- metil) poderia persistir em pomares de maçãs tratados tanto com disrupção sexual quanto com inseticidas (clorpirifos). Isso não é surpreendente, considerando que a pressão de seleção constante de inseticidas com MOAs compartilhados favoreceria a população resistente. Independentemente disso, eles sugeriram que a disrupção sexual ainda pode ser usada para diminuir o dano dos frutos causados por pragas resistentes a inseticidas simplesmente por supressão de sua habilidade para acasalar, na medida em que a disrupção sexual opera por meio de um MOA ortogonal. Nenhum mecanismo específico, ou mecanismo de direcionamento de resistência de disrupção sexual, foi elucidado.
[00164] Caprio e Suckling (Caprio, M.A. e D.M. Suckling. “Mating Disruption Reduces the Risk of Resistance Development to Transgenic Apple Orchards: Simulations of the Lightbrown Apple Moth”. Proc. 48th N.Z. Plant Protection Conf.: 52-58 (1995)) produziram um modelo que mostra que a disrupção sexual pode reduzir a evolução de resistência a Bt por diminuição da frequência de alelo resistente em uma população de E. postvittana dentro de um pomar de maçãs virtual. Eles simularam disrupção sexual por redução do número de ovos postos pela população de fêmeas. Dessa forma, com 90% de disrupção sexual, as fêmeas só puseram 10% de sua capacidade reprodutiva normal. Os autores reconheceram a limitação de que seu modelo não levava em conta a oviposição por fêmeas grávidas invasoras. Ou seja, eles trataram a imigração de fêmeas acasaladas em um campo com disrupção sexual como se elas tivessem que acasalar novamente, o que era irreal. Ao citarem estudos de “marcar-liberar-capturar” que mostravam que o macho adulto de E. postvittana não se dispersava por distâncias longas, eles ponderaram que essa limitação era um fator menor para sua simulação, considerando que 95% das traças não se dispersariam além do campo simulado. Eles propuseram que a disrupção sexual diminui o tamanho da população tratada, exatamente como um fator de mortalidade adicional, e aumenta o efeito relativo da imigração dos refúgios, pois a população nos refúgios não foi penalizada com disrupção sexual. Eles mostraram que a disrupção sexual pode retardar a emergência de resistência, até mesmo em casos nos quais uma baixa dose de Bt foi simulada (Figura 1).
[00165] Andow e Ives (2002) simularam o potencial de utilização de substâncias atrativas químicas e ambientais como ferramentas para retardar a resistência a inseticidas por gerenciamento do movimento sexo-específico de pragas entre campos transgênicos e refúgios. A baixa migração entre refúgios e cultivos que expressam toxina causam acasalamento não aleatório e, dessa forma, levam a um aumento local no número de pragas homozigotas resistentes. O uso de substâncias químicas para aumentar a orientação de pragas mediada quimicamente é um meio para aumentar a dispersão que leva ao acasalamento aleatório entre adultos resistentes cultivados em cultivos tóxicos e adultos suscetíveis de refúgios. O aumento do movimento de machos com redução simultânea do movimento de fêmeas de refúgios para campos transgênicos manipula a dinâmica de acasalamento e oviposição e limita o impacto da dinâmica fonte-sumidouro (Caprio, 2001). O uso de substâncias atrativas em um refúgio aumenta o número de acasalamentos que ocorrem no refúgio entre adultos suscetíveis e resistentes. Além disso, a vantagem seletiva de resistência é reduzida se a oviposição aumenta em refúgios não tóxicos onde quaisquer larvas resistentes resultantes não receberiam vantagem adaptativa de sua resistência desenvolvida na ausência de toxinas (Carriere e cols. “Predicting Spring Moth Emergence in the Pink Bollworm: Implications for Managing Resistance to Transgenic Cotton”. Journal of Economic Entomology 94: 1.012-1.021 (2001); Andow e Ives 2002).
[00166] Andow e Ives (2002) apresentam um modelo de como a redução da reprodução em campos Bt tornaria mais lenta a evolução de resistência. O tratamento com inseticida suplementar, que aumenta a mortalidade durante o inverno (aradura), controles biológicos e a disrupção do acasalamento estão listados como mecanismos potenciais pelos quais a reprodução pode ser reduzida; mas não há elaboração sobre os detalhes desses mecanismos potenciais. Andow e Ives (2002) também descrevem como a aplicação de feromônio feminino no campo Bt serviria para atrair machos suscetíveis de refúgios para entrar no campo Bt e diluir os alelos resistentes que estão se desenvolvendo lá.
[00167] A presente invenção possui vantagens em relação aos conceitos prévios, pois os sistemas e métodos da presente revelação não exigem traços em alta dose, nem dependem da presença de um refúgio. Traços em alta dose são algumas vezes difíceis de obter para todas as espécies de pragas-alvo. Adicionalmente, a manutenção de refúgios pode ser custosa para os fazendeiros e de difícil implementação através de uma região. Por controle da misturação e do acasalamento entre indivíduos de campos tóxicos e de refúgio, pode-se reduzir a taxa na qual a prole homozigota resistente é formada. A Tabela 2 abaixo contrasta a presente invenção com revelações prévias na técnica. Tabela 2. Estratégias de Manejo de Resistência de Insetos.
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[00168] Distribuição espacial e concentração de feromônio sexual feminino:
[00169] Canteiro de Bt: concentração elevada de feromônio sexual e alta cobertura para efetuar disrupção sexual. Os machos nesse canteiro estão desorientados. Nenhum acasalamento no canteiro de Bt reduz o número de pragas resistentes.
[00170] Refúgio: concentração baixa de feromônio para atrair machos resistentes das bordas para acasalar com fêmeas suscetíveis no refúgio. Em uma modalidade, o feromônio é aplicado como fontes pontuais dispersas por todo o campo. Esses feromônios podem ser diferentes das formulações de disrupção sexual. Eles também podem ser compostos de tufos de pêlos de machos. A “baixa concentração” afeta os padrões de dispersão de machos para aumentar o número de machos resistentes dos campos tratados com inseticida que acasalam com fêmeas suscetíveis no refúgio. Os ovos resistentes heterozigotos resultantes apresentariam um custo adaptativo de resistência no refúgio (se as fêmeas fizessem oviposição perto de onde acasalaram), ou teriam uma adaptação diferencial menor sob pressão de seleção nos campos tratados com inseticida (se as fêmeas acasaladas migrassem para canteiros próximos antes da oviposição).
[00171] Bordas: Essa é uma raia sem feromônio na borda interna do canteiro de Bt que pode atuar como uma zona- tampão. Ela permite que alguns machos resistentes migrem para o refúgio vizinho para acasalar com fêmeas suscetíveis.
[00172] Distribuição espacial de refúgio:
[00173] Blocos separados. Não muito longe de canteiros de Bt de modo a permitir que a população suscetível acasale com membros resistentes do canteiro de Bt.
[00174] Refúgio em uma bolsa. A aplicação de manta de feromônio penaliza toda a população e mantém os números da população baixos. Isso reduz a pressão que favorece alelos resistentes, na medida em que todos os insetos são capazes de encontrar cultivo não Bt do qual se alimentam no refúgio.
[00175] Refúgio na borda. Promove a migração da população suscetível em direção ao canteiro de Bt para acasalar com insetos resistentes. Esse efeito poderia ser aumentado por plantio da borda mais cedo. À medida que a borda envelhece, os insetos suscetíveis migrarão em massa para o centro.
[00176] A presente invenção fornece um método de resgate da susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros que compreende plantas de uma população de plantas, em que as plantas podem compreender um ou mais traços inseticidas transgênicos, em que uma porção ou todo o canteiro pode compreender um ou mais inseticidas químicos, em que todo o canteiro compreende uma região central e uma região da borda, em que o sistema de canteiros ainda compreende um ou mais refúgios, o referido método compreendendo: a) a aplicação de uma tática de disrupção sexual à região central, em que a referida tática de disrupção sexual é capaz de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas; b) ter uma zona livre de feromônio na região da borda; e c) a aplicação de uma concentração baixa de uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos em um ou mais dos refúgios, em que o referido método resgata a susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos como resultado das aplicações, quando comparado com um canteiro de controle que só teve uma ou nenhuma das aplicações.
[00177] Em uma modalidade, a redução no número de uma ou mais pragas compreende uma diminuição no acasalamento de uma praga resistente com outra praga resistente. Em outra modalidade, as referidas (uma ou mais) pragas suscetíveis nos referidos (um ou mais) refúgios acasalam com uma ou mais pragas resistentes do canteiro. Em outra modalidade, as plantas que compreendem um ou mais traços inseticidas transgênicos expressam uma ou mais proteínas de Bacillus thuringiensis (Bt).
[00178] Em uma modalidade, a aplicação de uma tática de disrupção sexual compreende a aplicação de um ou mais feromônios. Em outra modalidade, os (um ou mais) feromônios compreendem formulações pulverizáveis ou estão em emissores de aerossol ou dispensadores aplicados manualmente. Em outra modalidade, os (um ou mais) feromônios são aplicados em uma concentração elevada e em alta cobertura.
[00179] Em uma modalidade, os referidos (um ou mais) refúgios estão adjacentes ao canteiro. Em outra modalidade, os (um ou mais) refúgios compreendem blocos separados. Em outra modalidade, os (um ou mais) refúgios promovem a migração de uma ou mais pragas suscetíveis à região central para acasalar com uma ou mais pragas resistentes. Em outra modalidade, a região da borda é plantada mais cedo do que a região central.
[00180] Em uma modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos aplicados no método de resgate da susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros compreendem substâncias atrativas masculinas.
[00181] Em uma modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos aumentam o número de acasalamentos que ocorrem nos (um ou mais) refúgios entre pragas-fêmeas suscetíveis e pragas-machos resistentes. Em outra modalidade, a vantagem seletiva de resistência é reduzida nos (um ou mais) refúgios.
[00182] A presente invenção também fornece um sistema de canteiros que compreende plantas de uma população de plantas, em que as plantas podem compreender um ou mais traços inseticidas transgênicos, em que uma porção ou todo o canteiro pode compreender um ou mais inseticidas químicos, em que todo o canteiro compreende uma região central e uma região da borda, em que o sistema de canteiros ainda compreende um ou mais refúgios, em que o sistema de canteiros ainda compreende uma ou mais pragas capazes de danificar as plantas, em que as referidas (uma ou mais) pragas se tornaram resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos, o referido canteiro compreendendo: a) uma ou mais substâncias semioquímicas aplicadas à região central, em que as referidas (uma ou mais) substâncias semioquímicas são capazes de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas, b) uma zona livre de feromônio na região da borda; e c) uma concentração baixa de uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos aplicados em um ou mais dos refúgios, em que o referido sistema de canteiros possui a susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos resgatada como resultado das aplicações, quando comparado com um sistema de canteiros de controle que só teve uma ou nenhuma das aplicações.
[00183] Em uma modalidade, as (uma ou mais) substâncias semioquímicas aplicadas à região central compreendem um ou mais feromônios. Em outra modalidade, os (um ou mais) feromônios são aplicados em uma concentração elevada e em alta cobertura. Em outra modalidade, a concentração baixa de uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos compreende substâncias atrativas masculinas.
Traços - Preventiva
[00184] Distribuição espacial e concentração de feromônio sexual feminino:
[00185] Canteiro de Bt, refúgio e borda: concentração elevada de feromônio sexual e alta cobertura para efetuar disrupção sexual e manter os rendimentos do cultivo altos no refúgio.
[00186] Distribuição espacial de refúgio:
[00187] Blocos separados. Não muito longe de canteiros de Bt de modo a permitir que a população suscetível acasale com membros resistentes do canteiro de Bt.
[00188] Refúgio em uma bolsa. A aplicação de manta de feromônio penaliza toda a população e mantém os números da população baixos. Isso reduz a pressão que favorece alelos resistentes, na medida em que todos os insetos são capazes de encontrar cultivo não Bt do qual se alimentam.
[00189] Refúgio na borda. Promove a migração da população suscetível em direção ao canteiro de Bt para acasalar com insetos resistentes. Esse efeito poderia ser aumentado por plantio da borda mais cedo. À medida que a borda envelhece, os insetos suscetíveis migrarão em massa para o centro.
[00190] A presente invenção fornece um método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros que compreende plantas de uma população de plantas, em que as plantas podem compreender um ou mais traços inseticidas transgênicos, em que uma porção ou todo o canteiro pode compreender um ou mais inseticidas químicos, em que todo o canteiro compreende uma região central e uma região da borda, em que o sistema de canteiros ainda compreende um ou mais refúgios, o referido método compreendendo: a) a aplicação de uma tática de disrupção sexual à região central, em que a referida tática de disrupção sexual é capaz de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas; e b) a aplicação de uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos nos (um ou mais) refúgios, em que as referidas (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos são capazes de reduzir ou evitar o movimento de uma ou mais pragas suscetíveis, e/ou atrair pragas resistentes ao refúgio, em que o referido método retarda a emergência ou reduz o número de uma ou mais pragas como resultado das aplicações, quando comparado com um canteiro de controle que só teve uma ou nenhuma das aplicações.
[00191] Em uma modalidade, a redução no número de uma ou mais pragas compreende uma diminuição no acasalamento de uma praga resistente com outra praga resistente. Em outra modalidade, as referidas (uma ou mais) pragas suscetíveis nos referidos (um ou mais) refúgios acasalam com uma ou mais pragas resistentes do canteiro. Em outra modalidade, as plantas que compreendem um ou mais traços inseticidas transgênicos expressam uma ou mais proteínas de Bacillus thuringiensis (Bt).
[00192] Em uma modalidade, a aplicação de uma tática de disrupção sexual compreende a aplicação de um ou mais feromônios. Em outra modalidade, os (um ou mais) feromônios compreendem formulações pulverizáveis ou estão em emissores de aerossol ou dispensadores aplicados manualmente. Em outra modalidade, os (um ou mais) feromônios são aplicados em uma concentração elevada e em alta cobertura.
[00193] Em uma modalidade, os referidos (um ou mais) refúgios estão adjacentes ao canteiro. Em outra modalidade, os (um ou mais) refúgios compreendem blocos separados. Em outra modalidade, os referidos (um ou mais) refúgios estão na região da borda. Em outra modalidade, os (um ou mais) refúgios promovem a migração de uma ou mais pragas suscetíveis à região central para acasalar com uma ou mais pragas resistentes. Em outra modalidade, a região da borda é plantada mais cedo do que a região central.
[00194] Em uma modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos aplicados no método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros compreendem fatores de oogênese e oviposição (OOSFs). Em outra modalidade, os OOSFs são aplicados por vaporização. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos compreendem uma ou mais substâncias atrativas. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem uma ou mais substâncias químicas da planta hospedeira, substâncias químicas que não são planta hospedeira, substâncias químicas voláteis sintéticas ou substâncias químicas voláteis naturais. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas são identificadas por meio da ligação a uma ou mais proteínas ligantes de odorantes de pragas. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem uma ou mais substâncias químicas voláteis da planta hospedeira. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias químicas voláteis da planta hospedeira compreendem heptanal ou benzaldeído. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem um ou mais feromônios masculinos. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem um ou mais feromônios de oviposição. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem uma ou mais substâncias atrativas femininas. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas femininas compreendem etileno.
[00195] Em uma modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos aplicados no método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros reduzem o movimento de pragas-fêmeas suscetíveis dos (um ou mais) refúgios. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos aumentam o número de acasalamentos que ocorrem nos (um ou mais) refúgios entre pragas-fêmeas suscetíveis e pragas-machos resistentes. Em outra modalidade, a vantagem seletiva de resistência é reduzida nos (um ou mais) refúgios.
[00196] A presente invenção também fornece um sistema de canteiros que compreende plantas de uma população de plantas, em que as plantas podem compreender um ou mais traços inseticidas transgênicos, em que uma porção ou todo o canteiro pode compreender um ou mais inseticidas químicos, em que todo o canteiro compreende uma região central e uma região da borda, em que o sistema de canteiros ainda compreende um ou mais refúgios, em que todo o canteiro ainda compreende uma ou mais pragas capazes de danificar as plantas, em que as referidas (uma ou mais) pragas podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos, o referido canteiro compreendendo: a) uma ou mais substâncias semioquímicas aplicadas à região central, em que as referidas (uma ou mais) substâncias semioquímicas são capazes de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas; e b) uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos aplicados nos (um ou mais) refúgios, em que as referidas (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos são capazes de reduzir ou evitar o movimento de uma ou mais pragas suscetíveis, e/ou atrair pragas resistentes ao refúgio, em que o referido sistema de canteiros possui um retardo na emergência ou uma redução no número de uma ou mais pragas como resultado das aplicações, quando comparado com um sistema de canteiros de controle que só teve uma ou nenhuma das aplicações.
[00197] Em uma modalidade, as (uma ou mais) substâncias semioquímicas aplicadas à região central compreendem um ou mais feromônios. Em outra modalidade, os (um ou mais) feromônios são aplicados em uma concentração elevada e em alta cobertura. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos compreendem fatores de oogênese e oviposição (OOSFs). Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos compreendem uma ou mais substâncias atrativas.
[00198] Insetos polífagos se alimentam em múltiplos cultivos diferentes. Recentemente, uma cepa de Heliothis virescens demonstrou resistência cruzada a uma gama de toxinas de Bt que diferem em estrutura e atividade. Dessa forma, o conceito de evitar o desenvolvimento de resistência pelo uso de genes de Bt diferentes em diferentes plantas hospedeiras de pragas polífagas foi contestado. Portanto, nos métodos da presente invenção, a aplicação de disrupção sexual em todos os cultivos hospedeiros na mesma região seria desejável.
[00199] Estratégias preventivas e responsivas para combater resistência a inseticidas químicos serão similares às estratégias descritas acima para traços inseticidas transgênicos.
[00200] Ao invés de refúgios, áreas diferentes de um campo podem ser tratadas com diferentes inseticidas com modos de ação independentes. Isso diminuirá a probabilidade de que uma praga se tornará resistente a certo inseticida químico.
[00201] A expressão de Bt é mais fraca nos estágios tardios do ciclo de cultivo. Isso aumenta o risco de resistência, pois por esse ponto no ciclo de cultivo, pode já ter existido 3-4 gerações sob pressão de seleção para se tornarem resistentes. “Atrair-e-matar” nesse estágio tardio mataria quaisquer heterozigotos aumentando, dessa forma, a eficácia do tratamento preventivo. Diferenças na probabilidade de desenvolvimento de resistência em lagartas- machos e -fêmeas podem ser exploradas. Se, por exemplo, a resistência emerge mais rápido em machos, “atrair-e-matar” usando feromônios sexuais femininos pode ser usado para matar seletivamente aqueles machos.
[00202] O alelo de resistência e seu efeito sobre a olfação. Supõe-se que o alelo de resistência não leve a nenhuma diferença na olfação (encontrar o hospedeiro ou encontrar o parceiro) entre indivíduos suscetíveis e resistentes. Embora isso possa ser uma suposição razoável, quando o MOA do inseticida não está relacionado com a olfação e com o sistema neural (por exemplo, uma toxina do intestino de Bt), pode ser que adaptações que permitem a resistência a neurotoxinas, por exemplo, piretróides, possam levar a diferenças nas sensibilidades da olfação. Isso, por sua vez, pode ser explorado para permitir o acasalamento preferencial entre SS e RS.
Marcadores diagnósticos e genéticos de resistência para RS, SS e RR
[00203] Métodos de avaliação à base de DNA podem ser usados para medir a cessação e/ou reversão de evolução de resistência fornecida pelos sistemas e métodos dessa revelação. Por identificação dos genes que conferem resistência, frequências baixas de genes de resistência em uma população podem ser detectadas e quantificadas. Até agora, não há identificação confiável de marcadores genéticos para resistência em insetos, como há para resistência da planta hospedeira (Jessup e cols. “Genetic Mapping of Fall Armyworm Resistance in Zoysiagrass”, Crop Science 51 (4): 1.774-1.783 (2011)), embora tenham sido obtidos ganhos significantes em vários lepidópteros.
[00204] Muitos estudos corroboram a afirmativa de que um único lócus (ou um pequeno número de) recessivo, autossômico, controla a resistência (Ríos-Díez, J.D. e C.I. Saldamando- Benjumea. “Susceptibility of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) Strains From Central Colombia to Two Insecticides, Metomil and Lambda-Cialotrin: A Study of the Genetic Basis of Resistance”, J. Economic Entomology 104 (5): 1.698-1.705 (2011)). A resistência em H. virescens e P. gossypiella é causada por uma mutação em uma única proteína do domínio 12 de caderina no intestino larval (Morin e cols. “Three Cadherin Alleles Associated With Resistance to Bacillus thuringiensis in Pink Bollworm”. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100: 5.004-5.009 (2003)). A base genética para essa resistência de Modo 1 particular não é a mesma em todos os lepidópteros, e possivelmente nem mesmo entre todas as cepas dentro de uma espécie (Baxter e cols. “Novel Genetic Basis of Field-Evolved Resistance to Bt Toxins in Plutella xylostella”. Insect Molecular Biology 14: 327-334 (2005)). Portanto, a avaliação dessa sequência do gene de caderina particular não seria diagnóstica e não poderia detectar resistência em populações de campo. Em um lepidóptero diferente, Plodia interpunctella, o mecanismo de resistência atua, em vez disso, por meio de uma protease de processamento de pró-toxina, cuja base genética provavelmente é diferente em Plutella e Heliothis (Heckel e cols. 2007). Evidências mais recentes sugerem que a mesma região cromossômica (ABCC2) em pelo menos dois, possivelmente 3, lepidópteros divergentes (H. virescens e P. xylostella e, potencialmente, T. ni) é o sítio de uma mutação diretamente responsável por resistência a Bt (Baxter e cols. “Parallel Evolution of Bacillus thuringiensis Toxin Resistance in Lepidoptera”, Genetics 189: 675-679 (2011)). Jessup e cols. (2011) afirmam que identificaram um marcador, ZgAg136, para resistência de Zoysiagrass a S. frugiperda, e sugerem que ele pode transferir a resistência de cultivos importantes adicionais como, por exemplo, milho.
[00205] Arias e cols. (Arias e cols. “Ecology, Behavior and Bionomics First Genotyping of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) Progeny from Crosses Between Bt-Resistant and Bt-Susceptible Populations, and 65- Locus Discrimination of Isofamilies”, Research & Reviews: Journal of Botanical Sciences 4 (1): 18-29 (2015)) encontraram sete marcadores microssatélites que se correlacionavam com o fenótipo Bt-resistente. Esse estudo fornece um ponto de partida para estudar níveis baixos de Bt-resistência, que geralmente estão associados com genes dominantes ou co-dominantes.
[00206] Um feromônio é uma substância química que é produzida normalmente por um animal ou inseto e serve especialmente como um estímulo para outros indivíduos da mesma espécie para uma ou mais respostas comportamentais. Feromônios podem ser usados para interromper o acasalamento de insetos invasores por dispensa dos feromônios ou da fragrância do feromônio no ar, de modo que os machos não possam localizar as fêmeas, o que interrompe o processo de acasalamento. Feromônios podem ser produzidos pelo organismo vivo, ou produzidos artificialmente. Esse método de controle de pragas não emprega inseticidas e, portanto, o uso de feromônios é mais seguro para o ambiente e para organismos vivos. Em uma modalidade, as formulações de feromônio usadas nos métodos da revelação compreendem uma mistura de feromônio de (Z)-9-tetradecenil acetato (Z9-14Ac):(Z)-11-hexadecenil acetato (Z11-16Ac) de Spodoptera frugiperda. Em outra modalidade, a proporção da mistura de feromônios de (Z)-9- tetradecenil acetato (Z9-14Ac):(Z)-11-hexadecenil acetato (Z11-16Ac) é cerca de 87:13. Em algumas modalidades, as formulações de feromônio usadas nos métodos da revelação compreendem uma mistura de feromônio de (Z)-9-tetradecenil acetato (Z9-14Ac):(Z)-11-hexadecenil acetato (Z11- 16Ac):(Z)-7-dodecenil acetato (Z7-12Ac). Em outra modalidade, a proporção da mistura de feromônios de (Z)-9- tetradecenil acetato (Z9-14Ac):(Z)-11-hexadecenil acetato (Z11-16Ac):(Z)-7-dodecenil acetato (Z7-12Ac) é cerca de 87:12:1. Em algumas modalidades, as formulações de feromônio usadas nos métodos da revelação compreendem uma mistura de feromônio de (Z)-11-hexadecenal (Z11-16Ald):(Z)-9- hexadecenal (Z9-16:Ald) de Helicoverpa zea. Em outra modalidade, a proporção da mistura de feromônios de (Z)-11- hexadecenal (Z11-16Ald):(Z)-9-hexadecenal (Z9-16:Ald) é cerca de 97:3.
[00207] Feromônios sexuais são usados na química de comunicação de muitos insetos para atração da espécie do sexo oposto para se engajar na reprodução. Feromônios são úteis para o controle de pragas em grande parte por quatro meios: monitoramento, armadilhas em massa, “atrair-e-matar” e interrupção ou deficiência de comunicação. A metodologia de “monitoramento” atrai a praga para uma área central, o que permite que o agricultor obtenha informação precisa sobre o tamanho da população de pragas a fim de tomar decisões informadas sobre o uso ou não de pesticidas. A metodologia de “armadilhas em massa” leva a praga a uma área comum e fisicamente a captura, o que pode impedir a produção de novas gerações da praga. A metodologia “atrair-e-matar” permite que a praga seja atraída para um recipiente centralmente localizado e seja morta no recipiente pelo pesticida, reduzindo a necessidade de espalhar pesticidas em áreas amplas. A “interrupção da comunicação” pode ocorrer, em que uma grande concentração de feromônio sexual pode mascaram feromônios de ocorrência natural ou saturar os receptores no inseto causando uma deficiência de comunicação e interrupção do reprodutivo natural. Para cada um desses meios, cada espécie de praga individual precisa ser tratada com uma composição personalizada.
[00208] As formulações de feromônio usadas nos métodos da invenção podem ser fornecidas isoladamente ou podem ser incluídas em um carreador e/ou um dispensador. Em uma modalidade, os métodos compreendem a aplicação de um ou mais feromônios em dispensadores localizados por todo o canteiro. Em outra modalidade, os métodos compreendem a aplicação de uma ou mais formulações de feromônios que compreendem concentrado de emulsão pulverizável ou formulações de microencapsulação pulverizáveis. Em outra modalidade, os métodos compreendem a aplicação de um ou mais feromônios em emissores de aerossol.
[00209] Um dispensador permite a liberação da composição de feromônio. Qualquer dispensador adequado conhecido na técnica pode ser usado. Exemplos desses dispensadores incluem, sem limitação, bubble caps que compreendem um reservatório com uma barreira permeável através da qual os feromônios são lentamente liberados, almofadas, glóbulos, bastões de tubos, espirais ou bolas formadas por borracha, plástico, couro, algodão, lã de algodão, madeira ou produtos de madeira que são impregnados com a composição de feromônio. Por exemplo, laminados, péletes, grânulos, cordas ou espirais de cloreto de polivinila das quais a composição de feromônio evapora, ou septos de borracha. Um exemplo de um dispensador é um tubo de polietileno lacrado contendo a composição de feromônio da invenção onde um fio é fundido dentro do plástico de modo que o dispensador possa ser anexado pelo fio a uma árvore ou arbusto. O dispensador também pode compreender ou incluir uma armadilha. Um agente de morte pode ser incorporado na armadilha, por exemplo, uma superfície pegajosa ou tratada com inseticida, uma saída restrita, vapor de inseticida ou uma tela elétrica.
[00210] O carreador pode ser um líquido ou sólido inerte. Exemplos de carreadores sólidos incluem, sem limitação, enchimentos como, por exemplo, caulim, bentonita, dolomita, carbonato de cálcio, talco, magnésia em pó, terra de Fuller, cera, gesso, terra diatomácea, borracha, plástico, sílica e argila da China. Exemplos de carreadores líquidos incluem, sem limitação, água; álcoois, particularmente etanol, butanol ou glicol, bem como seus éteres ou ésteres, particularmente acetato de metilglicol; cetonas, particularmente acetona, ciclohexanona, metiletil cetona, metilisobutilcetona ou isoforona; alcanos como, por exemplo, hexano, pentano, heptanos; hidrocarbonetos aromáticos, particularmente xilenos ou alquil naftalenos; óleos minerais ou vegetais; hidrocarbonetos alifáticos clorados, particularmente tricloroetano ou cloreto de metileno; hidrocarbonetos aromáticos clorados, particularmente clorobenzenos; solventes hidrossolúveis ou fortemente polares como, por exemplo, dimetilformamida, sulfóxido de dimetila ou N-metilpirrolidona; gases liquefeitos; ou semelhantes ou uma mistura destes.
[00211] As formulações de feromônio usadas nos métodos da invenção podem ser formuladas de modo a fornecer liberação lenta na atmosfera, e/ou de modo a serem protegidas da degradação após liberação. Por exemplo, as formulações de feromônio podem compreender carreadores como, por exemplo, microcápsulas, flocos biodegradáveis e matrizes à base de cera de parafina. Em alguns casos, a composição de feromônio é fornecida por liberação direta do carreador. Por exemplo, Min-U-Gel™, uma argila de Atapulgita altamente absortiva, pode ser impregnado com uma composição de feromônio da invenção. Em outro exemplo, a composição de feromônio pode ser misturada em uma pasta de carreador que pode ser aplicada às árvores e a outras plantas. Inseticidas podem ser adicionados à pasta. Iscas ou estimulantes da alimentação também podem ser adicionados ao carreador.
[00212] As formulações de feromônio usadas nos métodos da invenção podem compreender outros feromônios ou substâncias atrativas, desde que os outros compostos não interfiram substancialmente com a atividade das formulações.
[00213] As formulações de disrupção sexual podem incluir as seguintes categorias, dependendo do tipo de dispensador e da técnica de aplicação: (1) Reservatório, sistemas de taxa elevada que devem ser aplicados manualmente; (2) equivalente feminino, sistemas pulverizáveis de taxa baixa; (3) equivalente feminino, sistemas de taxa baixa aplicados manualmente; (3) sistemas de taxa baixa, microdispersíveis, que são pulverizáveis. As formulações comerciais de disrupção sexual e “atrair e matar” para a lagarta-rosada estão resumidas em Jenkins 2002 (Jenkins, J.W. “Use of Mating Disruption in Cotton in North and South America. Use of Pheromones and Other Semiochemicals in Integrated Production”, IOBC wprs Bulletin Vol. 25, 2002) e é incorporado nesse relatório descritivo em sua totalidade.
[00214] Efeito de feromônios sexuais em traças-fêmeas. A disrupção sexual com o uso de feromônios sexuais femininos opera por meio da modulação do comportamento de machos adultos, na medida em que armadilha catch shutdown (uma indicação de supressão do acasalamento) é uma propriedade apenas de machos. Trap catch shutdown é usado como substituto para indicação de que nenhum acasalamento ocorreu no campo. É importante perceber que traças adultas causam danos desprezíveis, pois apenas se alimentam de néctar e, para algumas espécies, não se alimentam de modo algum. Dessa forma, o dano é uma propriedade das fêmeas, cuja prole de lagartas atacará o cultivo hospedeiro. Como uma traça-fêmea é afetada pela presença de seu próprio feromônio sexual não é totalmente compreendido. Evidentemente, as fêmeas são afetadas indiretamente por disrupção sexual caso estejam incapazes de recrutar com sucesso um parceiro-macho para a fertilização de seus ovos.
[00215] Com o uso de um olfatômetro para medir a resposta comportamental de fêmeas de traças H. armigera e H. zea contra feromônios liberados por outras fêmeas vivas de traças H. armigera e H. zea, Saad e Scott (Saad, A.D. & Scott, D.R. “Repellence of Pheromone Released by Females of Heliothis armigera and H. zea to Females of Both Species”. Entomol. Exp. Appl. 30, 123-127 (1981)) mostraram a seguinte ordem de repelência: virgens repeliram virgem > virgens repelidas por acasaladas > acasaladas repelidas por virgem. Fêmeas acasaladas não foram repelidas por outras fêmeas acasaladas. Como esperado em função do fato de que H. armigera e H. zea compartilham os mesmos ingredientes ativos de feromônio (AIs), uma fêmea virgem de H. armigera também foi repelida por uma fêmea virgem de H. zea, e vice-versa. Os autores interpretaram essa repelência de fêmea virgem como um mecanismo para assegurar distribuição uniforme de fêmeas recém emergidas e, dessa forma, aumentar o sucesso global da população no recrutamento de machos. Adicionalmente, eles ponderaram que a distribuição uniforme das fêmeas deve levar à distribuição uniforme dos ovos, o que deve beneficiar a sobrevida para uma espécie que é polífaga, canibalística e que deposita ovos separadamente.
[00216] Su e cols. (Su, J.-W., e cols. “Female Moths of Cotton Bollworm (Lepidoptera: Noctuidae) Captured by Waterbasin Traps Baited with Synthetic Female Sex Pheromone”. Insect Sci. 13, 293-299 (2006)) realizaram experimentos de armadilha em massa de H. armigera em campos de algodão na China por mais de três anos, que indicam que fêmeas acasaladas são realmente atraídas ao feromônio sexual feminino. Traças-fêmeas e traças-macho capturadas por armadilhas em bacia hidrográfica com iscas impregnadas com a mistura de feromônio sexual feminino sintético, uma proporção de 97:3 de Z11-16:Ald : Z9-16:Ald, foram comparadas com capturas por armadilhas em bacia hidrográfica de controle com iscas que não possuíam o feromônio. Um total de canteiros de 15 x 4 ha (0,15 x 0,04 km2) foi usado. As armadilhas em bacia hidrográfica foram aplicadas em três configurações nos canteiros: ‘A’ era apenas armadilhas de feromônio, ‘B’ era armadilhas tanto de feromônio quanto de controle em números aproximadamente iguais, e ‘C’ era apenas armadilhas de controle. Havia quatro canteiros ‘A’, cada um com 169 armadilhas, em intervalos de 13 m, três canteiros ‘A’, cada um com 100 armadilhas, em intervalos de 13 m, e outros três canteiros ‘A’, com 100 armadilhas por canteiro, mas cada um em intervalos de 20 m, 10 m e 5 m. Havia três canteiros ‘B’, cada um com 169 armadilhas em intervalos de 13 m e um canteiro ‘B’, com 100 armadilhas em intervalos de 13 m. Havia apenas um canteiro ‘C’, com 100 armadilhas em intervalos de 13 m. Um total de 1.983 armadilhas foi usado nos 15 canteiros. Todas as traças de lagarta-rosada do algodão capturadas por armadilhas em cada canteiro foram contadas e tiveram o sexo classificado diariamente durante um período de armadilhas de tipicamente duas semanas. Os resultados fundamentais estão resumidos nas Tabelas 3-5. Tabela 3. Traças H. armigera capturadas por armadilhas em bacia hidrográfica tendo como isca dispensadores de feromônio e dispensadores de controle em quatro canteiros de armadilha em massa ‘A’ e três canteiros de armadilha em massa ‘B’. Os canteiros ‘A’ tinham 169 armadilhas de feromônio. Os canteiros ‘B’ tinham 85 armadilhas de feromônio e 84 armadilhas de controle. Valores na mesma fileira seguidos por letras diferentes são significantemente diferentes.
Figure img0054
Tabela 4. Traças H. armigera capturadas por armadilhas de feromônio em três canteiros ‘A’ com 100 armadilhas cada e diferentes intervalos de armadilhas. Valores na mesma coluna seguidos por letras diferentes são significantemente diferentes. Intervalo de armadilhas (m) Captura semanal média por armadilha Captura semanal média por Ha (0,01 km2)
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Tabela 5. Fêmeas de traças H. armigera capturadas por armadilhas de feromônio e de controle. Todos os canteiros tinham 100 armadilhas em um intervalo de 13 m.
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[00217] Armadilhas que tiveram como isca feromônio sexual feminino capturaram significantemente mais fêmeas do que armadilhas sem isca (Tabela 3).
[00218] As maiores capturas de fêmeas ocorreram no centro, em oposição ao perímetro do canteiro. A densidade de armadilhas e, dessa forma, a concentração de feromônio, também é maior no centro.
[00219] Uma densidade de armadilhas maior leva a uma captura de fêmeas menor por armadilha, mas a uma captura de fêmeas maior por Ha (0,01 km2).
[00220] Uma densidade de armadilhas maior leva uma captura média de machos menor por armadilha e por Ha (0,01 km2) (Tabela 4). A concentração de feromônio transportado pelo ar aumenta com a densidade de armadilhas evocando, dessa forma, um efeito de disrupção sexual que leva uma captura de machos menor.
[00221] A maioria das fêmeas capturadas nas armadilhas de feromônio era acasalada, enquanto fêmeas capturadas em armadilhas de controle eram aproximadamente 50:50 virgens: acasaladas. Dessa forma, é principalmente a fêmea acasalada que é atraída ao feromônio sexual feminino.
[00222] Essas conclusões não estão necessariamente em conflito com Saad e Scott. O fato de que Su e cols. observaram mais fêmeas acasaladas em suas armadilhas de feromônio é consistente com a determinação de Saad e Scott de que a fêmea virgem é repelida por seu feromônio sexual. Como o design experimental Saad era omisso sobre a atração e ele só relatou uma repelência fraca de fêmeas acasaladas por fêmeas virgens, isso não conflita diretamente com a observação de Su de que fêmeas acasaladas são atraídas ao feromônio sexual feminino. A justificativa biológica para esse comportamento poderia ser que fêmeas acasaladas, que não produzem prontamente feromônios (veja abaixo), voam para perto das fontes de feromônio para aumentar as chances de acasalamento com machos atraídos à fonte de feromônio. Em outras palavras, isso se soma aos esforços de chamados da fêmea virgem. Outra interpretação seria que a fêmea acasalada voa em direção à fêmea virgem a fim de efetuar a oviposição no substrato do chamado antes que fêmea virgem tenha chance de acasalar.
[00223] Também vale observar que fêmeas de traças Helicoverpa exibem atração de curto alcance aos feromônios sexuais masculinos, também denominados compostos de tufos de pêlos (Hillier, N.K. e Vickers, N.J. “The Role of Heliothine Hairpencil Compounds in Female Heliothis virescens (Lepidoptera: Noctuidae) Behavior and Mate Acceptance”. Chem. Senses 29, 499-511 (2004)). Feromônios sexuais masculinos de H. virescens (Teal, P.E.A. e Tumlinson, J.H. “Isolation, Identification and Biosynthesis of Compounds Produced by Male Hairpencil Glands of Heliothis virescens (F.) (Lepidoptera: Lepidoptera)”. J. Chem. Ecol. 15, 413-427 (1989)) e H. sublexa foram identificados. Machos de H. armigera produzem Z11-16:OH, que inibe o vôo do macho no sentido do vento em ensaios em túnel de vento evitando, dessa forma, que machos da mesma espécie compitam por uma única fêmea (Huang, Y. e cols. “Male Orientation Inhibitor of Cotton Bollworm: Identification of Compounds Produced by Male Hairpencil Glands”. Entomol. Sin. 3, 172-182 ST - “Male Orientation Inhibitor of Cotton” (1996)). A atração relativa de fêmeas virgens e acasaladas de Helicoverpa ao feromônio sexual masculino não foi relatada.
[00224] Como fêmeas acasaladas de traças Helicoverpa são atraídas ao feromônio sexual feminino, haverá ainda uma tendência inerente para que fêmeas acasaladas tentem migrar para um campo de disrupção sexual.
[00225] Mitchell e cols. (Mitchell, E.R. e cols. “Capture of Male and Female Cabbage Loopers in Field Traps Baited with Synthetic Sex Pheromone”. Environ. Entomol. 1, 525-526 (1972)) verificaram que fêmeas de traças Trichoplusia ni eram capturadas por armadilhas que tinham como isca um feromônio sexual feminino sintético. Birth (Birth, M.C. “Responses of Both Sexes of Trichoplusia ni (Lepidoptera: Noctuidae) to Virgin Females and to Synthetic Pheromone”. Ecol. Entomol. 2, 99-104 (1977)) relataram uma resposta similar de traças-fêmeas às armadilhas que tinham como isca fêmea virgem de Trichoplusia ni.
[00226] Há uma evidência no eletroantenograma (EAG) de que a fêmea da lagarta-rosada do algodão percebe seu próprio feromônio sexual. (Três artigos chineses citados em Su e cols.).
[00227] Feromônios que repelem fêmeas de lepidópteros foram relatados (Rothschild, M. e Schoonhoven, L.M. “Assessment of Egg Load by Pieris brassicae (Lepidoptera: Pieridae)”. Nature 266, 352-355 (1977)).
[00228] Efeito do acasalamento no comportamento de chamado de traças-fêmeas. A produção de feromônio feminino e a receptividade sexual de H. zea são terminadas após acasalamento, mas podem ressurgir na noite seguinte (Kingan, T.G. e cols. “The Loss of Female Sex Pheromone After Mating in the Corn Earworm Moth Helicoverpa zea: Identification of a Male Pheromonostatic Peptide”. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 92, 5.082-5.086 (1995)). Dois peptídeos feromonostáticos (PSPs) com 57 aminoácido de comprimento no fluido seminal de machos de H. zea são responsáveis pelo desencadeamento desse comportamento refratário em fêmeas. De Kingan e cols.: “O reacasalamento pode ocorre na escotofase seguinte, quando então a paternidade da prole subsequente dependeria da extensão da precedência de esperma. No entanto, essa monogamia temporária pode conferir alguma adaptação do macho, na medida em que a postura de ovos pode ser ativada dentro de poucas horas da cópula; as fêmeas podem então fazer a oviposição de 36% dos seus ovos nas primeiras 24 h após o acasalamento”.
[00229] Em outras traças foi verificado que esse comportamento refratário em fêmeas é encurtado ou não é desencadeado quando fêmeas acasalam com machos previamente acasalados. A cópula com machos com vários acasalamentos resulta em um efeito menor do que feromonostático, mas menos ovos férteis postos por fêmeas. A lógica é que o acasalamento depleta os machos de certos compostos que não são completamente repostos. Uma modalidade dessa invenção é a coaplicação do feromônio sexual feminino e dos PSPs masculinos a fim de aumentar a eficácia da disrupção sexual no campo. PSPs podem ser considerados como um sinergista com feromônios sexuais, na medida em que reduzem o chamado em fêmeas reduzindo, dessa forma, a habilidade das fêmeas para competir com feromônios sintéticos sexuais sendo coaplicados para disrupção sexual. Essa sinergia tornaria efetivamente as fêmeas invisíveis aos machos e reduziria a probabilidade de acasalamento. Dessa forma, PSP evitaria a ocorrência do acasalamento, embora uma alta população local de machos e fêmeas possa existir. O modo de liberação para os PSPs pode envolver a vaporização das moléculas em uma pulverização transmitida pelo ar que demonstrou permitir a permeação de PSPs na hemolinfa de insetos (Kennedy, R. Vestaron Corporation, “Crops & Chemicals Conference”, Raleigh, Carolina do Norte, Julho de 2015).
[00230] Em uma modalidade, a disrupção sexual no método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros ainda compreende a aplicação de um ou mais peptídeos feromonostáticos (PSPs). Em uma modalidade, os (um ou mais) PSPs são aplicados por vaporização. Em outra modalidade, cada PSP é de uma praga altamente dispersiva da mesma espécie que cada praga que danifica as plantas. Em outra modalidade, a aplicação de um ou mais PSPs aumenta a disrupção sexual.
[00231] Em outra modalidade, a disrupção sexual no método de resgate da susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros ainda compreende a aplicação de um ou mais peptídeos feromonostáticos (PSPs). Em uma modalidade, os (um ou mais) PSPs são aplicados por vaporização. Em outra modalidade, cada PSP é de uma praga altamente dispersiva da mesma espécie que cada praga que danifica as plantas. Em outra modalidade, a aplicação de um ou mais PSPs aumenta a disrupção sexual.
[00232] De acordo com a presente invenção, outra forma de obter o mesmo efeito é a utilização da tecnologia de RNAi para impedir a expressão do neuropeptídeo de ativação da biossíntese de feromônio (PBAN). PBAN estimula a produção do feromônio sexual feminino em fêmeas virgens. O PBAN de 18 resíduos de aminoácidos para H. zea foi caracterizado (Raina, A. K., e cols. “A Pheromonotropic Peptide of Helicoverpa zea, with Melanizing Activity, Interaction with PBAN, and Distribution of Immunoreactivity”. Arch. Insect Biochem. Physiol. 53, 147-57 (2003)). Em uma modalidade, o método compreende a aplicação de uma tática de disrupção sexual e a ruptura de um ou mais neuropeptídeos de ativação da biossíntese de feromônio (PBANs) nas (uma ou mais) pragas. Em outra modalidade, a ruptura de um ou mais PBANs aumenta a disrupção sexual. Em outra modalidade, a ruptura de um ou mais PBANs compreende a ruptura por interferência de RNA.
[00233] Técnicas que podem ser empregadas de acordo com a presente invenção para fazer o knockdown da expressão do gene de PBAN incluem, sem limitação: (1) a interrupção de um transcrito do gene, por exemplo, a interrupção de um transcrito de mRNA do gene; (2) a interrupção da função de um polipeptídeo codificado por um gene, ou (3) a interrupção do próprio gene.
[00234] Por exemplo, tecnologias de RNA anti-senso, de ribozima, de dsRNAi, de interferência de RNA (RNAi), podem ser usadas na presente invenção para visar transcritos de RNA de um ou mais genes de PBAN. A tecnologia de RNA anti- senso envolve a expressão ou introdução em uma célula de uma molécula de RNA (ou de derivado RNA) que é complementar ou anti-senso para sequências encontradas em um mRNA particular em uma célula. Por associação com o mRNA, o RNA anti-senso pode inibir a tradução do produto do gene codificado. O uso de tecnologia anti-senso para reduzir ou inibir a expressão de um gene de inseto foi descrita, por exemplo, em Cabrera e cols. (1987) “Phenocopies Induced with Antisense RNA Identify the Wingless Fene”, Cell, 50(4): 659-663.
[00235] Uma ribozima é um RNA que possui tanto um domínio catalítico quanto uma sequência que é complementar a um mRNA particular. A ribozima funciona por associação com o mRNA (por meio do domínio complementar da ribozima) e depois clivagem (degradação) da mensagem usando o domínio catalítico.
[00236] A interferência de RNA (RNAi) é o processo de sequência-específico de silenciamento de gene pós- transcricional ou de silenciamento de gene transcricional em animais e plantas, iniciado por RNA de fita dupla (dsRNA) que é homólogo em sequência para o gene silenciado. A técnica de RNAi é discutida, por exemplo, em Elbashir, e cols., Methods Enzymol. 26: 199 (2002); McManus e Sharp, Nature Rev. Genetics 3: 737 (2002); Pedido PCT WO 01/75164; Martinez e cols., Cell 110: 563 (2002); Elbashir e cols., supra; Lagos-Quintana e cols., Curr. Biol. 12: 735 (2002); Tuschl e cols., Nature Biotechnol. 20: 446 (2002); Tuschl, Chembiochem. 2:239 (2001); Harborth e cols., J. Cell Sci. 114: 4.557 (2001); e cols., EMBO J. 20: 6.877 (2001); Lagos- Quintana e cols., Science 294: 8.538 (2001); Hutvagner e cols., loc cit, 834; Elbashir e cols., Nature 411: 494 (2001).
[00237] O termo “dsRNA” ou “molécula de dsRNA” ou “molécula efetora de RNA de fita dupla” se refere a uma molécula de ácido ribonucléico pelo menos parcialmente de fita dupla que contém uma região de pelo menos cerca de 19 ou mais nucleotídeos que estão em uma conformação de fita dupla. A molécula efetora de RNA de fita dupla pode ser um RNA de fita dupla duplex formado por das fitas de RNA separadas, ou pode ser uma fita simples de RNA com regiões de autocomplementaridade capazes de assumir uma conformação hairpin pelo menos parcialmente de fita dupla (ou seja, um dsRNA hairpin ou dsRNA de haste-alça). Em várias modalidades, o dsRNA consiste inteiramente em ribonucleotídeos ou consiste em uma mistura de ribonucleotídeos e desoxinucleotídeos, por exemplo, híbridos RNA/DNA. O dsRNA pode ser uma molécula única com regiões de autocomplementaridade, de modo que nucleotídeos em um segmento da molécula pareia bases com nucleotídeos em outro segmento da molécula. Em um aspecto, as regiões de autocomplementaridade são ligadas por uma região de pelo menos cerca de 3-4 nucleotídeos, ou cerca de 5, 6, 7, 9 a 15 nucleotídeos ou mais, que não possui complementaridade para outra parte da molécula e, dessa forma, permanece de fita simples (ou seja, a “região da alça”). Essa molécula assumirá uma estrutura haste-alça parcialmente de fita dupla, opcionalmente, com extremidades 5‘ e/ou 3‘ curtas de fita simples. Em um aspecto, as regiões de autocomplementaridade do dsRNA hairpin ou a região de fita dupla de um dsRNA duplex compreenderão uma Sequência Efetora e um Complemento Efetor (por exemplo, ligado por uma região da alça de fita simples e um dsRNA hairpin). A Sequência Efetora ou a Fita Efetora é aquela fita da região ou duplex de fita dupla que é incorporada ou se associa com RISC. Em um aspecto, a molécula efetora de RNA de fita dupla compreenderá uma sequência efetora com pelo menos 19 nucleotídeo contíguos, preferivelmente 19 a 29, 19 a 27 ou 19 a 21 nucleotídeos, que é um complemento reverso para o RNA de PBANs, ou um intermediário de replicação de fita oposta, ou as sequências de fita positiva antigenômica ou sequências de fita positiva não-mRNA de PBANs. Aqueles habilitados na técnica serão capazes de projetar uma molécula efetora de RNA de fita dupla adequada com base nas sequências de nucleotídeos de PBANs na presente invenção.
[00238] Em algumas modalidades, a molécula efetora de dsRNA é um “dsRNA hairpin”, um “dsRNA hairpin”, “RNA hairpin- curto” ou “shRNA”, ou seja, uma molécula de RNA de menos do que aproximadamente 400 a 500 nucleotídeos (nt), ou menos do que 100 a 200 nt, em que pelo menos um trecho de pelo menos 15 a 100 nucleotídeos (por exemplo, 17 a 50 nt, 19 a 29 nt) tem as bases pareadas com uma sequência complementar localizada na mesma molécula de RNA (fita de RNA simples), e em que a referida sequência e sequência complementar são separadas por uma região não pareada de pelo menos cerca de 4 a 7 nucleotídeos (ou cerca de 9 até cerca de 15 nt, cerca de 15 até cerca de 100 nt, cerca de 100 até cerca de 1000 nt) que forma uma de alça de fita simples acima da estrutura de haste criada pelas duas regiões de complementaridade de bases. As moléculas de shRNA compreendem pelo menos uma estrutura haste-alça que compreende uma região de haste de fita dupla de cerca de 17 até cerca de 100 bp; cerca de 17 até cerca de 50 bp; cerca de 40 até cerca de 100 bp; cerca de 18 até cerca de 40 bp; ou de cerca de 19 até cerca de 29 bp; homólogas e complementares a uma sequência-alva a ser inibida; e uma região da alça não pareada de pelo menos cerca de 4 a 7 nucleotídeos, ou cerca de 9 até cerca de 15 nucleotídeos, cerca de 15 até cerca de 100 nt, cerca de 100 até cerca de 1000 nt, que forma uma alça de fita simples acima da estrutura de haste criada pelas duas regiões de complementaridade de bases. Será reconhecido, no entanto, que não é estritamente necessário incluir uma “região da alça” ou “sequência de alça”, pois uma molécula de RNA que compreende uma sequência seguida imediatamente por seu complemento reverso tenderá a assumir uma conformação haste- alça, até mesmo quando não separada por uma sequência de “vedação” irrelevante.
[00239] Em uma modalidade, a disrupção sexual no método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros ainda compreende a ruptura de um ou mais neuropeptídeos de ativação da biossíntese de feromônio (PBANs) nas (uma ou mais) pragas. Em outra modalidade, a ruptura de um ou mais PBANs aumenta a disrupção sexual. Em outra modalidade, a ruptura de um ou mais PBANs compreende a ruptura por interferência de RNA. Em outra modalidade, cada PBAN é de uma praga altamente dispersiva da mesma espécie que cada praga que danifica as plantas.
[00240] Em uma modalidade, a disrupção sexual no método de resgate da susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros ainda compreende a ruptura de um ou mais neuropeptídeos de ativação da biossíntese de feromônio (PBANs) nas (uma ou mais) pragas. Em outra modalidade, a ruptura de um ou mais PBANs aumenta a disrupção sexual. Em outra modalidade, a ruptura de um ou mais PBANs compreende a ruptura por interferência de RNA. Em outra modalidade, cada PBAN é de uma praga altamente dispersiva da mesma espécie que cada praga que danifica as plantas.
[00241] Em uma modalidade, a disrupção sexual no método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros ainda compreende a aplicação de um ou mais PSPs e a ruptura de um ou mais PBANs nas (uma ou mais) pragas.
[00242] Em uma modalidade, a disrupção sexual no método de resgate da susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros ainda compreende a aplicação de um ou mais PSPs e a ruptura de um ou mais PBANs nas (uma ou mais) pragas.
[00243] Uma fêmea grávida individual é capaz de pôr 500 a 3.000 ovos, que ela deposita isoladamente on pilosidade foliar e estigma de milho. Fêmeas grávidas são, portanto, capazes de oviposição em muitas plantas dentro de um campo. Quando as populações de traças são altas, várias fêmeas podem pôr ovos em uma única espiga, resultando em 6-8 ovos por espiga de milho doce. Considerando que pode haver uma média de cerca de mil ovos por fêmea, há uma assimetria inerente na disrupção sexual.
[00244] Força de vôo de fêmeas grávidas. Esse é um parâmetro puramente empírico que só pode ser determinado no campo. Ele é espécie-dependente e provavelmente se altera com a região e estação climática. A presente invenção está relacionada à força de vôo das fêmeas acasaladas, na medida em que uma fêmea virgem invasora será incapaz de acasalar e de oviposição no canteiro tratado com feromônio. Mitchell e McLaughlin mostraram que a disrupção sexual em canteiros de 12 ha (0,12 km2) era suficiente para suprimir a oviposição (mas não explicitamente controlar os danos) para Spodoptera frugiperda (Mitchell, E.R. e J.R. McLaughlin. “Suppression of Mating and Oviposition by Fall Armyworm and Mating by Corn Earworm in Corn, Using Air Permeation Technique”. J. Econ. Entomol. 75, 270-274 (1982)), mas não suficiente para H. zea, implicando que fêmeas grávidas S. frugiperda são voadoras mais fracas do que H. zea. Com o uso de estudos em aparelhos de avaliação de vôo tutorado (flight mill), Armes e cols. determinaram a distância cumulativa média voada por H. armigera como sendo de 40 km para fêmeas virgens e 2 km para fêmeas grávidas (Armes, N.J. e Cooter, R.J. “Effects of Age and Mated Status on Flight Potential of Helicoverpa armigera (Lepidoptera, Noctuidae)”. Physiol. Entomol. 16, 131-144 (1991)). Curiosamente, a distância única mais longa voada por fêmeas grávidas foi de apenas 0,2 km, comparado com 20 km para fêmeas não acasaladas.
[00245] A observação geral de que fêmeas acasaladas são voadoras mais fracas do que fêmeas virgens é referida como a síndrome de oogênese-vôo, que pode ser intuitivamente compreendida como a disposição de fêmeas grávidas para minimizar o risco de predação associado com a viagem por longas distâncias e à escolha de fazer a oviposição perto de onde o acasalamento ocorreu. A distância medida por estudos em aparelhos de avaliação de vôo tutorado são provavelmente uma superestimativa, pois as traças são suportadas por uma amarra e estão constantemente sendo alimentadas com açúcar. O fato de que os estudos em aparelhos de avaliação de vôo tutorado não constituem um bom previsor do tamanho de canteiro mínimo necessário para que a disrupção sexual é apoiado pelo fato de que foi medido que a fêmea grávida de Cydia pomonella voa uma distância cumulativa média de 8,6 km e uma distância única mais longa de 1 km (Schumacher, P. e cols. “Long flights in Cydia pomonella L. (Lepidoptera: Tortricidae) Measured by a Flight Mill: Influence of sex, Mated Status and Age”. Physiol. Entomol. 22, 149-160 (1997)), embora seja bem conhecido que a disrupção sexual C. pomonella em áreas de apenas 50 ha (0,5 km2) fornecerá controle de danos adequado (Witzgall, P., e cols. “Codling Moth Management and Chemical Ecology”. Annu. Rev. Entomol. 53, 503-522 (2008)). A Tabela 6 resume estudos publicados sobre força de vôo de traças-fêmeas. Tabela 6. Estudos publicados sobre forças de vôo de traças- fêmeas.
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[00246] É provável que a força de vôo da fêmea grávida também seja função do que está sendo cultivado nas vizinhanças. Por exemplo, uma fêmea acasalada em um campo de milho senescente (ou seja, R1 a R6) provavelmente exibirá uma tendência maior para migrar para um campo próximo no estágio de espigamento (por exemplo, V10) com locais melhores para oviposição. Como as larvas de Helicoverpa são canibalísticas, a oviposição em um campo em estágio tardio, onde as espigas de milho provavelmente já estão infestadas, seria desfavorecida por seleção natural. Esse fator é amplificado para outros cultivos hospedeiros em função do comportamento polífago de Helicoverpa.
[00247] Helicoverpa spp. participa em vôos migratórios de longo alcance ao escalar para altas altitudes e sendo carregada por jatos de vento. John Westbrook (“USDA-ARS College Station”, Texas) determinou o estado de acasalamento de fêmeas em vôos migratórios por captura de traças-fêmeas em altas altitudes, e verificou que fêmeas grávidas não participam nesses vôos. Portanto, o comportamento local dispersivo de fêmeas acasaladas na vizinhança do canteiro tratado com feromônio é de preocupação primária.
[00248] Padrão de oviposição. A presente invenção leva em conta a oviposição em múltiplos sítios versus em sítios únicos. A oviposição máxima (51,6 ovos/fêmea) foi registrada para H. armigera em uma variedade de algodão (Gossypium hirsutum LH 900) em um bioensaio de campo contido (Butter, N.S. e Singh, S. (1996) “Ovipositional Response of Helicoverpa armigera to Different Cotton Genotypes”, Phytoparasitica 24 (2): 97-102). Torres e Ruberson observaram que havia cerca de 0,2-0,4 ovos por planta de algodão durante a estação de oviposição de pico para lagartas-rosadas do algodão Heliothis e Helicoverpa (Torres, J.B. e Ruberson, J.R. (2006) “Spatial and Temporal Dynamics of Oviposition Behavior of Bollworm and Three of its Predators in Bt and non-Bt Cotton Fields”, Entomologia Experimentalis et Applicata 120: 11-22). Uma fêmea grávida individual é capaz de pôr 500 a 3.000 ovos, que ela deposita isoladamente na pilosidade foliar e estigma de milho. Fêmeas grávidas são, portanto, capazes de oviposição em muitas plantas dentro de um campo. Quando populações de traças são altas, várias fêmeas podem pôr ovos em uma única espiga, resultando em 6-8 ovos por espiga de milho doce. Considerando que pode haver uma média de cerca de mil ovos por fêmea, há uma assimetria inerente na disrupção sexual.
[00249] O tarso, abdome e ovos corionados maduros da fêmea acasalada de H. armigera contêm vários ácidos graxos, alguns dos quais (incluindo, sem limitação: C14:0, C16:0, C18:0 e C18:1) evocam respostas fortes no eletroantenograma por fêmeas acasaladas (Liu, M., e cols. (2008) “Oviposition Deterrents from Eggs of the Cotton Bollworm, Helicoverpa armigera (Lepidoptera: noctuidae): Chemical Identification and Analysis by Electroantennogram”. J. Insect Physiol. 54: 656-662). Misturas desses ácidos graxos, aplicadas em uma concentração de 0,05 μg/cm2 em um substrato, reduzem significantemente a oviposição em bioensaios de laboratório. Seus ésteres metílicos correspondentes foram identificados em frass larval e possuem efeito de desencorajamento da oviposição similar. Foi demonstrado que misturas similares de ácidos graxos possuem efeitos de desencorajamento da oviposição em fêmeas intra- e interespecífica de vários lepidópteros.
[00250] Vários pesquisadores demonstraram que componentes voláteis da planta hospedeira podem servir como substâncias atrativas (revisado em: Gregg e cols. (2010) “Development of a Synthetic Plant Volatile-Based Attracticide for Female Noctuid Moths. II. Bioassays of Synthetic Plant Volatiles as Attractants for the Adults of the Cotton Bollworm, Helicoverpa armigera (Hubner) (Lepidoptera: Noctuidae)”. Aust. J. Entomol. 49: 21-30), e podem aumentar significantemente a atração de lepidópteros aos feromônios sexuais quando detectados em unissonância (exemplo: Deng e cols. (2004) “Enhancement of Attraction to Sex Pheromones of Spodoptera exigua by Volatile Compounds Produced by Host Plants”. J. Chem. Ecol. 30: 2.037-2.045). Fang e Zhang (2002) demonstraram que, além de aumentar a atração aos feromônios sexuais, os voláteis da planta hospedeira também influenciam positivamente a preferência de oviposição (Fang, Y. e Zhang, Z. (2002) “Influence of Host-Plant Volatile Components on Oviposition Behaviour and Sex Pheromone Attractiveness to H. armigera”. Acta Entomologica Sinica 45: 63-67). Heptanal e benzaldeído são dois componentes voláteis da planta hospedeira que aumentam significantemente a atratividade de um substrato de oviposição entre H. armigera acasaladas. Adicionalmente, o estigma de milho é um substrato de oviposição preferido para Helicoverpa spp., e a concentração de seu volátil associado, etileno, está correlacionada positivamente com o comportamento de chamado em fêmea virgem H. zea. O etileno, dessa forma, serve como uma dica de acasalamento e, por consequência lógica, aquelas concentrações altas de etileno aumentariam o número de ovos postos localmente.
[00251] Jin e cols. verificaram que extratos brutos de glândulas acessórias masculinas (MAG) estimulavam a maturação precoce do ovo (P < 0,001) e a oviposição (a proporção de oviposição foi mais do que 2 vezes a proporção do controle). (Jin, Z-Y e Gong, H “Male Accessory Gland Derived Factors can Stimulate Oogenesis and Enhance Oviposition in Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae)”. Arch. Insect Biochem. Physiol. 46: 175-185, 2001). Eles também verificaram que componentes proteináceos em extratos brutos purificados por fracionamento e subfracionamento em cromatografia líquida de fase reversa de alto rendimento estimularam a maturação precoce do ovo (P < 0,01) e a oviposição (mais do que 2 vezes a proporção do controle). Eles denominaram esses os fatores de oogênese e oviposição (OOSF). O modo de liberação para os OOSFs pode envolver a vaporização as moléculas em uma pulverização transmitida pelo ar que demonstrou permitir a permeação de PSPs na hemolinfa de insetos (Kennedy, R. Vestaron Corporation, “Crops & Chemicals Conference”, Raleigh, Carolina do Norte, Julho de 2015).
[00252] Ortogonalidade de receptores olfatórios. Os feromônios sexuais são percebidos por proteínas ligantes de odorantes (OBPs) dedicadas. Isso significa que, na presença de disrupção sexual, OBPs masculinas dedicadas aos feromônios sexuais já estão saturadas e OBPs femininas que percebem essas moléculas também podem estar saturadas. Como o encontro do hospedeiro e a seleção de local de oviposição são percebidos por OBPs diferentes, isso permite que “atrair- e-matar” ocorra simultaneamente com disrupção sexual. Como um exemplo, uma proteína ligante de odorante (OBP) encontrada nas antenas e fluido seminal de H. armigera e H. assulta está associada com 1-dodeceno, um repelente de insetos conhecido (Sun e cols. 2012 “Expression in Antennae and Reproductive Organs Suggests a Dual Role of an OdorantBinding Protein in Two Sibling Helicoverpa Species”. PLoS ONE 7 (1): e30040 (2012)). OBPs estão envolvidas na percepção e liberação de substâncias semioquímicas em insetos e, dessa forma, essa OBP particular pode potencialmente estar envolvida na detecção e liberação de dissuasores da oviposição. Em Spodoptera frugiperda, uma trifluormetil cetona atua como um análogo de feromônio que inibe competitivamente a ligação de feromônios sexuais com sua OBP associada e, dessa forma, reduz a recepção de feromônio em machos (Malo e cols. 2013 “Inhibition of the Responses to Sex Pheromone of the Fall Armyworm, Spodoptera frugiperda”. Journal of Insect Science, 13: 134). Como esses exemplos mostram, uma compreensão das estruturas moleculares das proteínas ligantes de odorantes pode levar a novas substâncias atrativas e repelentes que encontrarão uso nos métodos da presente invenção.
[00253] Avaliação computacional de novas substâncias semioquímicas por ancoragem às OBPs. Uma avaliação computacional da estrutura-atividade de milhares de compostos contra OBPs na praga-alvo pode ser usada para identificar novas substâncias atrativas ou repelentes. Veja, por exemplo, o trabalho feito nos receptores de odor da mosca-das-frutas para identificar repelentes de mosquitos alternativos ao DEET (Kain e cols. 2013 “Odour Receptors and Neurons for DEET and New Insect Repellents”. Nature, 502: 507-512), que usou uma avaliação informática de alto rendimento de substâncias químicas sem conhecer a estrutura cristal 3D da OBP. Dessa forma, por exemplo, as características estruturais compartilhadas por compostos demonstraram ser atrativas ou repelente às pragas-fêmeas acasaladas podem ser usadas para avaliar computacionalmente uma ampla biblioteca de compostos quanto à presença dessas características estruturais. Um conjunto de treinamento de substâncias atrativas ou repelentes conhecidos de praga- fêmea acasalada pode ser montada para identificar computacionalmente um subconjunto único de descritores que se correlacionam altamente com atração ou repelência. Além disso, compostos que podem ser seguros para uso humano podem ser identificados por aplicação da avaliação computacional a uma biblioteca montada que possui substâncias químicas que se originam de espécies de plantas, insetos ou vertebrados, e compostos já aprovados para uso humano.
[00254] Gregg e cols. (Gregg, P.C. e cols. “Development of a synthetic plant volatile-based attracticide for female noctuid moths. II. Bioassays of Synthetic Plant Volatiles as Attractants for the Adults of the Cotton Bollworm, Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae)”. Aust. J. Entomol. 49, 21-30 (2010)) mediram a atratividade do equivalente sintético de voláteis de planta hospedeira e não hospedeira para fêmeas virgens de H. armigera. Um total de 34 compostos diferentes foi testado isoladamente e como misturas. Esses compostos incluíram voláteis aromáticos encontrados em flores, por exemplo, 2-feniletanol e fenilacetaldeído, e voláteis encontrados em folhas, incluindo voláteis e terpenóides de folhas verdes. Todos esses compostos e suas misturas são incorporados nesse relatório descritivo em sua totalidade. A atratividade desses compostos em fêmeas acasaladas não foi medida no estudo de Gregg e cols.
[00255] Os voláteis de plantas podem ser agrupados em voláteis florais (derivados de ácido graxo, principalmente álcoois e acetatos de cadeia curta, que são produtos da fermentação do néctar), voláteis de folhas verdes (derivados de C6 ácido graxo, álcoois, aldeídos e ésteres de cadeia linear, presentes principalmente em folhas), compostos aromáticos (compostos C6 cíclicos e seus derivados, encontrados em flores e folhas) e isoprenóides (mono- e sesquiterpenos, que podem ser encontrados tanto em folhas quanto em flores) (Del Socorro, A.P. e cols. “Development of a Synthetic Plant Volatile-Based Attracticide for Female Noctuid Moths. I. Potential Sources of Volatiles Attractive to Helicoverpa armigera (Hubner) (Lepidoptera: Noctuidae)”. Australian Journal of Entomology, 49: 10-20 (2010)) .
[00256] Sabe-se também que traças-fêmeas são atraídas ao etileno. Portanto, reagentes como, por exemplo, Etenfos, podem ser aplicados no campo para liberar etileno in situ. Como se sabe ainda que 1-metilciclopropeno (1-MCP) compete com uma proteína de ligação ao etileno em plantas, outro aspecto dessa invenção consiste na pulverização na borda como uma forma de atrair fêmeas. Outros voláteis sintéticos também poderiam funcionar, considerando que voláteis que não são hospedeiro são atrativos para Helicoverpa traças-fêmeas.
[00257] Em uma modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos aplicados no método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros compreendem fatores de oogênese e oviposição (OOSFs). Em outra modalidade, os OOSFs são aplicados por vaporização. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos compreendem uma ou mais substâncias atrativas. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem uma ou mais substâncias químicas da planta hospedeira, substâncias químicas que não são planta hospedeira, substâncias químicas voláteis sintéticas ou substâncias químicas voláteis naturais. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas são identificadas por meio da ligação a uma ou mais proteínas ligantes de odorantes de pragas. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem uma ou mais substâncias químicas voláteis da planta hospedeira. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias químicas voláteis da planta hospedeira compreendem heptanal ou benzaldeído. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem um ou mais feromônios masculinos. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem um ou mais feromônios de oviposição. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem uma ou mais substâncias atrativas femininas. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas femininas compreendem etileno.
[00258] “Atrair-e-matar” direcionado às fêmeas. Sabe-se na técnica que traças noctuídeas, incluindo H. armigera, são atraídas por fragrâncias florais (Gregg, P.C. e cols. “Development of a Synthetic Plant Volatile-Based Attracticide for Female Noctuid Moths. II. Bioassays of Synthetic Plant Volatiles as Attractants for the Adults of the Cotton Bollworm, Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae)”. Aust. J. Entomol. 49, 21-30 (2010)). Sabe-se ainda que essas fragrâncias florais podem ser misturadas com um estimulante da alimentação (por exemplo, açúcar) e um inseticida em uma formulação de “atrair-e-matar”. De acordo com os métodos da presente invenção, essas formulações podem ser aplicadas no campo para matar tanto machos quanto fêmeas de traças noctuídeas. No entanto, o uso dessas formulações como um método isolado é limitado, porque: (i) as fragrâncias florais também atraem insetos benéficos (por exemplo, polinizadores), (ii) a atividade residual do inseticida é tipicamente mais curta do que uma semana, necessitando de aplicações repetidas ao longo da estação, e (iii) as fragrâncias florais possuem uma amplitude de atração curta e, dessa forma, a formulação de “atrair-e-matar” precisa ser aplicada sobre grandes porções do campo.
[00259] Em outra modalidade, o método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros ainda compreende a aplicação de uma tática de “atrair-e-matar” no canteiro, em que a referida tática reduz o número de uma ou mais pragas no canteiro. Em outra modalidade, a aplicação de uma tática de “atrair-e-matar” compreende a aplicação de uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos e um ou mais inseticidas. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos compreendem uma ou mais substâncias atrativas. Em outra modalidade, as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem uma ou mais substâncias químicas da planta hospedeira, substâncias químicas que não são planta hospedeira, substâncias químicas voláteis sintéticas ou substâncias químicas voláteis naturais. Em outra modalidade, as (uma ou mais) pragas resistentes são machos ou fêmeas.
[00260] Em uma modalidade da presente invenção, a combinação de produtos de “atrair-e-matar” pode ser liberada como uma pulverização difusa ou na forma de armadilhas aplicadas no campo em alta densidade.
[00261] Os produtos comerciais de “atrair e matar” incluem Magnet® e Noctovi® (ISCA Technologies). Magnet® é um atraticida à base de volátil sintético de planta para pragas noctuídeas de agricultura (Del Socorro, A.P. e cols. 2010). Noctovi® é um atrativo semioquímico e fagoestimulante ecologicamente correto que pode ser misturado com inseticidas e aumenta a eficácia e longevidade de inseticidas.
[00262] Diversos ingredientes podem ser incorporados nas formulações de controle de insetos como aditivos opcionais. Em uma modalidade, um aditivo compreende um ingrediente que afeta a taxa de liberação de uma substância semioquímica pela formulação ou, de algum outro modo, afeta as propriedades físicas da formulação e/ou protege a formulação das condições climáticas, por exemplo. Esses aditivos opcionais incluem, entre outros, emulsificantes, adesivos, plastificantes, supressores da volatilidade, antioxidantes, lipídeos, vários bloqueadores e absorvedores de ultravioleta, ou antimicrobianos.
[00263] Em uma modalidade, um ou mais aditivos são incluídos na formulação em uma quantidade total de cerca de 0,001% até cerca de 20% por peso da formulação total, ou qualquer faixa de peso dentro da referida faixa de peso. Por exemplo, em outra modalidade, um ou mais aditivos são incluídos na formulação em uma quantidade total de cerca de 0,1% até cerca de 10% por peso da formulação total. Ainda em outra modalidade, um ou mais aditivos são incluídos na formulação em uma quantidade total de cerca de 1% até cerca de 6% por peso da formulação total.
[00264] Os aditivos podem ser incluídos, por exemplo, em uma mistura carreadora pré-formulada que inclui um carreador e os aditivos, que podem então ser misturados com a substância semioquímica e o inseticida para fornecer uma formulação de controle de insetos. Uma mistura carreadora pré-formulada pode ser feita por combinação da mistura carreadora e aditivos selecionados em proporções predeterminadas ou pode ser obtida comercialmente. Por exemplo, em uma modalidade, a mistura carreadora pré- formulada compreende uma matriz SPLAT™, que é disponível comercialmente por ISCA TECHNOLOGIES, INC. (Riverside, Calif.).
[00265] Ainda com relação aos aditivos que podem ser incluídos em uma formulação de controle de insetos, em uma modalidade, a formulação inclui um emulsificante para transmitir ou aprimorar as propriedades de emulsificação da formulação. Exemplos de emulsificantes que podem ser usados em modalidades alternativas incluem lecitina e lecitinas modificadas, mono- e diglicerídeos, monopalmitato de sorbitano, monooleato de sorbitano, monolaurato de sorbitano, polioxietileno-monooleato de sorbitano, ácidos graxos, lipídeos, e combinações destes. O emulsificante pode ser selecionado de uma ampla variedade de produtos emulsificantes que são bem conhecidos na técnica e disponíveis comercialmente incluindo, sem limitação, monolaurato de sorbitano (estearato de sorbitol anidro, fórmula molecular C24H46O6), ARLACEL 60, ARMOTAN MS, CRILL 3, CRILL K3, DREWSORB 60, DURTAN 60, EMSORB 2505, GLYCOMUL S, HODAG SMS, IONET S 60, LIPOSORB S, LIPOSORB S-20, MONTANE 60, MS 33, MS33F, NEWCOL 60, NIKKOL SS 30, NISSAN NONION SP 60, NONION SP 60, NONION SP 60R, RIKEMAL S 250, sorbitano c, estearato de sorbitano, SORBON 60, SORGEN 50, SPAN 55 e SPAN 60. Outros ésteres de ácido graxo de sorbitano que podem ser usados incluem monoestearato de sorbitano, triestearato de sorbitano, sesquioleato de sorbitano trioleato de sorbitano.
[00266] Em uma modalidade, um emulsificante está presente na formulação em uma quantidade de até cerca de 10% por peso da formulação total, ou qualquer faixa dentro da referida faixa. Por exemplo, em outra modalidade, a formulação inclui um emulsificante em uma quantidade de cerca de 1% até cerca de 10% por peso da formulação total. Ainda em outra modalidade, a formulação inclui um emulsificante em uma quantidade de cerca de 1% até cerca de 6% por peso da formulação total. Ainda em outra modalidade, a formulação inclui um emulsificante em uma quantidade de cerca de 1% até cerca de 5% por peso da formulação total.
[00267] Plastificantes podem afetar as propriedades físicas de uma formulação como, por exemplo, para estender sua resistência à degradação no campo. Em uma modalidade, a formulação de controle de insetos inclui um plastificante. Exemplos de plastificantes adequados incluem glicerina e óleo de soja. Em uma modalidade, um plastificante está presente na formulação em uma quantidade de até cerca de 40% por peso da formulação total, ou qualquer faixa dentro da referida faixa. Por exemplo, em outra modalidade, a formulação inclui um plastificante em uma quantidade de cerca de 1% até cerca de 40% por peso da formulação total. Ainda em outra modalidade, a formulação inclui um plastificante em uma quantidade de cerca de 1% até cerca de 25% por peso da formulação total. Ainda em outra modalidade, a formulação inclui um plastificante em uma quantidade de cerca de 1% até cerca de 15% por peso da formulação total.
[00268] Em outra modalidade, a formulação inclui pelo menos um antioxidante que é operável para proteger a formulação e/ou um ou mais de seus ingredientes da degradação. Exemplos de antioxidantes adequados para inclusão incluem, sem limitação, vitamina E, BHA (hidroxianisol butilado) e BHT (hidroxitolueno butilado). Em uma modalidade, pelo menos um antioxidante está presente na formulação em uma quantidade de até cerca de 3% por peso da formulação total, ou qualquer faixa dentro da referida faixa. Por exemplo, em outra modalidade, a formulação inclui pelo menos um antioxidante em uma quantidade de cerca de 0,1% até cerca de 3% por peso da formulação total. Ainda em outra modalidade, a formulação inclui pelo menos um antioxidante em uma quantidade de cerca de 0,1% até cerca de 2% por peso da formulação total. Ainda em outra modalidade, a formulação inclui pelo menos um antioxidante em uma quantidade de cerca de 0,1% até cerca de 1% por peso da formulação total.
[00269] Em outra modalidade, a formulação ainda inclui pelo menos um bloqueador de ultravioleta eficaz para proteger a formulação e/ou um ou mais de seus ingredientes da degradação pela luz. Exemplos de bloqueadores de ultravioleta adequados para esse uso incluem betacaroteno e ácido p-aminobenzóico. Em uma modalidade, pelo menos um bloqueador de ultravioleta está presente na formulação em uma quantidade de até cerca de 3% por peso da formulação total, ou qualquer faixa dentro da referida faixa. Por exemplo, em outra modalidade, a formulação inclui pelo menos um bloqueador de ultravioleta em uma quantidade de cerca de 0,5% até cerca de 3% por peso da formulação total. Ainda em outra modalidade, a formulação inclui pelo menos um bloqueador de ultravioleta em uma quantidade de cerca de 0,5% até cerca de 2% por peso da formulação total. Ainda em outra modalidade, a formulação inclui pelo menos um bloqueador de ultravioleta em uma quantidade de cerca de 0,5% até cerca de 1,5% por peso da formulação total.
[00270] Em outra modalidade, a formulação ainda inclui pelo menos um ingrediente antimicrobiano para proteger a formulação e/ou um ou mais de seus ingredientes da destruição microbiana. Exemplos de ingredientes antimicrobianos adequados incluem sorbato de potássio, nitratos, nitritos, 1,2-benzisotiazolin-3-ona (ingrediente biocida em Proxel™ GXL; disponível por Arch Chemicals, Inc.) e óxido de propileno. Em uma modalidade, pelo menos um ingrediente antimicrobiano está presente na formulação em uma quantidade de até cerca de 3% por peso da formulação total, ou qualquer faixa dentro da referida faixa. Por exemplo, em outra modalidade, a formulação inclui pelo menos um ingrediente antimicrobiano em uma quantidade de cerca de 0,1% até cerca de 3% por peso da formulação total. Ainda em outra modalidade, a formulação inclui pelo menos um ingrediente antimicrobiano em uma quantidade de cerca de 0,1% até cerca de 2% por peso da formulação total.
[00271] Outros compostos e materiais também podem ser incluídos em formulações descritas nesse relatório descritivo, desde que não interfiram substancialmente com a atividade da substância atrativa da formulação. Se um aditivo interfere substancialmente ou não com a atividade da substância atrativa pode ser determinado por formatos de testes padronizados, que envolvem comparações diretas de eficácia de certa formulação sem um composto ou material adicionado e uma formulação que de outro modo é igual, mas com o composto ou material adicionado.
[00272] Por exemplo, ingredientes bioativos adicionais também podem ser incluídos em uma formulação como descrita nesse relatório descritivo. O termo “composto bioativo adicional” é usado nesse relatório descritivo para se referir a compostos, diferentes daqueles descritos acima, que se enquadram dentro de uma ou mais das seguintes categorias: substâncias atrativas, hormônios juvenis, hormônios de planta, pesticidas, fungicidas, herbicidas, nutrientes, micronutrientes, bactérias (por exemplo, Bacillus thuringiensis), vírus patogênico para insetos (por exemplo, vírus da lagarta mede-palmos do aipo), fertilizantes, suplementos minerais de plantas, ou outros ingredientes que podem ser incluídos na formulação para atender a necessidades específicas de produção do cultivo. Em uma modalidade, um ou mais ingredientes bioativos adicionais são incluídos em uma quantidade de até cerca de 20% por peso com base na formulação total, ou qualquer faixa dentro da referida faixa. Por exemplo, em outra modalidade, um ou mais ingredientes bioativos adicionais são incluídos em uma quantidade de até cerca de 10% por peso. Ainda em outra modalidade, um ou mais ingredientes bioativos adicionais são incluídos em uma quantidade de até cerca de 5% por peso.
[00273] Ainda em outra modalidade, a formulação também inclui uma substância atrativa visual como, por exemplo, um corante alimentício ou outro agente corante, uma ampla variedade dos quais é conhecida e disponível comercialmente. Outros ingredientes como, por exemplo, adjuvantes, umectantes, modificadores da viscosidade, também podem ser incluídos.
[00274] Em uma modalidade, o método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas resistentes em um sistema de canteiros ainda compreende a aplicação de um ou mais inseticidas químicos que compreendem modos de ação independentes a diferentes áreas do canteiro.
[00275] Inseticidas de ação por contato ou na alimentação são ambas opções viáveis para uso nos métodos da presente invenção. Dessa forma, inseticidas relacionados ao Bt, inseticidas de peptídeos e inseticidas à base de vírus são, todos, contemplados para uso nos métodos da presente invenção.
[00276] Em uma modalidade, o inseticida é um inseticida aprovado para uso em lavoura orgânica. Exemplos de inseticidas derivados naturalmente que foram aprovados para uso em fazendas orgânicas incluem, por exemplo, Bacillus thuringiensis, piretrum, Spinosad, neem e rotenona.
Helicoverpa
[00277] Helicoverpa é um gênero de traça na família Noctuidae. Espécies no gênero Helicoverpa incluem H. armigera, H. assulta, H. atacamae, H. fletcheri, H. gelotopoeon, H. hardwicki, H. hawaiiensis, H. helenae, H. pallida, H. prepodes, H. punctigera, H. titicacae, H. toddi e H. zea. H. confusa e H. minuta são duas espécies de Helicoverpa que estão extintas.
Helicoverpa armigera
[00278] H. armigera é comumente conhecida como a lagarta- rosada do algodão, quando encontrada fora dos Estados Unidos ou alternativamente, a “lagarta-rosada do Velho Mundo (Africana)”. As larvas dessa traça se alimentam em uma ampla gama de plantas, incluindo culturas cultivadas economicamente importantes. Essa espécie está disseminada na Europa central e meridional, Ásia temperada, África, Austrália e Oceania, e também foi recentemente confirmada como tendo invadido com sucesso o Brasil e os Estados Unidos. Ela é uma espécie migrante, capaz de alcançar a Escandinávia e outros territórios do Norte. A fêmea da lagarta-rosada do algodão pode pôr várias centenas de ovos, distribuídos em várias partes da planta. Sob condições favoráveis, os ovos podem eclodir em larvas dentro de três dias e todo o ciclo de vida pode ser completado em apenas um pouco mais de um mês.
[00279] A lagarta-rosada do algodão é uma espécie altamente polífaga, capaz de se alimentar em muitos cultivos. Ela é uma praga importante no algodão. Os hospedeiros de cultivos mais importantes são tomate, algodão, guandu-anão, grão-de-bico, sorgo e feijão-fradinho. Outros hospedeiros incluem amendoim, quiabo, ervilhas, feijão, sojas, lucerna, Phaseolus spp., outras Leguminosae, tabaco, batatas, milho, linho, cravo-da-índia, Rosa, Pelargonium, crisântemo, Lavandula angustifolia, diversas árvores frutíferas, árvores de florestas e uma gama de cultivos vegetais. Na Rússia e países adjacentes, as larvas povoam mais do que 120 espécies de plantas, preferindo os gêneros Solanum, Datura, Hyoscyamus, Atriplex e Amaranthus.
[00280] O maior dano é causado ao algodão, tomates, milho, grão-de-bico, alfafa e tabaco. Em cultivos de algodão, flores que foram atacadas podem abrir prematuramente e permanecerem sem frutos. Quando as cápsulas estão danificadas, algumas cairão e outras não produzirão fiapos ou produzem fiapos de uma qualidade inferior. Infecções secundárias por fungos e bactérias são comuns e podem levar ao apodrecimento de frutos. A lesão às pontas em crescimento de plantas pode afetar seu desenvolvimento, retardar a maturidade e causar a queda dos frutos. Helicoverpa zea (anteriormente Heliothis zea)
[00281] Helicoverpa zea (ou Heliothis zea) também é comumente conhecida como a lagarta da espiga do milho e a lagarta-rosada do algodão nos Estados Unidos. Dessa forma, a espécie não deve ser confundida com a H. armigera mencionada anteriormente, que recebe o nome comum de “lagarta-rosada do algodão” fora dos Estados Unidos e “lagarta-rosada do Velho Mundo” dentro dos Estados Unidos. A lagarta da espiga de milho é encontrada por toda a América do Norte, exceto no Norte do Canadá e Alasca. No leste dos Estados Unidos, a lagarta da espiga do milho normalmente não hiberna com sucesso nos estados do norte dos Estados Unidos. Ela sabidamente sobrevive bem ao norte dos Estados Unidos, em torno de 40 graus de latitude norte, ou em torno dos estados do Kansas, Ohio, Virginia e sul de Nova Jersey, dependendo da severidade do inverno. No entanto, ela é altamente dispersiva, e rotineiramente se espalha dos estados do sul dos Estados Unidos para os estados do norte dos Estados Unidos e Canadá. Dessa forma, áreas possuem populações hibernantes, tanto hibernantes quanto imigrantes, ou imigrantes, dependendo da localização e do clima. No Noroeste do Pacífico relativamente brando, a lagarta da espiga do milho pode hibernar pelo menos até o norte dos Estados Unidos como, por exemplo, até o sul de Washington.
[00282] Helicoverpa zea é ativa ao longo de todo o ano em climas tropicais e subtropicais, mas se torna progressivamente mais restrita nos meses de verão com latitude crescente. Nos estados do nordeste dos Estados Unidos, adultos em dispersão podem surgir logo em maio ou somente em agosto em função das variações associadas ao clima; dessa forma, sua biologia populacional é variável. O número de gerações é normalmente relatado como sendo uma em áreas do norte como, por exemplo, maior parte do Canadá, Minnesota e oeste de Nova York; duas nos estados do nordeste dos Estados Unidos; duas a três em Maryland; três nas Grandes Planícies centrais dos Estados Unidos; e norte da Califórnia; quatro a cinco em Louisiana e sul da Califórnia; e talvez sete no sul da Flórida e sul do Texas. O ciclo de vida pode ser completado em cerca de 30 dias.
[00283] Ovo: Os ovos são depositados isoladamente, normalmente na pilosidade foliar e no estigma de milho. O ovo tem cor verde clara logo que depositado, se tornando amarelado e depois cinza com o tempo. O formato varia de ligeiramente em forma de cúpula até uma esfera achatada, e mede cerca de 0,5 a 0,6 mm de diâmetro e 0,5 mm de altura. A fecundidade varia de 500 a 3.000 ovos por fêmea. Os ovos eclodem em cerca de três a quatro dias.
[00284] Larvas: Após eclosão, as larvas vagueiam em torno da planta até que encontrem um local de alimentação adequado, normalmente na estrutura reprodutiva da planta. As larvas jovens não são canibalísticas e, portanto, várias larvas podem se alimentar em conjunto inicialmente. No entanto, à medida que as larvas amadurecem elas se tornam muito agressivas, matando e canibalizando outras larvas. Consequentemente, somente um pequeno número de larvas é encontrado em cada espiga de milho. Normalmente, a lagarta da espiga do milho exibe seis ínstares, mas cinco não é um achado incomum e sete a oito foram relatados. As larguras médias da cápsula da cabeça são 0,29, 0,47, 0,77, 1,30, 2,12 e 3,10 mm, respectivamente, para os ínstares 1 a 6. Os comprimentos larvais são estimados em 1,5, 3,4, 7,0, 11,4, 17,9 e 24,8 mm, respectivamente. O tempo de desenvolvimento médio é de 3,7, 2,8, 2,2, 2,2, 2,4 e 2,9 dias, respectivamente, para os ínstares 1 a 6 quando cultivados a 25°C. Butler (Butler Jr. G.D. (1976) “Bollworm: Development in Relation to Temperature and Larval Food”. Environmental Entomology 5: 520-522) cultivou a lagarta da espiga de milho em várias temperaturas, relatando tempos de desenvolvimento larval total de 31,8, 28,9, 22,4, 15,3, 13,6 e 12,6 dias a 20,0, 22,5, 25,0, 30,0, 32,0, e 34,0°C, respectivamente.
[00285] A larva tem cor variável. Em geral, a cabeça tende a ser laranja ou marrom clara com um padrão branco do tipo rede, as placas torácicas pretas e o corpo marrom, verde, rosa ou, algumas vezes, amarelo ou principalmente preto. A larva normalmente abriga uma banda escura ampla lateralmente acima dos espiráculos, e uma banda amarelo clara a branca abaixo dos espiráculos. Um par de listras estreitas escuras frequentemente ocorre ao longo do centro das costas. Um exame mais próximo revela que o corpo abriga numerosos microespinhos pretos do tipo espinho. Esses espinhos dão ao corpo uma sensação áspera quando tocado. A presença de espinhos e a cabeça de cor clara servem para distinguir a lagarta da espiga do milho da lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) e da broca do milho européia, Ostrinia nubilalis (Hubner). Essas outras espécies comuns que infestam o milho não possuem os espinhos e possuem cabeças escuras. A lagarta-da-maçã-do-algodoeiro, Heliothis virescens (Fabricius), é uma espécie intimamente relacionada na qual as larvas em ínstar tardio também abrigam microespinhos. Embora ela seja facilmente confundida com a lagarta da espiga do milho, ela raramente é uma praga vegetal e nunca se alimenta de milho. Um exame mais próximo revela que, nas larvas da lagarta-da-maçã-do-algodoeiro, os espinhos nos tubérculos do primeiro, segundo e oitavo segmentos abdominais têm cerca de metade da altura dos tubérculos, mas na lagarta da espiga do milho os espinhos estão ausentes ou têm até um quarto da altura do tubérculo. As larvas mais jovens dessas duas espécies são difíceis de distinguir, mas Neunzig (1964) dá uma chave para auxiliar na separação (Neunzig H.H. (1964) “The Eggs and Early-Instar Larvae of Heliothis zea and Heliothis virescens (Lepidoptera: Noctuidae)”. Annals of the Entomological Society of America 57: 98-102).
[00286] Pupa: Larvas maduras deixam o local de alimentação e caem no solo, onde se enterram no solo e pupam. A larva prepara uma câmara pupal 5 a 10 cm abaixo da superfície do solo. A pupa tem cor mogno-marrom, e mede 17 a 22 mm de comprimento e 5,5 mm de largura. A duração do estágio pupal é cerca de 13 dias (variando de 10 a 25) durante o verão.
[00287] Adulta: Como ocorre com o estágio larval, os adultos têm cor bem variável. As asas dianteiras das traças têm normalmente cor marrom amarelada, e frequentemente abrigam uma mancha escura pequena centralmente. A pequena mancha escura é especialmente distinta quando visualizada por baixo. A asa dianteira também pode abrigar uma banda transversa escura ampla distalmente, mas a margem da asa não é escurecida. As asas traseiras são brancas cremosas basalmente e escurecidas distalmente, e normalmente abrigam uma mancha escura pequena centralmente. A traça mede 32 a 45 mm na extensão da asa. Há relatos de que os adultos vivem por cinco a 15 dias, mas podem sobreviver por mais de 30 dias sob condições ótimas. As traças são principalmente noturnas, e permanecem ativas por todo o período escuro. Durante as horas do dia elas normalmente se escondem na vegetação, mas algumas vezes podem ser vistas se alimentando de néctar. A oviposição começa cerca de três dias após a emergência, continuando até a morte. Milho de espigamento fresco é altamente atrativo para oviposição, mas até mesmo espigas com estigma seco receberão ovos. A fecundidade varia de cerca de 500 até 3.000 ovos, embora a alimentação seja um pré-requisito para níveis elevados de produção de ovos. As fêmeas podem depositar até 35 ovos por dia.
[00288] A lagarta da espiga de milho possui uma ampla gama de hospedeiros; dessa forma, ela também é conhecida como “lagarta do tomate”, “headworm do sorgo”, “vetchworm” e “lagarta-rosada do algodão”. Além do milho e tomate, talvez seus hospedeiros vegetais mais favorecidos, a lagarta da espiga do milho também ataca alcachofra, aspargo, repolho, melão cantalupo, couve, feijão-fradinho, pepino, berinjela, alface, feijão-de-lima, melão, quiabo, ervilha, pimenta, batata, abóbora, feijão-vagem, espinafre, squash, batata doce e melancia. Nem todos são bons hospedeiros, no entanto. Harding, por exemplo, estudou a adequabilidade relativa de cultivos e ervas daninhas no Texas, e relatou que embora o milho e a alface fossem excelentes hospedeiros larvais, o tomate era simplesmente um bom hospedeiro, e o brócolis e o melão cantalupo eram pobres (Harding J.A. (1976) “Heliothis spp.: Seasonal Occurrence, Hosts and Host Importance in the Lower Rio Grande Valley”. Environmental Entomology 5: 666-668). Outros cultivos danificados pela lagarta da espiga do milho incluem alfafa, trevo, algodão, linho, aveia, milheto, arroz, sorgo, soja, cana de açúcar, girassol, tabaco, ervilhaca e trigo. Entre os cultivos de campo, o sorgo é particularmente favorecido. O algodão é frequentemente relatado como sendo danificado, mas isso geralmente ocorre apenas após cultivos mais preferidos terem amadurecido. Frutos e plantas ornamentais podem ser atacados, incluindo abacate em amadurecimento, uva, pêssegos, pera, ameixa, framboesa, morango, cravo, gerânio, gladíolo, nastúrcio, rose, boca-de-dragão e zínia. Em estudos realizados na Flórida, Martin e cols. encontraram larvas da lagarta da espiga do milho em todos os 17 cultivos vegetais e de campo estudados, mas milho e sorgo eram os mais favorecidos (Martin P.B. e cols. (1976) “Relative Abundance and Host Preferences of Cabbage Looper, Soybean Looper, Tobacco Budworm, and Corn Earworm on Crops Grown in Northern Florida”. Environmental Entomology 5: 878-882). Em ensaios em gaiola, traças da lagarta da espiga preferiram fazer a oviposição no tomate em relação a uma seleção de vários outros vegetais que não incluíam milho.
[00289] Ervas daninhas como, por exemplo, malva, ervilhaca coroa, painço, cânhamo, horsenettle, lambsquarters, tremoço, corda-de-viola, caruru, guanxuma, beldroega, losna-branca, picão-preto, girassol, linária e velvetleaf, foram relatados como servindo como larvais. No entanto, Harding (1976) classificou apenas girassol como um bom hospedeiro de ervas daninhas em relação a 10 outras espécies em um estudo realizado no Texas. Stadelbacher indicou que o trevo do carmesim e a ervilhaca de inverno, que tanto podem ser cultivos quanto ervas daninhas, eram hospedeiros de ciclo precoce importantes no Mississippi (Stadelbacher E.A. (1981) “Role of Early-Season Wild and Naturalized Host Plants in the Buildup of the F1 Generation of Heliothis zea and H. virescens in the Delta of Mississippi”. Environmental Entomology 10: 766-770). Ele também indicou que as espécies gerânio eram hospedeiros de ervas daninhas particularmente importantes nessa área. Na Carolina do Norte, hospedeiros selvagens especialmente importantes eram linária e deergrass (Neunzig H.H. (1963) “Wild Host Plants of the Corn Earworm and the Tobacco Budworm in Eastern North Carolina”. Journal of Economic Entomology 56: 135-139).
[00290] Adultos coletam néctar ou outros exudatos de plantas de um grande número de plantas. Espécies de árvores e arbustos são especialmente frequentadas. Entre os hospedeiros estão Citrus, Salix, Pithecellobium, Quercus, Betula, Prunus, Pyrus e outras árvores, mas também alfafa; trevo vermelho e branco; serralha, e erva daninha Joe-Pye e outras plantas de florescência.
[00291] A lagarta da espiga de milho é considerada por alguns como sendo a praga de cultivo mais custosa na América do Norte. Ela é mais prejudicial em áreas onde hiberna com sucesso, no entanto, porque em áreas do norte ela pode surgir muito tarde para infligir danos extensos. Ela frequentemente ataca cultivos valiosos, e a porção colhida do cultivo. Dessa forma, as larvas frequentemente são encontradas associadas com estruturas de plantas como, por exemplo, flores, brotos e frutos. Quando se alimenta de alface, as larvas podem se enterrar na cabeça. No milho, seu hospedeiro mais comum, as larvas jovens tendem a se alimentar de estigmas inicialmente, e interferem com a polinização, mas eventualmente normalmente ganham acesso aos grãos. Elas podem se alimentar apenas na ponta, ou a lesão pode se estender até a metade do comprimento da espiga antes que o desenvolvimento larval seja completado. Essa alimentação também aumenta o desenvolvimento de fungos patogênicos de plantas. Se as espigas ainda não produziram estigma, as larvas podem se enterrar diretamente na espiga. Elas normalmente permanecem se alimentando dentro de uma única espiga de milho, mas ocasionalmente abandonam o local de alimentação e buscam outro. As larvas também podem danificar o milho em estágio de cartucho por alimentação no tecido de folha jovem, em desenvolvimento. A sobrevida é melhor em estágios de desenvolvimento mais avançados, no entanto. No tomate, as larvas podem se alimentar em folhagem e se enterram no caule, mas a maior parte da alimentação ocorre no fruto do tomate. As larvas comumente começam a se enterrar em um fruto, se alimentam apenas por um tempo curto, e depois se movem para atacar outro fruto. O tomate é mais suscetível à lesão quando o milho não está espigando; na presença de milho, as traças preferencialmente farão a oviposição em estigma de milho fresco. Outros cultivos como, por exemplo, feijão, melão cantalupo, pepino, squash e abóbora, podem ser danificados de uma forma similar ao tomate, e também têm menos probabilidade de serem danificados se milho em espigamento estiver próximo.
[00292] Embora diversos inimigos naturais tenham sido identificados, eles normalmente não são eficazes em causar níveis elevados de mortalidade da lagarta da espiga ou em evitar danos ao cultivo. Por exemplo, em um estudo realizado no Texas, Archer e Bynum (1994) relataram que menos do que 1% das larvas foram parasitadas ou infectadas com doença (Archer T.L. e Bynum Jr. E.D. (1994) “Corn Earworm (Lepidoptera: Noctuidae) Biology on Food Corn on the High Plains”. Environmental Entomology 23: 343-348). No entanto, ovos podem ser pesadamente parasitados. Trichogramma spp. (Hymenoptera: Trichogrammatidae) e, em um grau menor, Telenomus spp. (Hymenoptera: Scelionidae), são parasitóides comuns do ovo. Parasitóides larvais comuns incluem Cotesia spp., e Microplitis croceipes (Cresson) (todos Hymenoptera: Braconidae); Campoletis spp. (Hymenoptera: Ichneumonidae); Eucelatoria armigera (Coquillett) e Archytas marmoratus (Townsend) (Diptera: Tachinidae).
[00293] Predadores gerais frequentemente se alimentam de ovos e larvas da lagarta da espiga do milho; foi observado que mais de 100 espécies de insetos se alimentam de H. zea. Entre os predadores comuns estão joaninhas como, por exemplo, joaninha convergente, Hippodamia convergens Guerin-Meneville e Coleomegilla maculata DeGeer (ambos Coleoptera: Coccinellidae); besouros de flor softwinged, Collops spp. (Coleoptera: Melyridae); crisopídeos, Chrysopa e Chrysoperla spp. (Neuroptera: Chrysopidae); percevejo predador, Orius tristicolor (White) (Hemiptera: Anthocoridae); e big-eyed bugs, Geocoris spp. (Hemiptera: Lygaeidae). Pássaros também podem se alimentar das lagartas da espiga, mas raramente são adequadamente abundantes para serem eficazes.
[00294] A mortalidade dentro da estação parece ser durante o estágio pupal e, embora a mortalidade durante o inverno seja frequentemente muito alta, a mortalidade é causada pelo clima adverso e colapso de túneis de emergência, e não por inimigos naturais. No Texas, foi verificado que Steinernema riobravis (Nematoda: Steinernematidae) é um fator de mortalidade importante de pré-pupas e pupas, mas esse parasitóide ainda não está distribuído de forma geral. Similarmente, Heterorhabditis heliothidis (Nematoda: Heterorhabditidae) foi encontrado parasitando a lagarta da espiga do milho na Carolina do Norte, mas não foi encontrado amplamente. Essas últimas duas espécies estão sendo redistribuídas, e podem ser produzidas comercialmente e, portanto, no futuro podem assumir maior importância na regulação natural da lagarta da espiga populações.
[00295] Epizootias causadas por patógenos podem surgir quando as densidades larvais estão altas. O patógeno fúngico Nomuraea rileyi e o vírus da poliedrose nuclear Helicoverpa zea estão comumente envolvidos em surtos de doença, mas o protozoário Nosema heliothidis e outros fungos e vírus também foram observados.
[00296] Amostragem: Amostras de ovos e larvas frequentemente não são coletadas no milho, pois os ovos são muito difíceis de detectar, e as larvas se enterram profundamente nos estigmas, fora do alcance de inseticidas, logo após a eclosão.
[00297] Traças podem ser monitoradas com armadilhas de luz negra e de feromônio. Ambos os sexos são capturados em armadilhas luminosas, enquanto somente os machos são atraídos ao feromônio sexual. Ambos os tipos de armadilha dão uma estimativa de quando as traças invadem ou emergem, e densidades relativas, mas armadilhas de feromônio são mais fáceis de usar, pois são seletivas. O feromônio é normalmente usado em conjunto com uma armadilha do tipo cone invertido. Geralmente, a presença de cinco a 10 traças por noite é suficiente para estimular práticas de controle de pragas.
[00298] Inseticidas: Campos de milho com mais de 5% das plantas abrigando novo estigma são suscetíveis à lesão se as traças estão ativas. Inseticidas são normalmente aplicados à folhagem em uma formulação líquida, com atenção particular à zona da espiga, pois é importante aplicar inseticida ao estigma. As aplicações de inseticida são frequentemente feitas em intervalos de dois a seis dias, algumas vezes tão frequentemente quanto diariamente na Flórida. Como ela é tratada frequentemente, e sobre uma área geográfica ampla, a lagarta da espiga do milho se tornou resistente a muitos inseticidas. A suscetibilidade ao Bacillus thuringiensis também varia, mas a base para essa variação na susceptibilidade é incerta. Óleo mineral, aplicado ao estigma de milho logo após a polinização, possui efeitos inseticidas. A aplicação de cerca de 0,75 a 1,0 ml de óleo cinco a sete dias após o espigamento pode fornecer bom controle no jardim caseiro.
[00299] Práticas de cultura: Plantio-isca é frequentemente sugerido para esse inseto; o grau de preferência elevado por traças em oviposição para o milho no estágio de estigma verde pode ser usado para atrair as traças para cultivos menos preferidos. O feijão-de-lima também é relativamente atrativo para as traças, pelo menos quando comparado com tomate. No entanto, é difícil manter cultivos atrativos em um estágio atrativo por períodos prolongados. Em áreas do sul dos Estados Unidos onde as populações se desenvolvem primeiro em hospedeiros de ervas daninhas e depois dispersam para os cultivos, o tratamento das ervas daninhas por meio de corte, herbicidas ou aplicação de inseticidas pode melhorar acentuadamente os danos em cultivos próximos. Em áreas do norte dos Estados Unidos, algumas vezes é possível plantar ou colher cedo o bastante para escapar dos danos. Ao longo da amplitude desse inseto, as maiores densidades populacionais, e mais nocivas, ocorrem tardiamente na estação de crescimento. O preparo do solo, especialmente no outono, pode reduzir significantemente durante o sucesso da hibernação de pupas em localizações ao sul dos Estados Unidos.
[00300] Controle biológico: A bactéria Bacillus thuringiensis e nematódeos Steinernematid fornecem alguma supressão. Nematódeos entomopatogênicos, que estão disponíveis comercialmente, fornecem boa supressão do desenvolvimento de larvas caso sejam aplicados ao estigma de milho; isso tem aplicação para a produção caseira de milho, não na produção comercial (Purcell M. e cols. (1992) “Biological Control of Helicoverpa zea (Lepidoptera: Noctuidae) with Steinernema carpocapsae (Rhabditida: Steinernematidae) in Corn Used as a Trap Crop”. Environmental Entomology 21: 1.441-1.447). Aplicações de nematódeos na superfície e subsuperfície do solo também podem afetar populações de lagarta da espiga, pois as larvas caem no solo para pupar (Cabanillas H.E. e Raulston J.R. (1996) “Evaluation of Steinernema riobravis, S. carpocapsae, and Irrigation Timing for the Control of Corn Earworm, Helicoverpa zea”. Journal of Nematology 28: 75-82). Essa abordagem pode ter aplicação para proteção de cultivo comercial, mas as larvas devem completar seu desenvolvimento antes de serem mortas e, portanto, algum dano ao cultivo ocorre.
[00301] Parasitóides do ovo Trichogramma spp. (Hymenoptera: Trichogrammatidae) têm sido cultivados e liberados para supressão de H. zea em vários cultivos. Níveis de parasitismo de 40 a 80%, em média, têm disso alcançados por essas liberações na Califórnia e Flórida, resultando em níveis de danos de frutos de cerca de 3% (Oatman E.R. e Platner G.R. (1971) “Biological Control of the Tomato Fruitworm, Cabbage Looper, and Hornworms on Processing Tomatoes in Southern California, Using Mass Releases of Trichogramma pretiosum”. Journal of Economic Entomology 64: 501-506). O cultivo hospedeiro parece afetar as taxas de parasitismo, com o tomate sendo um cultivo especialmente adequado para liberações de parasitóide (Martin P.B. e cols. (1976) “Parasitization of two Species of Plusiinae e Heliothis spp. after Releases of Trichogramma pretiosum in Seven Crops”. Environmental Entomology 5: 991-995).
[00302] Resistência da planta hospedeira: Diversas variedades de milho foram avaliadas quanto à resistência à lagarta da espiga, e alguma resistência foi identificada no milho disponível comercialmente. A resistência é derivada de características físicas como, por exemplo, firmeza da casca e comprimento da espiga, que impedem acesso por larvas aos grãos da espiga, ou fatores químicos como, por exemplo, maisina, que inibem o crescimento larval. A resistência da planta hospedeira até aqui não é completamente adequada para proteger o milho da lesão pela lagarta da espiga, mas pode se mostrar um componente valioso de programas multifacetados de manejo de pragas. São agora disponíveis variedades de alguns cultivos que incorporam toxina de Bacillus thuringiensis, o que reduz os danos por H. zea.
Spodoptera
[00303] Spodoptera é um gênero de traças da família Noctuidae. Cerca de 30 espécies estão distribuídas através de seis continentes. Muitas são insetos-pragas, e as larvas são algumas vezes denominadas lagartas-do-cartucho. Spodoptera frugiperda
[00304] Spodoptera frugiperda, comumente conhecida como lagarta-do-cartucho, é nativa das regiões tropicais e do hemisfério ocidental dos Estados Unidos até a Argentina. Ela normalmente hiberna com sucesso nos Estados Unidos apenas no sul da Florida e sul do Texas. A lagarta-do-cartucho é um voador forte, e se dispersa por longas distâncias anualmente durante os meses de verão. Ela é registrada basicamente por todos os estados ao leste das Montanhas Rochosas dos Estados Unidos. No entanto, como uma praga regular e séria, sua amplitude tende a ser principalmente nos estados do sudeste dos Estados Unidos. O ciclo de vida é completado em cerca de 30 dias durante o verão, mas 60 dias na primavera e outono, e 80 a 90 dias durante o inverno. O número de gerações que ocorrem em uma área varia com o aparecimento dos adultos em dispersão. A habilidade para diapausa não está presente nessa espécie. Em Minnesota e Nova York, onde as traças da lagarta- do-cartucho não aparecem até agosto, pode haver apenas uma única geração. O número de gerações é relatado como sendo de uma a duas no Kansas, três na Carolina do Sul e quatro na Louisiana. Em áreas costais no norte da Flórida, as traças são abundantes de abril a dezembro, mas algumas são encontradas até mesmo durante os meses de inverno.
[00305] Ovo: O ovo tem formato de cúpula; a base é achatada e o ovo se curva para cima até um ponto amplamente arredondado no ápice. O ovo mede cerca de 0,4 mm de diâmetro e 0,3 m de altura. O número de ovos por massa varia consideravelmente, mas é frequentemente 100 a 200, e a produção total de ovos por fêmea é em média cerca de 1.500, com um máximo de mais de 2.000. Os ovos são algumas vezes depositados em camadas, mas a maioria dos ovos está espalhada sobre uma única camada anexada à folhagem. A fêmea também deposita uma camada de escamas acinzentadas entre os ovos e sobre a massa de ovos, transmitindo uma aparência peluda ou mofada. A duração do estágio de ovo é de apenas dois a três dias durante os meses de verão.
[00306] Larvas: Há normalmente seis ínstares na lagarta- do-cartucho. As larguras da cápsula da cabeça são de cerca de 0,35, 0,45, 0,75, 1,3, 2,0 e 2,6 mm, respectivamente, para os ínstares 1-6. As larvas alcançam comprimentos de cerca de 1,7, 3,5, 6,4, 10,0, 17,2 e 34,2 mm, respectivamente, durante esses ínstares. As larvas jovens são esverdeadas com uma cabeça preta, a cabeça ficando alaranjada no segundo ínstar. No segundo, mas particularmente no terceiro ínstar, a superfície dorsal do corpo fica amarronzada, e linhas laterais brancas começam a se formar. No quarto até o sexto ínstares a cabeça é marrom avermelhada, mosqueada com branco, e o corpo amarronzado abriga linhas brancas subdorsais e laterais. Manchas elevadas ocorrem dorsalmente no corpo; elas normalmente têm cor escura, e abrigam espinhos. A face da larva madura também é marcada com um “Y” branco invertido e a epiderme da larva é áspera ou granular em textura quando examinada de perto. No entanto, essa larva não é áspera ao toque, diferentemente da lagarta da espiga do milho, Helicoverpa zea (Boddie), pois ela não possui os microespinhos encontrados na lagarta da espiga do milho de aparência similar. Além da forma amarronzada típica da larva da lagarta-do-cartucho, a larva pode ser principalmente verde dorsalmente. Na forma verde, as manchas dorsais elevadas são pálidas, e não escuras. As larvas tendem a se ocultar durante o período mais brilhante do dia. A duração do estágio larval tende a ser de cerca de 14 dias durante o verão e 30 dias durante o clima fresco. O tempo de desenvolvimento médio foi determinado como sendo 3,3, 1,7, 1,5, 1,5, 2,0 e 3,7 dias para os ínstares 1 a 6, respectivamente, quando as larvas eram cultivadas a 25°C (Pitre H.N. e Hogg D.B. (1983) “Development of the Fall Armyworm on Cotton, Soybean And Corn”. Journal of the Georgia Entomological Society 18: 187-194).
[00307] Pupa: A pupação normalmente ocorre no solo, em uma profundidade de 2 a 8 cm. A larva constrói um casulo solto, de formato oval e 20 a 30 mm de comprimento, juntando partículas de solo com estigma. Se o solo é muito duro, as larvas podem tecer restos de folhas e outro material para formar um casulo na superfície do solo. A pupa tem cor marrom avermelhado, e mede 14 a 18 mm de comprimento e cerca de 4,5 mm de largura. A duração do estágio pupal é cerca de oito a nove dias durante o verão, mas atinge 20 a 30 dias durante o inverno na Flórida. O estágio pupal de lagarta-do-cartucho não suporta períodos prolongados de um clima frio. Por exemplo, Pitre e Hogg (1983) estudaram a sobrevida no inverno do estágio pupal na Flórida, e encontraram 51 por cento de sobrevida no sul da Flórida, mas somente 27,5 por cento de sobrevida na Flórida central, e 11,6 por cento de sobrevida no norte da Flórida.
[00308] Adulto: As traças possuem uma extensão da asa de 32 a 40 mm. Na traça-macho, a asa dianteira geralmente tem tons de cinza e marrom, com manchas brancas triangulares na ponta e perto do centro da asa. As asas dianteiras das fêmeas são marcadas menos distintamente, variando de um marrom acinzentado uniforme até um mosqueado fino de cinza e marrom. A asa traseira é prata-branca iridescente, com uma borda estreita escura em ambos os sexos. Os adultos são noturnos, e são mais ativos durante noites quentes e úmidas. Após um período de pré-oviposição de três a quatro dias, a fêmea normalmente deposita a maioria de seus ovos durante os primeiros quatro a cinco dias de vida, mas alguma oviposição ocorre por até três semanas. A duração da vida adulta é estimada como em média cerca de 10 dias, com uma variação de cerca de sete a 21 dias.
[00309] Uma descrição abrangente da biologia da lagarta- do-cartucho foi publicada por Luginbill (Luginbill P. (1928) “The Fall Armyworm”. USDA Technical Bulletin 34. 91 páginas), e uma sinopse informativa por Sparks (Sparks A.N. (1979) “A Review of the Biology of the Fall Armyworm”. Florida Entomologist 62: 82-87). Ashley e cols. (1989) apresentaram uma bibliografia anotada (Ashley T.R. e cols. (1989) “The Fall Armyworm: a Bibliography”. Florida Entomologist 72: 152-202). Um feromônio sexual foi descrito (Sekul A.A. e Sparks A.N. (1976) “Sex Attractant of the Fall Armyworm Moth”. USDA Technical Bulletin 1.542. 6 páginas).
[00310] Essa espécie parece que exibe uma gama muito ampla de hospedeiros, com mais 80 plantas registradas, mas nitidamente prefere gramíneas. As plantas mais frequentemente consumidas são milho comum e milho doce, sorgo, grama-seda e ervas daninhas de gramíneas como, por exemplo, capim-colchão, Digitaria spp. Quando as larvas são muito numerosas elas desfolham as plantas preferidas, adquirem um hábito de “lagarta-do-cartucho” e se dispersam em grandes números, consumindo quase toda a vegetação em seu caminho. Muitos registros de hospedeiro refletem esses períodos de abundância, e não são verdadeiramente indicativos de comportamento de oviposição e alimentação sob condições normais. Cultivos de campo são frequentemente danificados, incluindo alfafa, cevada, grama-seda, trigo sarraceno, algodão, trevo, milho, aveia, milheto, amendoim, arroz, azevém, sorgo, beterraba açucareira, capim-sudão, soja, cana de açúcar, timothy, tabaco e trigo. Entre cultivos de vegetais, somente o milho doce é regularmente danificado, mas outros podem ser atacados ocasionalmente. Outros cultivos algumas vezes danificados são maçã, uva, laranja, mamão, pêssegos, morango e diversas flores. Ervas daninhas que sabidamente servem como hospedeiros incluem bentgrass, Agrostis sp.; capim-colchão, Digitaria spp.; capim falso- massambará, capim-massambará; ipoméia, Ipomoea spp.; tiririca, Cyperus spp.; caruru, Amaranthus spp.; e capim timbête, Cenchrus tribuloides.
[00311] Há alguma evidência de que existem cepas de lagarta-do-cartucho, com base primariamente em sua preferência de planta hospedeira. Uma cepa se alimenta principalmente no milho, mas também no sorgo, algodão e outros poucos hospedeiros, caso sejam encontrados crescendo perto dos hospedeiros primários. A outra cepa se alimenta principalmente no arroz, grama-seda e capim falso- massambará. Larvas causam danos por consumo de folhagem. Larvas jovens inicialmente consomem tecido de folha de um lado, deixando a camada epidérmica oposta intacta. Pelo segundo ou terceiro ínstar, as larvas começam a fazer orifícios nas folhas, e comem a partir da borda das folhas para dentro. A alimentação no cartucho de milho frequentemente produz uma fileira uma característica de perfurações nas folhas. As densidades larvais são normalmente reduzidas a uma a duas por planta quando as larvas se alimentam muito perto umas das outras, em função de comportamento canibalístico. As larvas mais velhas causam desfolhação extensa, frequentemente deixando apenas as nervuras e talos de plantas de milho, ou uma aparência rasgada, irregular. Marenco e cols. (1992) estudaram os efeitos da lesão por lagarta-do-cartucho ao crescimento vegetativo inicial do milho doce na Flórida (Marenco R.J. e cols. (1992) “Sweet Corn Response to Fall Armyworm (Lepidoptera: Noctuidae) Damage During Vegetative Growth”. Journal of Economic Entomology 85: 1.285-1.292). Eles relataram que o estágio de cartucho inicial era o menos sensível à lesão, o estágio de midwhorl intermediário, e o estágio de cartucho tardio era o mais sensível à lesão. Além disso, eles observaram que densidades médias de 0,2 a 0,8 larvas por planta durante o estágio de cartucho tardio poderiam reduzir o rendimento por 5 a 20 por cento. As larvas também se enterram no ponto em crescimento (broto, cartucho etc.), destruindo o crescimento potencial de plantas, ou picotando as folhas. No milho, elas algumas vezes se enterram na espiga, alimentando-se em grãos da mesma forma que a lagarta da espiga do milho, Helicoverpa zea. Diferentemente da lagarta da espiga do milho, que tende a se alimentar através do estigma antes de atacar os grãos na ponta da espiga, a lagarta-do-cartucho irá se alimentar se enterrando através da casca na lateral da espiga. Primaveras frescas e úmidas, seguidas por clima úmido e quente, nas áreas de hibernação favorecem a sobrevida e reprodução da lagarta-do- cartucho, permitindo que ela escape da supressão por inimigos naturais. Após o início da dispersão em direção ao norte, os inimigos naturais são deixados para trás. Portanto, embora a lagarta-do-cartucho possua muitos inimigos naturais, poucos atuam efetivamente de forma suficiente para evitar lesão do cultivo.
[00312] Várias espécies de parasitóides afetam a lagarta- do-cartucho. Os parasitóides de vespa mais frequentemente cultivados a partir de larvas nos Estados Unidos são Cotesia Marginiventris (Cresson) e Chelonus texanus (Cresson) (ambos Hymenoptera: Braconidae), espécies que também estão associadas com outras espécies noctuídeas. Entre parasitóides da mosca, o mais abundante é normalmente Archytas marmoratus (Townsend) (Diptera: Tachinidae). No entanto, o parasitóide dominante frequentemente varia de lugar para lugar e de ano para ano. Luginbill (1928) e Vickery (Vickery R.A. (1929) “Studies of the Fall Armyworm in the Gulf Coast Region of Texas”. USDA Technical Bulletin 138. 63 páginas) descrevem e retratam muitos dos parasitóides da lagarta-do-cartucho. Os predadores da lagarta-do-cartucho são predadores gerais que atacam muitas outras lagartas. Entre os predadores observados como importantes estão vários besouros terrestres (Coleoptera: Carabidae); o striped earwig, Labidura riparia (Pallas) (Dermaptera: Labiduridae); o percevejo predador, Podisus maculiventris (Say) (Hemiptera: Pentatomidae); e o insidious flor bug, Orius insidiosus (Say) (Hemiptera: Anthocoridae). Vertebrados como, por exemplo, pássaros, gambás e roedores, também consomem larvas e pupas facilmente. A predação pode ser bem importante, na medida em que Pair e Gross (1984) demonstraram 60 a 90 por cento de perda de pupas para predadores na Geórgia (Pair S.D. e Gross H.R. Jr. (1984) “Field Mortality of Pupae of the Fall Armyworm, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith), by Predators and a Newly Discovered Parasitoid”. Journal of the Georgia Entomological Society 19: 22-26).
[00313] Diversos patógenos, incluindo vírus, fungos, protozoários, nematódeos e uma bactéria, foram associados com a lagarta-do-cartucho (Gardner e cols. 1984), mas apenas poucos causam epizootias. Entre os mais importantes estão o vírus da poliedrose nuclear (NPV) de S. frugiperda, e os fungos Entomophaga aulicae, Nomuraea rileyi e Erynia radicans. Apesar de causarem níveis elevados de mortalidade em algumas populações, a doença tipicamente aparece muito tarde para aliviar os níveis elevados de desfolhação.
[00314] Amostragem: Amostras de populações de traças podem ser coletadas com armadilhas de luz negra e armadilhas de feromônio; as últimas são mais eficientes. Armadilhas de feromônio devem ser suspensas na altura do dossel, preferivelmente em milho durante o estágio de cartucho. As capturas não são necessariamente bons indicadores de densidade, mas indicam a presença de traças em uma área. Após as traças serem detectadas, é aconselhável buscar ovos e larvas. Uma busca de 20 plantas em cinco localizações, ou 10 plantas em 10 localizações, é geralmente considerada como sendo adequada para avaliar a proporção de plantas infestadas. A amostragem para determinar a densidade larval frequentemente exige grandes tamanhos de amostra, especialmente quando as densidades larvais são baixas ou as larvas são jovens e, portanto, ela não é frequentemente usada.
[00315] Inseticidas: Inseticidas são normalmente aplicados ao milho doce nos estados do sudeste dos Estados Unidos para proteger contra danos pela lagarta-do-cartucho, algumas vezes tão frequentemente quanto diariamente durante o estágio de espigamento. Na Flórida, a lagarta-do-cartucho é a praga de milho mais importante. Frequentemente é necessário proteger tanto os estágios vegetativos iniciais quanto o estágio reprodutivo do milho. Como as larvas se alimentam profundamente no cartucho de plantas de milho jovens, um grande volume de inseticida líquido pode ser necessário para obter penetração adequada. Inseticidas podem ser aplicados na água de irrigação, caso sejam aplicados por sprinklers suspensos. Inseticidas granulares também são aplicados sobre as plantas jovens, pois as partículas caem profundamente no cartucho. Alguma resistência a inseticidas foi observada, com a resistência variando regionalmente. Foster (1989) relataram que, mantendo-se as plantas livres de larvas durante o período vegetativo, reduzia-se o número de pulverizações necessárias durante o período de espigamento (Foster R.E. (1989) “Strategies for Protecting Sweet Corn Ears from Damage by Fall Armyworms (Lepidoptera: Noctuidae) in Southern Florida”. Florida Entomologist 72: 146-151). A prática do agricultor de concentrar as pulverizações no começo do período de espigamento ao invés de espaçar as pulverizações igualmente, forneceu pouco benefício.
[00316] Técnicas de cultura: A prática de cultura mais importante, empregada amplamente nos estados do sul dos Estados Unidos, é o plantio precoce e/ou variedades de maturação precoce. A colheita precoce permite que muitas espigas de milho escapem das densidades maiores de lagarta- do-cartucho que se desenvolvem mais tarde na estação (Mitchell E.R. (1978) “Relationship of Planting Date to Damage by Earworms in Commercial Sweet Corn in North Central Florida”. Florida Entomologist 61: 251-255). O preparo do solo reduzido parece ter pouco efeito sobre as populações de lagarta-do-cartucho (All J.N. (1988) “Fall Armyworm (Lepidoptera: Noctuidae) Iin no-Tillage Cropping Systems”. Florida Entomologist 71: 268-272), embora a invasão retardada por traças de campos com resíduos de cultivo extensivos tenha sido observada, retardando e reduzindo, dessa forma, a necessidade por supressão química (Roberts P.M. e All J.N. (1993) “Hazard for Fall Armyworm (Lepidoptera: Noctuidae) Infestation of Maize in DoubleCropping Systems Using Sustainable Agricultural Practices”. Florida Entomologist 76: 276-283).
[00317] Resistência da planta hospedeira: Resistência parcial está presente em algumas variedades de milho doce, mas é inadequada para proteção completa.
[00318] Controle biológico: Embora tenha sido demonstrado experimentalmente que vários patógenos reduzem a abundância de larvas de lagarta-do-cartucho em milho, somente Bacillus thuringiensis atualmente é factível, e sucesso depende de ter o produto na folhagem quando as larvas aparecem primeiro. Cepas naturais de Bacillus thuringiensis não tendem a ser muito potentes, e cepas modificadas geneticamente aumentam o desempenho (All J.N. e cols. (1996) “Controlling Fall Armyworm Infestations in Whorl Stage Corn With Genetically Modified Bacillus thuringiensis Formulations”. Florida Entomologist 79: 311-317).
Ácaros tetraniquídeos
[00319] Ácaros tetraniquídeos pertencem à família Acari (ácaro) Tetranychidae, que inclui cerca de 1.200 espécies. Eles geralmente vivem nas partes de baixo de folhas de plantas e podem causar danos por punção das células da planta para se alimentarem. Muitas espécies de ácaros tetraniquídeos também podem tecer telas protetoras de seda para proteger suas colônias de predadores. Ácaros tetraniquídeos sabidamente se alimentam em várias centenas de espécies de plantas.
[00320] Os ácaros tetraniquídeos têm menos de 1 milímetro de tamanho e têm cor variável. Eles põem pequenos ovos esféricos, inicialmente transparentes, que podem ser protegidos por redes de seda.
[00321] Condições secas, quentes, estão frequentemente associadas ao aumento da população de ácaros tetraniquídeos. Sob condições ótimas (aproximadamente 27°C), o ácaro tetraniquídeo de duas manchas pode eclodir em apenas 3 dias, e se torna sexualmente maduro em somente 5 dias. Uma fêmea pode por até 20 ovos por dia e pode viver por 2 a 4 semanas, pondo centenas de ovos. Essa taxa reprodutiva acelerada permite que as populações de ácaros tetraniquídeos rapidamente desenvolvam resistência a pesticidas e, portanto, métodos de controle químico podem se tornar ineficazes quando o mesmo pesticida é usado ao longo de um período prolongado.
[00322] O membro mais conhecido do grupo é Tetranychus urticae, ou o ácaro tetraniquídeo de duas manchas, que é dispersivo e ataca uma ampla gama de plantas, incluindo pimentas, tomates, batatas, feijão, milho, cannabis e morangos. Foi observado que a dispersão de Tetranychus urticae é desencadeada por inanição, dessecação, vento e luz, ou em resposta a uma planta pesadamente infestada (Li, J. e Margolies, D.C. (1994) “Responses to Direct and Indirect Selection on Aerial Dispersal Behaviour in Tetranychus urticae”. Heredity, 72: 10-22; Boykin, L.S. e Campbell, W.V. (1984) “Wind Dispersal of the Twospotted Spider Mite (Acari: Tetranychidae) in North Caroline Peanut Fields”. Environmental Entomology, 13 (1): 221-227; Smitley, D.R. e Kennedy, G.G. (1985) “Photo-oriented Aerial-Dispersal Behavior of Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae) Enhances Escape from the Leaf Surface”. Annals of the Entomological Society of America, 78(5): 609-614; Smitley, D.R. e Kennedy, G.G. (1988) “Aerial Dispersal of the Two- Spotted Spider Mite (Tetranychus urticae) From Field Corn”. Experimental & Applied Acarology, 5 (1): 33-46; Hussey, N.W. e Parr, W.J. (2011) “Dispersal of the Glasshouse Red Spider Mite Tetranychus urticae Koch (Acarina, Tetranychidae)”. Entomologia Experimentalis et Applicata, 6(3): 207-214; Dicke, M. (1986) “Volatile Spider-Mite Pheromone and Host-Plant Kairomone, Involved in Spaced-Out Gregariousness in the Spider Mite Tetranychus urticae”. Physiological Entomology 11: 251-262).
[00323] Outras espécies que podem ser pragas importantes de plantas comerciais incluem Panonychus ulmi (ácaro tetraniquídeo vermelho de árvores frutíferas) e Panonychus citri (ácaro vermelho de cítricos). Pragas sugadoras
[00324] Os três grupos taxonômicos principais de pragas sugadoras são: tripes (Thysanoptera), percevejos verdadeiros (Heteroptera [percevejos-do-mato, tarnished plant bugs, percevejos da abóbora]) e (tetraniquídeo) ácaros (Acarina). As pragas sugadoras também incluem outras Hemiptera como, por exemplo, gafanhotos de folha/planta/árvore, psilídeos, afídeos, moscas-brancas, cochonilhas e escamas. Pragas sugadoras possuem partes bucais perfuradoras/sugadoras para se alimentar de seiva. Alguns insetos sugadores injetam materiais tóxicos na planta durante a alimentação, e alguns transmitem organismos que causam doenças. O percevejo-do- mato verde do sul (Nezara viridula) e o percevejo-do-mato marrom neotropical (Euschistus heros) são dois exemplos de pragas sugadoras muito destrutivas, especialmente em sojas da América do Sul e outros legumes desenvolvidos em regiões tropicais e subtropicais. Os danos causados por E. heros, quando não controlados, podem atingir até 30% na soja (Vivan e Degrande (2011) “Pragas da soja” Em: “Boletim de pesquisa de soja” (1a Edição, página 297). “Rondonopólis: Fundação MT” (Boletim, 15)). Nezara viridula, no entanto, é considerado significantemente mais destrutivo, já que é mais polífago e possui um alcance geográfico mais amplo. Plantas que estão sendo atacadas por alimentadores de seiva assumirão uma aparência brilhosa e um toque pegajoso. Os sintomas da planta incluem: distorção da planta (torção e enrolamento da folha e caule, spots mortes); depósitos de excremento (manchas de cor de tártaro, molde de melato e fuliginoso); e descoloração da folhagem (manchas e pontilhados, amarelamento e bronzeamento).
[00325] A modificação genética de plantas para expressar as toxinas inseticidas de Bacillus thuringiensis (Bt) permitiu o controle eficaz de pragas lepidópteras como, por exemplo, a larva-alfinete do milho. No entanto, insetos sugadores de seiva do floema, por exemplo, afídeos, moscas- brancas, planthoppers e insetos de plantas, evoluíram de pragas menores para pragas maiores, pois não há toxina de Bt com efeitos inseticidas adequados nesses tipos de pragas. O controle de insetos sugadores com inseticidas nem sempre é eficaz. RNAi poderia ser mais eficaz contra os adultos de pragas Pentatomidae (como N. viridula e E. heros) do que com lepidópteros, em função de seu período reprodutivo mais longo. Esse período adulto estendido dá ao ds/siRNA introduzido tempo para influenciar a síntese de novas proteínas e, dessa forma, afetar o comportamento dos adultos reprodutivos. Embora a disrupção sexual possa não ser eficaz com pentatomídeos, uma técnica de atrair e matar-RNAi poderia ser uma forma eficaz para controlar populações de pragas de N. viridula e E. heros. Fêmeas de E. heros são atraídas por iscas de metil 2,6,10-trimetiltridecanoato (TMTD; Borges e cols. (2001) “Monitoring the Neotropical Brown Stink Bug Euschistus heros (F.) (Hemiptera: Pentatomidae) with Pheromone-Baited Traps in Soybean Fields”. J. Appl. Entomol. 135). Fêmeas, machos e larvas em estágio tardio de N. viridula são atraídos a um feromônio produzido pelo macho, (Z)-α-bisaboleno (17%), trans- e cis-1,2-epóxidos de (Z)-α- bisabolene (44 e 15%, respectivamente), (E)-nerolidol (1,4%), e n-nonadecane (7,4%) (Aldrich e cols. (2005) “Pheromone Strains of the Cosmopolitan Pest, Nezara viridula (heteroptera: Pentatomidae)”, J. Exp. Zool. 244(1)171-175). O substrato alimentar nessas iscas pode ser tratado com um RNAi para afetar a mortalidade ou os comportamentos reprodutivos das fêmeas atraídas. O uso de feromônios e ds/siRNA específico para uma espécie particular, assegura que não haverá efeitos fora do alvo.
EXEMPLOS Exemplo 1
[00326] Experimento laboratorial: Mostrar que indivíduos RR e RS são tão atraídos ao feromônio quanto indivíduos SS.
[00327] Sem métodos de avaliação à base de DNA, o genótipo de traças amostradas (coletadas de ovos) pode ser determinado com base em diferenças em sua mortalidade, inibição do crescimento e fecundidade total quando cultivadas em dietas artificiais combinadas com a toxina inseticida resistida (como em Bernardi e cols. “CrossResistance Between Cry1 Proteins in Fall Armyworm (Spodoptera frugiperda) May Affect the Durability of Current Pyramidad Bt Maize Hybrids in Brazil”, PLoS ONE 10(10): e0140130 (2015)). Adultos selvagens capturados serão cultivados no laboratório para produzir cepas suscetíveis (SS) e resistentes (RR). A cepa heterozigota será obtida por cruzamentos recíprocos entre essas cepas RR e SS. A exposição desses genótipos a certas concentrações de Cry1A (por exemplo) e a quantificação de sua capacidade de sobrevida estabelecerão um limiar diagnóstico (proporção resistente) pelo qual se determina o genótipo de traças experimentais obtidas do campo que teriam sido expostas tanto aos traços inseticidas transgênicos quanto a inseticidas químicos. A atração desses genótipos a feromônios será estudada em túneis de vento e tubos-y para determinar se elas exibem respostas comportamentais diferentes. Exemplo 2
[00328] Experimento em gaiola e de campo: Mostrar que a dose de disrupção sexual é independente do genótipo.
[00329] Os genótipos caracterizados no Exemplo 1 serão liberados no campo para experimentos de disrupção sexual. O objetivo é mostrar que a dose de feromônio necessária para obter o fechamento de armadilha-captura, ou seja, 100% de disrupção sexual, é a mesma para os genótipos RR, RS e SS. Exemplo 3
[00330] Experimento de campo para mostrar resgate de traço: estratégia responsiva.
[00331] Em uma área onde a resistência está bem estabelecida, as estratégias responsivas descritas acima serão usadas através de múltiplos ciclos de cultivo a fim de resgatar um inseticida transgênico ou químico. Locais ao longo de todo o ano são preferidos a fim de permitir ciclos de cultivo sequenciais.
[00332] Modelos matemáticos serão usados para modelar todas as variáveis e cenários descritos acima antes de ir para o campo a fim de pré-selecionar variáveis cruciais e, dessa forma, se concentrar nos experimentos cruciais. Exemplo 4: Modelagem computacional — Benefício de um refúgio em conjunto com MD
[00333] O presente modelo foi criado para verificar se a disrupção sexual (MD) pode funcionar como uma ferramenta de manejo de resistência de insetos na ausência de um refúgio. De acordo com o modelo, na ausência de uma fonte de insetos suscetíveis, a disrupção sexual leva a um manejo de pragas muito bom, mas geralmente não possui impacto sobre a evolução bem rápida de resistência. Ou seja, na ausência de refúgios, basicamente volta-se ao padrão de equações de seleção básicas com seleção simultânea em loci independentes (Figura 2). Com 100% de MD e um refúgio de 5%, o modelo prevê resultados muito bons. Exemplo 5: Modelagem computacional da estratégia responsiva — Utilização de MD para resgatar traços
[00334] O presente modelo foi criado para verificar se a disrupção sexual pode ser usada para o resgate de traços. De acordo com o modelo, na ausência de custos adaptativos, a disrupção sexual não pode resgatar traços, na medida em que a disrupção sexual por ela própria não pode gerar seleção (supondo que não há correlação entre sucesso de acasalamento e seleção para resistência a Bt). No entanto, a MD pode modificar a taxa na qual as frequências de alelo se alteram por meio de alterações demográficas em populações, mas ela não cria realmente forças seletivas. Como foi demonstrado, sob algumas circunstâncias, a disrupção sexual pode alterar as taxas de evolução de resistência. Se o impacto de custos adaptativos é constante, então as condições sob as quais a disrupção sexual torna mais lenta a evolução de resistência também são aquelas nas quais pode haver alguma possibilidade de aumento dos impactos de custos adaptativos. Por diminuição das forças seletivas que aumentam a frequência de um gene, enquanto os custos adaptativos que reduzem a frequência de um gene permanecem constantes, a taxa de alteração de um alelo poderia ser alterada, talvez até mesmo levando a uma diminuição em sua frequência. Isso talvez pudesse resultar em resgate de traço ou pelo menos retardar mais a evolução de resistência. Exemplo 6: Modelagem computacional — Impacto de penetração/adoção no mercado e aceitação de refúgio
[00335] O presente modelo avaliou a penetração no mercado (ou seja, adoção de prática de MD) a 70% e 100% de disrupção sexual, em milho ou milho e soja. A estratégia de simulação básica considerou: nenhuma disrupção sexual, refúgio pulverizado 5%, 75% de área plantados com sojas e 25% de área plantados com milho (NMD); disrupção sexual em 100% de milho Bt (MDC); disrupção sexual em 100% de milho Bt, bem como em 100% de sojas Bt (MDCS); disrupção sexual em 70% de milho Bt (MDC7); e disrupção sexual em 70% de milho Bt, bem como em 70% de sojas Bt (MDCS7). A simulação incluiu 400 campos de 100 hectares (ha) (1 km2), 100 dos quais foram plantados com milho e 300 dos quais foram plantados com soja. O modelo presumiu que: (a) dois ciclos de cultivo são plantados por ano, cada um durando cerca de 150 dias (ou 5 gerações de Sf). Ao longo do período de um ano, há 300 dias/ano com cobertura de cultivo (10 gerações), e o cultivo no campo não altera ao longo de um período de um ano, ou entre anos; (b) os agricultores têm pouca probabilidade de plantar mais refúgio do que recomendado, mas eles frequentemente plantarão menos (menor aceitação). O modelo simulou tanto 100% de aceitação quanto 50% de aceitação. No último caso, havia um refúgio pulverizado de 2,5% presente quando tanto milho quanto soja foram plantados como variedades de dois genes (Cry1A.105 + Cry2Ab2). Um refúgio pulverizado 5% a 100% de aceitação seria igual a um refúgio pulverizado 20% com 25% de aceitação; (c) todo o milho Bt tem 2 genes ativos contra Spodoptera frugiperda (Sf); (d) sojas Bt são lançadas com uma única proteína que controla Sf. Quando se desenvolve resistência a essa única toxina, sojas Bt são modificadas para incluir traços de milho Bt. (e) Um número modesto de aplicações de inseticida químico foi feito em campos tanto de Bt quanto de refúgio forneceu níveis nos quais danos econômicos foram alcançados, os quais, para pressão de Spodoptera frugiperda (Sf), é cerca de 15.000 adultos/ha (adultos/0,01km2), 1 fêmea individual/6,7 plantas, não incluindo ovos.
[00336] Em Helicoverpa zea, houve pouco impacto da disrupção sexual sobre a evolução de resistência, a menos que a disrupção sexual fosse usada em 100% de milho Cry1A.105 + Cry2Ab2 e soja. O modelo prevê que, em 70% de penetração no mercado, MD faz pouco para melhorar IRM, enquanto em 100% de penetração no mercado, há uma tremenda vantagem na combinação de MD com refúgios (Figura 3).
[00337] Os resultados de Spodoptera frugiperda em taxas de crescimento extremamente altas (em que a mortalidade não foi fatorada) foram similares (Figura 4). A disrupção sexual teve um impacto pequeno sobre a evolução de resistência, a menos que fosse usada em 100% dos campos de Cry1A.105 + Cry2Ab2 (tanto milho quanto soja). Houve pouco impacto de aceitação diminuída de refúgio. Dessa forma, houve pouca vantagem do aumento do tamanho de refúgio, pelo menos quando eles são refúgios pulverizados. Simulações com taxas de crescimento mais razoáveis forneceram resultados ainda mais otimistas, por exemplo, veja a Figura 10.
[00338] Quando refúgios eram não pulverizados, a durabilidade de cultivos foi significantemente aumentada por uma média de 2,98 vezes (Figura 5). Esse cenário foi modelado para Spodoptera frugiperda em taxas de crescimento extremamente altas.
[00339] Dessa forma, os dados do modelo prevêem que a durabilidade da soja Cry1Ac vai de menos do que 2 anos com refúgios pulverizados e nenhuma disrupção sexual até mais do que 25 anos com refúgios não pulverizados e 100% de penetração no mercado de disrupção sexual em milho e soja.
[00340] Portanto, o modelo ilustra que com penetração muito alta no mercado de disrupção sexual, a durabilidade seria bem longa, acima de 30 anos com uma estratégia de dois genes + MD.
[00341] Sob aquelas circunstâncias, pode-se considerar a redução no tamanho de refúgio (e, dessa forma, aumentar a penetração no mercado do produto de MD) ou pode-se considerar como um tampão adicional para uma estratégia de IRM mínima.
[00342] Há a uma troca crucial entre tamanho de refúgio e durabilidade do traço. Se a MD aumenta, o IRM pode usar a taxa de evolução de resistência reduzida para aumentar a durabilidade, mas manter o tamanho de refúgio o mesmo, ou diminuir o tamanho de refúgio e manter a durabilidade a mesma. Exemplo 7: Modelagem computacional da estratégia preventiva — A habilidade da MD para retardar o desenvolvimento de resistência a cultivos inseticidas transgênicos
[00343] Como evidência da habilidade de MD para retardar a evolução de resistência, foi realizado um modelo com simulações para disrupção sexual na soja, mas não no milho. Lembre-se que a resistência nas simulações padronizadas sempre evoluiu primeiro para a Bt-soja de gene único e depois mais lentamente para o Bt-milho de gene duplo. Quando, ao contrário, a disrupção sexual é usada em soja, mas não no milho, esse padrão é revertido, e a resistência evolui primeiro para o milho de gene duplo (Figura 6). A Figura enfatiza que há benefício na disrupção sexual, mas é difícil avaliar, pois o tamanho de refúgio global é mínimo. Dessa forma, a disrupção sexual pode aumentar a eficiência de um refúgio, mas ela não pode substituir um refúgio. Quando os refúgios são pequenos e rotineiramente pulverizados, a disrupção sexual faz grandes diferenças na durabilidade apenas quando as condições são ótimas e a disrupção sexual é aplicada a 100% de campos plantados para os transgenes que se tenta proteger. Exemplo 8: Modelagem computacional — Troca de traços genéticos em cultivos plantados
[00344] O presente modelo demonstra a evolução de resistência quando soja primeiro é plantada como soja Cry1Ac e mudada para Cry1A.105 + Cr2Ab2 após resistência a Cry1Ac se desenvolver (Figura 7). A resistência em milho é impactada quando soja é mudada (após cerca de 12 anos) para ter as mesmas toxinas que o milho. Exemplo 9: Modelagem computacional — Dinâmica do sistema de taxa de penetração/adoção no mercado baixa (70%)
[00345] MD pode ser considerada como um modo de ação adicional e, dessa forma, milho e soja com Cry1A.105 + Cry2Ab2 teriam dois modos de ação, enquanto campos com disrupção sexual (Cry1A.105 + Cry2Ab2 + MD) teriam 3 modos de ação. Sabe-se que o fato de ter traços de gene único no lugar quando e liberam traços de gene duplo pode levar a uma evolução de resistência mais rápida. Isso normalmente não seria um problema tão grande com 2 e 3 modos de ação, mas o tamanho de refúgio é mínimo nesse modelo, e o milho e soja de dois genes sem disrupção sexual dirige todo o sistema em direção à evolução de resistência rápida (Figura 8). Exemplo 10: Modelagem computacional — MD permite a utilização de eventos de dose baixa e prolonga a durabilidade do traço nos eventos de dose baixa
[00346] O modelo demonstra que a resistência evolui primeiro para soja Intacta quando a disrupção sexual é usada no milho, mas a resistência evolui primeiro para milho Cry1A.105 + Cry2Ab2 quando a disrupção sexual é usada em conjunto com a soja Intacta (Figura 9A-9B).
[00347] A soja Intacta é um produto de gene único de alta dose (a toxina de Bt mata 95% das larvas nela), enquanto o milho realmente possui dois eventos de dose baixa (cada um matando 85% das larvas que se desenvolvem nele).
[00348] Em muitas das simulações do modelo, a durabilidade é aumentada de 1 para 2 anos, o que pode ser um artefato da simulação de base que possui muito pouco refúgio presente. Foi formulada a hipótese de que se mais refúgio fosse adicionado ao modelo, ou se refúgio não pulverizado fosse adicionado, ou mais genes em cada produto fossem adicionados, então a MD aumentaria a durabilidade de 10 para 20 anos. Em cada caso, MD dobrou a durabilidade. Exemplo 11: Modelagem computacional - Na medida em que as taxas reprodutivas de pragas aumentam, a resistência evolui mais rapidamente e a mortalidade-densidade dependente se torna importante
[00349] As taxas de mortalidade para ovos e larvas de S. frugiperda foram estudadas por Varella e cols. (2015) e Murua e Virla (2004) (Varella e cols. “Mortality Dynamics of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) Immatures in Maize”. PloS One. 10: e0130437 (2015); Murua e Virla. “Population Parameters of Spodoptera frugiperda (Smith) (Lep.: Noctuidae) Fed on Corn and Two Predominant Grasess in Tucuman (Argentina)”. Acta Zoológica Mexicana. 20: 199-210 (2004)). O modelo foi adaptado por redução da fecundidade, que possui o mesmo impacto que o aumento da mortalidade do ovo, para reduzir as taxas de crescimento. O modelo inicial tinha uma taxa de crescimento de 97 vezes por geração (taxa de crescimento Extrema). Hassell e cols. (1975) listam taxas de crescimento para 24 espécies de insetos e nenhuma excedeu 75 vezes por geração e, portanto, esse era um valor extremo (Hassell e cols. “Patterns of Dynamical Behaviour in Single-Species Populations”. Journal of Animal Ecology. 45: 471-486 (1976)). Para determinar o impacto da variação nas taxas de crescimento sobre IRM, a taxa de crescimento foi variada de 2,83 a 4,85 e 9,75. O valor médio (4,85) foi estimado usando dados de mortalidade de Varella e cols. (2015). A variação na mortalidade do ovo e larval por região foi levada em consideração. Em regiões mais secas, uma mortalidade menor pode resultar em taxas de crescimento maiores. A taxa de crescimento de 4,85 (ou seja, a “taxa de crescimento reprodutivo equilibrado”) é uma taxa baseada em Varella e cols. (2015); o valor da taxa de crescimento de 2,83 dobrava a quantidade de mortalidade; e a taxa de crescimento de 9,75 (ou seja, a “taxa de crescimento reprodutivo rápido”) resultou da suposição de que taxas de mortalidade em algumas áreas podem ser metade daquela observada na pesquisa de Varella.
[00350] O impacto da taxa de crescimento e penetração no mercado sobre o potencial para IRM foi explorado. O modelo prevê que, em uma taxa de crescimento reprodutivo equilibrado de S. frugiperda, 70% ou 100% de penetração no mercado de MD em milho e soja foram eficazes no aumento da durabilidade do traço (Figura 10). Em uma taxa de crescimento reprodutivo rápido de S. frugiperda, 100% de penetração no mercado de MD em milho e soja foram eficazes no aumento da durabilidade do traço. Na verdade, as simulações para 70% e 100% de penetração no mercado de MD em milho e soja em uma taxa de crescimento reprodutivo equilibrado e 100% de penetração no mercado de MD em milho e soja em uma taxa de crescimento reprodutivo rápido nunca desenvolveram resistência, e as três simulações foram interrompidas após 67 anos. Exemplo 12: Modelagem computacional - a eficácia da MD possui pouco impacto sobre a durabilidade, exceto no caso de milhos e sojas nos quais MD aumenta a durabilidade
[00351] No modelo atual, todas as fêmeas são inicialmente não acasaladas. A eficácia da disrupção sexual determina qual proporção das fêmeas normalmente acasalaria em certa noite. A eficácia da disrupção sexual pode ser expressa como (100% - % de fêmeas que acasalam por noite). Dessa forma, se uma eficácia da disrupção sexual fosse 90%, somente 10% das fêmeas acasalariam na primeira noite. Na noite seguinte, 10% das 90% que não acasalaram na primeira noite acasalariam, e assim por diante. Fêmeas acasaladas que se vieram de outros campos continuariam a pôr ovos em sua taxa normal. Se uma fêmea acasalasse em uma noite, ela permaneceria acasalada até a quinta noite, quando todas as fêmeas (incluindo imigrantes) devem acasalar novamente.
[00352] O modelo explorou o impacto da eficácia da disrupção sexual sobre a durabilidade do traço. O modelo prevê que a eficácia da disrupção sexual teve pouco impacto sobre a durabilidade a 70% ou 100% de penetração no mercado de MD no milho. A durabilidade do traço foi aumentada em 70% ou 100% de penetração no mercado de MD no milho e na soja (Figura 11).
[00353] O modelo certamente sugere que ter MD tanto no milho quanto na soja seria uma estratégia de IRM bem melhor. Isso parece fazer sentido, pois 3/4 da área do campo estavam em soja no modelo e soja foi projetada para incluir os mesmos traços de toxina de Bt que o milho. Se essa estratégia de IRM não incluir soja, a resistência será “empurrada” pela soja, reduzindo a eficácia da MD em milho como uma ferramenta de IRM. Tabela 7. Feromônios representativos
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[00354] Embora a invenção tenha sido descrita em conexão com modalidades específicas desta, será subentendido que ela é capaz de modificações adicionais e esse pedido visa cobrir quaisquer variações, usos ou adaptações da invenção que sigam, em geral, os princípios da invenção e que incluam essas modificações da presente revelação como dentro de prática conhecida ou habitual dentro da técnica à qual a invenção pertence e como podem ser aplicadas às características essenciais apresentadas anteriormente e a seguir no escopo das reivindicações em anexo.
[00355] A menos que definido de forma diferente, todos os termos técnicos e científicos nesse relatório descritivo possuem os mesmos significados comumente compreendidos por aqueles habilitados na técnica à qual essa invenção pertence. Embora quaisquer métodos e materiais, similares ou equivalentes àqueles descritos nesse relatório descritivo, possam ser usados na prática ou testagem da presente invenção, os métodos e materiais preferidos são descritos nesse relatório descritivo.
MODALIDADES NUMERADAS DA REVELAÇÃO
[00356] O tema em particular questão contemplado pela presente revelação é apresentado nas modalidades numeradas abaixo. 1. Um método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros que compreende plantas de uma população de plantas, em que as plantas podem compreender um ou mais traços inseticidas transgênicos, em que uma porção ou todo o canteiro pode compreender um ou mais inseticidas químicos, em que todo o canteiro compreende uma região central e uma região da borda, em que o sistema de canteiros ainda compreende um ou mais refúgios, o referido método compreendendo: a. a aplicação de uma tática de disrupção sexual à região central, em que a referida tática de disrupção sexual é capaz de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas; e b. a aplicação de uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos nos (um ou mais) refúgios, em que as referidas (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos são capazes de reduzir ou evitar o movimento de uma ou mais pragas suscetíveis, e/ou atrair pragas resistentes ao refúgio, em que o referido método retarda a emergência ou reduz o número de uma ou mais pragas como resultado das aplicações, quando comparado com um canteiro de controle que só teve uma ou nenhuma das aplicações. 2. O método da reivindicação 1, em que a redução no número de uma ou mais pragas compreende uma diminuição no acasalamento de uma praga resistente com outra praga resistente. 3. O método da reivindicação 1, em que as referidas (uma ou mais) pragas suscetíveis nos referidos (um ou mais) refúgios acasalam com uma ou mais pragas resistentes do canteiro. 4. O método da reivindicação 4, em que as plantas que compreendem um ou mais traços inseticidas transgênicos expressam uma ou mais proteínas de Bacillus thuringiensis (Bt). 5. O método da reivindicação 1, em que a aplicação de uma tática de disrupção sexual compreende a aplicação de um ou mais feromônios. 6. O método da reivindicação 5, em que os (um ou mais) feromônios compreendem formulações pulverizáveis ou estão em emissores de aerossol ou dispensadores aplicados manualmente. 7. O método da reivindicação 5, em que os (um ou mais) feromônios são aplicados em uma concentração elevada e em alta cobertura. 8. O método da reivindicação 1, em que os referidos (um ou mais) refúgios estão adjacentes ao canteiro. 9. O método da reivindicação 8, em que os (um ou mais) refúgios compreendem blocos separados. 10. O método da reivindicação 1, em que os referidos (um ou mais) refúgios estão na região da borda. 11. O método da reivindicação 1, em que os (um ou mais) refúgios promovem a migração de uma ou mais pragas suscetíveis à região central para acasalar com uma ou mais pragas resistentes. 12. O método da reivindicação 1, em que a região da borda é plantada mais cedo do que a região central. 13. O método da reivindicação 1, em que as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos compreendem fatores de oogênese e oviposição (OOSFs). 14. O método da reivindicação 13, em que os OOSFs são aplicados por vaporização. 15. O método da reivindicação 1, em que as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos compreendem uma ou mais substâncias atrativas. 16. O método da reivindicação 15, em que as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem uma ou mais substâncias químicas da planta hospedeira, substâncias químicas que não são planta hospedeira, substâncias químicas voláteis sintéticas ou substâncias químicas voláteis naturais. 17. O método da reivindicação 15, em que as (uma ou mais) substâncias atrativas são identificadas por meio da ligação a uma ou mais proteínas ligantes de odorantes de pragas. 18. O método da reivindicação 15, em que as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem uma ou mais substâncias químicas voláteis da planta hospedeira. 19. O método da reivindicação 18, em que as (uma ou mais) substâncias químicas voláteis da planta hospedeira compreendem heptanal ou benzaldeído. 20. O método da reivindicação 15, em que as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem um ou mais feromônios masculinos. 21. O método da reivindicação 15, em que as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem um ou mais feromônios de oviposição. 22. O método da reivindicação 15, em que as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem uma ou mais substâncias atrativas femininas. 23. O método da reivindicação 22, em que as (uma ou mais) substâncias atrativas femininas compreendem etileno. 24. O método da reivindicação 1, em que as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos reduz o movimento de pragas-fêmeas suscetíveis dos (um ou mais) refúgios. 25. O método da reivindicação 1, em que as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos aumentam o número de acasalamentos que ocorrem nos (um ou mais) refúgios entre pragas-fêmeas suscetíveis e pragas-machos resistentes. 26. O método da reivindicação 1, em que a vantagem seletiva de resistência é reduzida nos (um ou mais) refúgios. 27. O método da reivindicação 1, em que a disrupção sexual ainda compreende a aplicação de um ou mais peptídeos feromonostáticos (PSPs). 28. O método da reivindicação 27, em que os (um ou mais) PSPs são aplicados por vaporização. 29. O método da reivindicação 27, em que cada PSP é de uma praga altamente dispersiva da mesma espécie que cada praga que danifica as plantas. 30. O método da reivindicação 27, em que a aplicação de um ou mais PSPs aumenta a disrupção sexual. 31. O método da reivindicação 1, em que a disrupção sexual ainda compreende a ruptura de um ou mais neuropeptídeos de ativação da biossíntese de feromônio (PBANs) nas (uma ou mais) pragas. 32. O método da reivindicação 31, em que a ruptura de um ou mais PBANs aumenta a disrupção sexual. 33. O método da reivindicação 31, em que a ruptura de um ou mais PBANs compreende a ruptura por interferência de RNA. 34. O método da reivindicação 31, em que cada PBAN é de uma praga altamente dispersiva da mesma espécie que cada praga que danifica as plantas. 35. O método da reivindicação 1, em que a disrupção sexual ainda compreende a aplicação de um ou mais PSPs e a ruptura de um ou mais PBANs nas (uma ou mais) pragas. 36. O método da reivindicação 1, que ainda compreende a aplicação de um ou mais inseticidas químicos que compreendem modos de ação independentes a diferentes áreas do canteiro. 37. O método da reivindicação 1, que ainda compreende a aplicação de uma tática de “atrair-e-matar” no canteiro, em que a referida tática reduz o número de uma ou mais pragas no canteiro. 38. O método da reivindicação 37, em que a aplicação de uma tática de “atrair-e-matar” compreende a aplicação de uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos e um ou mais inseticidas. 39. O método da reivindicação 38, em que as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos compreendem uma ou mais substâncias atrativas. 40. O método da reivindicação 39, em que as (uma ou mais) substâncias atrativas compreendem uma ou mais substâncias químicas da planta hospedeira, substâncias químicas que não são planta hospedeira, substâncias químicas voláteis sintéticas ou substâncias químicas voláteis naturais. 41. O método da reivindicação 37, em que as (uma ou mais) pragas resistentes são machos ou fêmeas. 42. Um método de resgate da susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros que compreende plantas de uma população de plantas, em que as plantas podem compreender um ou mais traços inseticidas transgênicos, em que uma porção ou todo o canteiro pode compreender um ou mais inseticidas químicos, em que todo o canteiro compreende uma região central e uma região da borda, em que o sistema de canteiros ainda compreende um ou mais refúgios, o referido método compreendendo: a. a aplicação de uma tática de disrupção sexual à região central, em que a referida tática de disrupção sexual é capaz de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas; b. ter uma zona livre de feromônio na região da borda; e c. a aplicação de uma concentração baixa de uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos em um ou mais dos refúgios, em que o referido método resgata a susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos como resultado das aplicações, quando comparado com um canteiro de controle que só teve uma ou nenhuma das aplicações. 43. O método da reivindicação 42, em que a redução no número de uma ou mais pragas compreende uma diminuição no acasalamento de uma praga resistente com outra praga resistente. 44. O método da reivindicação 42, em que as referidas (uma ou mais) pragas suscetíveis nos referidos (um ou mais) refúgios acasalam com uma ou mais pragas resistentes do canteiro. 45. O método da reivindicação 42, em que as plantas que compreendem um ou mais traços inseticidas transgênicos expressam uma ou mais proteínas de Bacillus thuringiensis (Bt). 46. O método da reivindicação 42, em que a aplicação de uma tática de disrupção sexual compreende a aplicação de um ou mais feromônios. 47. O método da reivindicação 46, em que os (um ou mais) feromônios compreendem formulações pulverizáveis ou estão em emissores de aerossol ou dispensadores aplicados manualmente. 48. O método da reivindicação 46, em que os (um ou mais) feromônios são aplicados em uma concentração elevada e em alta cobertura. 49. O método da reivindicação 42, em que os referidos (um ou mais) refúgios estão adjacentes ao canteiro. 50. O método da reivindicação 49, em que os (um ou mais) refúgios compreendem blocos separados. 51. O método da reivindicação 42, em que os (um ou mais) refúgios promovem a migração de uma ou mais pragas suscetíveis à região central para acasalar com uma ou mais pragas resistentes. 52. O método da reivindicação 42, em que a região da borda é plantada mais cedo do que a região central. 53. O método da reivindicação 42, em que as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos compreendem substâncias atrativas masculinas. 54. O método da reivindicação 42, em que as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos aumentam o número de acasalamentos que ocorrem nos (um ou mais) refúgios entre pragas-fêmeas suscetíveis e pragas-machos resistentes. 55. O método da reivindicação 42, em que a vantagem seletiva de resistência é reduzida nos (um ou mais) refúgios. 56. O método da reivindicação 42, em que a disrupção sexual ainda compreende a aplicação de um ou mais peptídeos feromonostáticos (PSPs). 57. O método da reivindicação 56, em que os (um ou mais) PSPs são aplicados por vaporização. 58. O método da reivindicação 56, em que cada PSP é de uma praga altamente dispersiva da mesma espécie que cada praga que danifica as plantas. 59. O método da reivindicação 56, em que a aplicação de um ou mais PSPs aumenta a disrupção sexual. 60. O método da reivindicação 42, em que a disrupção sexual ainda compreende a ruptura de um ou mais neuropeptídeos de ativação da biossíntese de feromônio (PBANs) nas (uma ou mais) pragas. 61. O método da reivindicação 60, em que a ruptura de um ou mais PBANs aumenta a disrupção sexual. 62. O método da reivindicação 60, em que a ruptura de um ou mais PBANs compreende a ruptura por interferência de RNA. 63. O método da reivindicação 60, em que cada PBAN é de uma praga altamente dispersiva da mesma espécie que cada praga que danifica as plantas. 64. O método da reivindicação 42, em que a disrupção sexual ainda compreende a aplicação de um ou mais PSPs e a ruptura de um ou mais PBANs nas (uma ou mais) pragas. 65. Um sistema de canteiros que compreende plantas de uma população de plantas, em que as plantas podem compreender um ou mais traços inseticidas transgênicos, em que uma porção ou todo o canteiro pode compreender um ou mais inseticidas químicos, em que todo o canteiro compreende uma região central e uma região da borda, em que o sistema de canteiros ainda compreende um ou mais refúgios, em que todo o canteiro ainda compreende uma ou mais pragas capazes de danificar as plantas, em que as referidas (uma ou mais) pragas podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos, o referido canteiro compreendendo: a. uma ou mais substâncias semioquímicas aplicadas à região central, em que as referidas (uma ou mais) substâncias semioquímicas são capazes de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas; e b. uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos aplicados nos (um ou mais) refúgios, em que as referidas (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos são capazes de reduzir ou evitar o movimento de uma ou mais pragas suscetíveis, e/ou atrair pragas resistentes ao refúgio, em que o referido sistema de canteiros possui um retardo na emergência ou uma redução no número de uma ou mais pragas como resultado das aplicações, quando comparado com um sistema de canteiros de controle que só teve uma ou nenhuma das aplicações. 66. O sistema de canteiros da reivindicação 65, em que as (uma ou mais) substâncias semioquímicas aplicadas à região central compreendem um ou mais feromônios. 67. O sistema de canteiros da reivindicação 65, em que os (um ou mais) feromônios são aplicados em uma concentração elevada e em alta cobertura. 68. O sistema de canteiros da reivindicação 65, em que as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos compreendem fatores de oogênese e oviposição (OOSFs). 69. O sistema de canteiros da reivindicação 65, em que as (uma ou mais) substâncias ou fatores semioquímicos compreendem uma ou mais substâncias atrativas. 70. Um sistema de canteiros que compreende plantas de uma população de plantas, em que as plantas podem compreender um ou mais traços inseticidas transgênicos, em que uma porção ou todo o canteiro pode compreender um ou mais inseticidas químicos, em que todo o canteiro compreende uma região central e uma região da borda, em que o sistema de canteiros ainda compreende um ou mais refúgios, em que o sistema de canteiros ainda compreende uma ou mais pragas capazes de danificar as plantas, em que as referidas (uma ou mais) pragas se tornaram resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos, o referido canteiro compreendendo: a. uma ou mais substâncias semioquímicas aplicadas à região central, em que as referidas (uma ou mais) substâncias semioquímicas são capazes de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas; b. uma zona livre de feromônio na região da borda; e c. uma concentração baixa de uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos aplicados em um ou mais dos refúgios, em que o referido sistema de canteiros possui a susceptibilidade de uma ou mais pragas a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos resgatada como resultado das aplicações, quando comparado com um sistema de canteiros de controle que só teve uma ou nenhuma das aplicações. 71. O sistema de canteiros da reivindicação 70, em que as (uma ou mais) substâncias semioquímicas aplicadas à região central compreendem um ou mais feromônios. 72. O sistema de canteiros da reivindicação 70, em que os (um ou mais) feromônios são aplicados em uma concentração elevada e em alta cobertura. 73. O sistema de canteiros da reivindicação 70, em que a concentração baixa de uma ou mais substâncias ou fatores semioquímicos compreende substâncias atrativas masculinas. 74. Um método de retardo da emergência ou de redução do número de uma ou mais pragas que podem se tornar resistentes a um ou mais traços inseticidas transgênicos e/ou inseticidas químicos em um sistema de canteiros que compreende plantas de uma população de plantas, em que as plantas podem compreender um ou mais traços inseticidas transgênicos, em que os referidos (um ou mais) traços são dose baixa, em que uma porção ou todo o canteiro pode compreender um ou mais inseticidas químicos, o referido método compreendendo: a. a aplicação de uma tática de disrupção sexual à região central, em que a referida tática de disrupção sexual é capaz de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas; e em que o referido método retarda a emergência ou reduz o número de uma ou mais pragas como resultado da aplicação quando comparado com um canteiro de controle que não teve a aplicação. 75. O método de qualquer uma das reivindicações 1, 42, e 74, em que as (uma ou mais) pragas são da ordem Lepidoptera. 76. O método de qualquer uma das reivindicações 1, 42, e 74, em que as (uma ou mais) pragas compreendem Spodoptera frugiperda. 77. O método de qualquer uma das reivindicações 1, 42, e 74, em que as (uma ou mais) pragas compreendem Helicoverpa zea. 78. O sistema de canteiros da reivindicação 65 ou 70, em que as (uma ou mais) pragas são da ordem Lepidoptera. 79. O sistema de canteiros da reivindicação 65 ou 70, em que as (uma ou mais) pragas compreendem Spodoptera frugiperda. 80. O sistema de canteiros da reivindicação 65 ou 70, em que as (uma ou mais) pragas compreendem Helicoverpa zea.
MODALIDADES NUMERADAS ADICIONAIS DA REVELAÇÃO
[00357] O tema particular em questão contemplado pela presente revelação é apresentado nas modalidades numeradas abaixo. 1. Um método de retardo da emergência de resistência a um ou mais traços inseticidas transgênicos em um sistema de canteiros que compreende uma ou mais pragas e plantas de uma ou mais espécies, em que as plantas compreendem os (um ou mais) traços inseticidas transgênicos, em que o sistema de canteiros ainda compreende um ou mais refúgios, o referido método compreendendo: aplicação de disrupção sexual ao sistema de canteiros, em que a referida disrupção sexual é capaz de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas, e em que o referido método retarda a emergência de resistência aos (um ou mais) traços inseticidas transgênicos como resultado da aplicação de disrupção sexual, quando comparado com um sistema de canteiros de controle que não aplicou disrupção sexual. 2. Um método de manutenção ou aumento da durabilidade de um ou mais traços inseticidas transgênicos em um sistema de canteiros para resistência por uma ou mais pragas, em que o sistema de canteiros compreende plantas de uma ou mais espécies, em que as plantas compreendem os (um ou mais) traços inseticidas transgênicos, em que o sistema de canteiros ainda compreende um ou mais refúgios, o referido método compreendendo: aplicação de disrupção sexual ao sistema de canteiros, em que a referida disrupção sexual é capaz de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas, e em que o referido método mantém ou aumenta a durabilidade dos (um ou mais) traços inseticidas transgênicos como resultado da aplicação de disrupção sexual, quando comparado com um sistema de canteiros de controle que não aplicou disrupção sexual. 3. Um método de aumento da eficiência de um ou mais refúgios em um sistema de canteiros que compreende uma ou mais pragas e plantas de uma ou mais espécies, em que as plantas compreendem um ou mais traços inseticidas transgênicos, o referido método compreendendo: aplicação de disrupção sexual ao sistema de canteiros, em que a referida disrupção sexual é capaz de interromper o acasalamento das (uma ou mais) pragas, e em que o referido método aumenta a eficiência de um ou mais refúgios como resultado da aplicação de disrupção sexual, quando comparado com um sistema de canteiros de controle que não aplicou disrupção sexual. 4. O método de qualquer uma das reivindicações 1-3, em que aplicação de disrupção sexual compreende a aplicação de um ou mais feromônios. 5. O método da reivindicação 4, em que os (um ou mais) feromônios compreendem formulações pulverizáveis ou estão em emissores de aerossol ou dispensadores aplicados manualmente. 6. O método de qualquer uma das reivindicações 1-3, em que as plantas que compreendem um ou mais traços inseticidas transgênicos expressam uma ou mais proteínas de Bacillus thuringiensis (Bt). 7. O método de qualquer uma das reivindicações 1-3, em que as (uma ou mais) espécies de plantas compreendem milho e soja. 8. O método de qualquer uma das reivindicações 1-3, em que as (uma ou mais) pragas são Helicoverpa zea e/ou Spodoptera frugiperda. 9. O método de qualquer uma das reivindicações 1-3, em que os (um ou mais) traços inseticidas transgênicos são de baixa dose. 10. O método da reivindicação 2, em que a durabilidade de um ou mais traços inseticidas transgênicos é mantida ou aumentada por 5 anos. 11. O método da reivindicação 2, em que a durabilidade de um ou mais traços inseticidas transgênicos é mantida ou aumentada por 10 anos. 12. O método da reivindicação 2, em que a durabilidade de um ou mais traços inseticidas transgênicos é mantida ou aumentada por 15 anos. 13. O método da reivindicação 2, em que a durabilidade de um ou mais traços inseticidas transgênicos é mantida ou aumentada por 20 anos. 14. O método da reivindicação 2, em que a durabilidade de um ou mais traços inseticidas transgênicos é mantida ou aumentada por 25 anos. 15. O método da reivindicação 2, em que a durabilidade de um ou mais traços inseticidas transgênicos é mantida ou aumentada por 30 anos. 16. O método de qualquer uma das reivindicações 1-3, em que os referidos (um ou mais) refúgios estão adjacentes ao sistema de canteiros. 17. O método de qualquer uma das reivindicações 1-3, em que os (um ou mais) refúgios estão dentro do sistema de canteiros. 18. O método de qualquer uma das reivindicações 1-3, em que o tamanho dos (um ou mais) refúgios do sistema de canteiros com disrupção sexual é diminuído, quando comparado com o tamanho dos (um ou mais) refúgios do sistema de canteiros sem disrupção sexual. 19. O método da reivindicação 18, em que o tamanho dos (um ou mais) refúgios é diminuído por cerca de 95%, cerca de 90%, cerca de 80%, cerca de 70%, cerca de 60%, cerca de 50%, cerca de 40%, cerca de 30%, cerca de 20%, cerca de 10%, cerca de 5%, ou menos. 20. O método de qualquer uma das reivindicações 1-3, em que o tamanho dos (um ou mais) refúgios do sistema de canteiros com disrupção sexual é aumentado, quando comparado com o tamanho dos (um ou mais) refúgios do sistema de canteiros sem disrupção sexual. 21. O método da reivindicação 20, em que o tamanho dos (um ou mais) refúgios é aumentado por cerca de 1%, cerca de 2%, cerca de 3%, cerca de 4%, cerca de 5%, cerca de 6%, cerca de 7%, cerca de 8%, cerca de 9%, cerca de 10%, cerca de 20%, ou mais. 22. O método de qualquer uma das reivindicações 1-3, em que as (uma ou mais) pragas possuem uma taxa de crescimento reprodutivo equilibrado. 23. O método de qualquer uma das reivindicações 1-3, em que as (uma ou mais) pragas possuem a taxa de crescimento reprodutivo rápido. 24. O método de qualquer uma das reivindicações 1-3, em que o número das (uma ou mais) pragas no sistema de canteiros com disrupção sexual é reduzido, quando comparado com o número das (uma ou mais) pragas do sistema de canteiros sem disrupção sexual. 25. O método de qualquer uma das reivindicações 1-3, em que as (uma ou mais) pragas são da ordem Lepidoptera. 26. O método de qualquer uma das reivindicações 1-3, em que as (uma ou mais) pragas compreendem Spodoptera frugiperda. 27. O método de qualquer uma das reivindicações 1-3, em que as (uma ou mais) pragas compreendem Helicoverpa zea.
INCORPORAÇÃO POR REFERÊNCIA
[00358] Todas as referências, artigos, publicações, patentes, publicações de patentes e pedidos de patentes citados são incorporados nesse relatório descritivo por referência em suas totalidades para todas as finalidades. No entanto, menção a qualquer referência, artigo, publicação, patente, publicação de patente e pedido de patente citado nesse relatório descritivo não é, e não deve ser considerado como um reconhecimento ou qualquer forma de sugestão de que eles constituem técnica estabelecida válida ou formam parte do conhecimento geral comum em qualquer país no mundo. REFERÊNCIAS 1. Kehat, M. e Dunkelblum, E. “Sex Pheromones: Achievements in Monitoring and Mating Disruption of Cotton Pests in Israel”. Arch. Insect Biochem. Physiol. 431, 425431 (1993). 2. Chamberlain, D.J., Brown, N.J., Jones, O. T. e Casagrande, E. “Field evaluation of a slow release pheromone formulation to control the American bollworm, Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) in Pakistan”. Bull. Entomol. 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Claims (18)

1. Método de manejo integrado de resistência preventiva para o retardo de emergência de resistência em uma população de Spodoptera frugiperda, para um traço inseticida transgênico em milho e soja, caracterizado por compreender: a) aplicar feromônio de Spodoptera frugiperda a um lócus que está em proximidade efetiva com uma área agrícola, que compreende: i) uma população de campo de milho e uma população de campo de soja, cada uma da referida população de campo de milho e da referida população de campo de soja compreendendo um traço inseticida transgênico compartilhado ativo contra Spodoptera frugiperda e em que a percentagem de soja total nas duas populações de campo é maior do que milho; ii) um refúgio que compreende entre 2,5% - 20% da área agrícola; b) opcionalmente, aplicar um inseticida químico à população de campo de milho e à população de campo de soja; c) em que a aplicação de feromônio de Spodoptera frugiperda obtém entre 70% - 100% de disrupção sexual em uma população de Spodoptera frugiperda que possui uma taxa de crescimento reprodutivo equilibrada ou maior; e d) em que a população de Spodoptera frugiperda não desenvolve resistência efetiva - ao traço inseticida transgênico compartilhado no milho e soja - até um período de tempo que é depois que uma população de Spodoptera frugiperda de controle desenvolve resistência, em que a referida população de Spodoptera frugiperda de controle não foi exposta ao feromônio mencionado anteriormente.
2. Método de manejo integrado de resistência preventiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o feromônio de Spodoptera frugiperda compreende Z9-14Ac: Z11-16Ac.
3. Método de manejo integrado de resistência preventiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o feromônio de Spodoptera frugiperda compreende Z9-14Ac: Z11-16Ac: Z7-12Ac.
4. Método de manejo integrado de resistência preventiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o feromônio de Spodoptera frugiperda é aplicado ao lócus por pulverização.
5. Método de manejo integrado de resistência preventiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o feromônio de Spodoptera frugiperda é aplicado ao lócus por colocação de um dispensador que contém o referido feromônio no lócus.
6. Método de manejo integrado de resistência preventiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o traço inseticida transgênico compartilhado ativo contra Spodoptera frugiperda compreende um gene codificado por um gene de Bacillus thuringiensis.
7. Método de manejo integrado de resistência preventiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o traço inseticida transgênico compartilhado ativo contra Spodoptera frugiperda compreende um gene codificado por um gene Cry.
8. Método de manejo integrado de resistência preventiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o traço inseticida transgênico compartilhado ativo contra Spodoptera frugiperda compreende um gene codificado por um gene VIP.
9. Método de manejo integrado de resistência preventiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada uma das populações de milho e soja compreende dois traços inseticidas transgênicos compartilhados ativos contra Spodoptera frugiperda.
10. Método de manejo integrado de resistência preventiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada uma das populações de milho e soja compreende dois traços inseticidas transgênicos compartilhados codificados por um gene Cry ativo contra Spodoptera frugiperda.
11. Método de manejo integrado de resistência preventiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a percentagem de soja total nas duas populações é entre 75% - 99%.
12. Método de manejo integrado de resistência preventiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o refúgio compreende entre 5,0% - 20% da área agrícola.
13. Método de manejo integrado de resistência preventiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o refúgio é pulverizado com um inseticida químico.
14. Método de manejo integrado de resistência preventiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o refúgio não é pulverizado com um inseticida químico.
15. Método de manejo integrado de resistência preventiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o inseticida químico da etapa b) é aplicado.
16. Método de manejo integrado de resistência preventiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o inseticida químico da etapa b) não é aplicado.
17. Método de manejo integrado de resistência preventiva, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o inseticida químico é de uma classe de compostos selecionada do grupo que consiste em: um carbamato, organofosfato, ciclodieno organocloro, fenilpirazol, fiprol, piretróide, piretrina, DDT, metoxiclor, neonicotinóide, nicotina, sulfoximina, butenolidas, espinosina, avermectina, milbemicina, análogo do hormônio juvenil, fenoxicarbe, piriproxifeno, haleto de alquila, cloropicrina, fluoreto, borato, tártaro emético, gerador de isotiocianato de metila, derivado de piridina azometina, clofentezina, diflovidazina, hexitiazox, etoxazol, proteína Bt, diafentiuron, acaricida de organotina, propargita, tetradifon, clorfenapir, DNOC, sulfuramida, análogo de nereistoxina, benzoiluréias, buprofezina, ciromazina, diacilhidrazina, amitraz, hidrametilnon, acequinocil, fluacripirim, bifenazato, meti acaricida, meti inseticida, rotenona, oxadiazina, semicarbazona, derivado do ácido tetrônico, derivado de ácido tetrâmico, fosfeto, cianeto, derivado de beta-cetonitrila, carboxanilida, diamida, flonicamid, azadiractina, benzoximato, bromopropilato, quinometionato, dicofol, calda sulfocálcica, piridalil, enxofre e combinações destes.
18. Método de manejo integrado de resistência preventiva para aumento da durabilidade de um traço inseticida transgênico compartilhado ativo contra Spodoptera frugiperda em milho e soja, caracterizado por compreender: a) aplicar feromônio de Spodoptera frugiperda a um lócus que está em proximidade efetiva com uma área agrícola, que compreende: i) uma população de campo de milho e uma população de campo de soja, cada uma da referida população de campo de milho e da referida população de campo de soja compreendendo um traço inseticida transgênico compartilhado ativo contra Spodoptera frugiperda e em que a percentagem de soja total nas duas populações de campo é maior do que milho; ii) um refúgio que compreende entre 2,5% - 20% da área agrícola; b) opcionalmente, aplicar um inseticida químico à população de campo de milho e à população de campo de soja; c) em que a aplicação de feromônio de Spodoptera frugiperda obtém entre 70% - 100% de disrupção sexual em uma população de Spodoptera frugiperda que possui uma taxa de crescimento reprodutivo equilibrada ou maior; e d) em que a durabilidade do traço inseticida transgênico compartilhado na população de milho e soja exposta ao feromônio mencionado anteriormente é aumentada, comparada com a durabilidade de um traço inseticida transgênico compartilhado em milho e soja de controle que não foi exposto ao feromônio mencionado anteriormente.
BR112018012731-0A 2015-12-22 2016-12-22 Método para o manejo de resistência para traços inseticidas e substâncias químicas usando feromônios BR112018012731B1 (pt)

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