Expressão da toxina Cry10Aa em Solanum lycopersicum e efeitos na biologia da Traça-do-tomateiro (Tuta absoluta)

Abstract

Mais de 90 gêneros integram a família Solanaceae com destaque para o gênero Solanum, considerado um dos grandes ramos desta família com espécies com alto valor nutricional, biotecnológico, bem como medicinal, dentre estas, plantas modelos para a biotecnologia, como: batata (Solanum tuberosum L.), berinjela (Solanum melongena), e tomate (Solanum lycopersicum). O tomate, por sua vez, destaca-se como uma das cinco maiores culturas comerciais no mundo devido ao seu valor industrial e biotecnológico, muito em função da variedade Micro-Tom, considerada uma planta modelo, apresentando um ciclo de vida otimizado, bem como pela sua estatura física reduzida que favorece a sua utilização em investidas de interesse biotecnológico. A suscetibilidade de cultivo do tomate nas mais diversas condições ambientais não anula os danos ocasionados por eventos de instabilidades ambientais, bem como pela ação contínua de predadores. Este processo que pode alcançar a marca de até 50% de perdas de produção total em países subdesenvolvidos, sendo que, dentre os principais agentes predatórios do tomate está a traça-do-tomateiro (Tuta absoluta). A T. absoluta é nativa da América do Sul, amplamente descrita como um predador em culturas diversas, porém, com um amplo alvo predatório em tomate e responsável por cerca de 5% das perdas totais de tomate em todo o mundo. Devido aos desafios associados ao controle convencional da T. absoluta, as estratégias de manejo utilizadas, por vezes, se resumem no uso reiterado de pesticidas sintéticos, abrindo caminho para riscos ambientais e de saúde pública associados aos mesmos. Em contrapartida, estudos recentes de monitoramento populacional têm apontado para um aumento no surgimento de resistência a pesticida em populações de T. absoluta aos princípios ativos comumente utilizados na agricultura, enfatizando a necessidade da busca por moléculas alternativas com segurança e eficácia. Neste sentido, dentre as principais biomoléculas de importância tecnológica descritas nas últimas décadas estão as chamadas toxinas Cry (Bt), parte integrante do metabolismo secundário da bactéria Bacillus thuringiensis e detentoras de um vasto conteúdo literário acerca da sua toxicidade relatada contra dípteras, coleópteros, bem como lepidópteros. Neste trabalho, estudamos o efeito da α-endotoxina Cry10Aa sobre T. absoluta. Com base nestes dados e na importância econômica e cultural associadas ao manejo da T. absoluta, uma das principais pragas predatórias de tomate em expansão mundial, propomos aqui obtenção e validação de toxicidade de um tomate portador do transgene cry10Aa para o manejo da T. absoluta. Explantes cotiledonares de tomateiro da variedade Micro-Tom foram transformados via Agrobacterium tumefaciens EHA105-GS58283- 13pC2300Cry10Aa. Foram geradas 3 linhagens transgênicas, confirmadas por PCR pela detecção do fragmento codante da proteína Cry10Aa de 554 pb, tendo sido a sua inserção no genoma confirmada por Southern blot. A análise da progênie confirmou a presença do inserto na geração T1, segregando em proporção mendeliana 3:1, 15:1 e 63:1. Por sua vez, a análise pelo método de imunoadsorção enzimática (ELISA) revelou um maior acúmulo da proteína Cry10Aa por mg de tecido foliar fresco (~8 ng/mg) para a linhagem L10-cry10Aa. O bioensaio realizado com T. absoluta não apresentou diferença estatística entre a emergência de adultos para os tratamentos L2-cry10Aa, L11-cry10Aa em relação a WT. Em contrapartida, os dados reforçam que a emergência de adultos de T. absoluta pode ser reduzida em até 50% para a linhagem L10-cry10Aa.