ESTUDOS DA VARIABILIDADE GENÉTICA DA MOSCA...

ISSN Outubro,2003

0102 - 0110 109

ESTUDOS DA VARIABILIDADE GENÉTICA DA MOSCA BRANCA,

BEMISIA TABACI RAÇA B (HEMIPTERA, ALEYRODIDAE) NO BRASIL

RELATÓRIO FINAL

EMBRAPA Recursos Genéticos e Biotecnologia

Brasília 2003

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ISSN Outubro,2003

0102 - 0110 109

ESTUDOS DA VARIABILIDADE GENÉTICA DA MOSCA BRANCA,

BEMISIA TABACI RAÇA B (HEMIPTERA, ALEYRODIDAE) NO BRASIL

RELATÓRIO FINAL

3 República Federativa do Brasil Luiz Inácio Lula da Silva Presidente Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento Roberto Rodrigues Ministro Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Conselho de Administração José Amauri Dimárzio Presidente Clayton Campanhola Vice-Presidente Alexandre Kalil Pires Dietrich Gerhard Quast Sérgio Fausto Urbano Campos Ribeiral Membros Diretoria-Executiva da Embrapa Clayton Campanhola Diretor-Presidente Gustavo Kauark Chianca Herbert Cavalcante de Lima Mariza Marilena T. Luz Barbosa Diretores-Executivos Embrapa Recursos Genéticos e Bioteconologia Luiz Antonio Barreto de Castro Chefe -Geral Clra de Oliveira Goedert Chefe-Adjunto de Pesquisa e Desenvolvimento José Manuel Cabral de Sousa Dias Chefe-adjunto de Comunicação e Negócios Arthur da Silva Mariante Chefe-Adjunto de Administração

4ISSN 0102 – 0110

Outubro 2003

DOCUMENTOS 109

ESTUDOS DA VARIABILIDADE GENÉTICA DA MOSCA BRANCA, BEMISIA TABACI RAÇA B (HEMIPTERA, ALEYRODIDAE) NO BRASIL

Luzia Helena Corrêa Lima

Paulo Roberto Queiroz

Márcio de Carvalho Moretzsohn

Wendel Neiva Martins Lago

Laura Campos Maria Regina Vilarinho de Oliveira

Brasília – DF 2003

5 Exemplares desta publicação podem ser adquiridos na: Embrapa - Recursos Genéticos e Biotecnologia Serviço de Atendimento ao Cidadão Parque Estação Biológica, Av. W5 Norte (Final) - Brasília, DF CEP 70770-900 - Caixa Postal 02372 PABX: (61) 448-4600 Fax: (61) 340-3624 http://www.cenargen.embrapa.br e.mail:[email protected] Comitê de Publicações da Unidade Presidente: José Manuel Cabral de Sousa Dias Secretária-Executiva: Maria José de Oliveira Duarte Membros: Maurício Machaim Franco

Regina Maria Dechechi G. Carneiro Maria Alice Bianchi Sueli Correa Marques de Mello Vera Tavares Campos Carneiro

Suplentes: Arthur da Silva Mariante Maria Fátima Batista

Supervisor Editorial: Maria José de Oliveira Duarte Normalização Bibliográfica: Maria Alice Bianchi Tratamento de Ilustrações:Altevir de Carvalho Freitas Editoração Eletrônica: Altevir de Carvalho Freitas 1a edição 1a impressão (2003): tiragem Todos os direitos reservados. A reprodução não autorizada desta publicação, no todo ou em parte, constitui violação dos direitos autorais (Lei no 9.610).

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Autores

Luzia Helena Corrêa Lima Bióloga Pesquisador a Dra., Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia,

Cx. Postal 02372, CEP 70.849-970, Brasília, DF. E.mail:

[email protected]

Paulo Roberto Queiroz Estagiário Doutorando UnB, Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia.

Márcio de Carvalho Moretzsohn

Pesquisador Doutorando UnB, Embrapa Recursos Genéticos e

Biotecnologia. E.mail: [email protected]

Wendel Neiva Martins Lago Estagiário Iniciação Científica, Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia

Laura Campos Biólogo MSc., Bolsista CNPq/ PADFIN.

Maria Regina Vilarinho de Oliveira

Bióloga, Pesquisadora Dra., Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia.

E.mail: [email protected]

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AGRADECIMENTOS Os autores agradecem aos parceiros do Projeto “Estudos da variabilidade genética da mosca branca, Bemisia tabaci raça B (Hemiptera, Aleyrodidae) no Brasil”, cuja contribuição permitiu o cumprimento dos objetivos e das metas para o controle integrado da mosca-branca, Bemisia tabaci raça B, utilizando-se agentes naturais, na Região Nordeste do Brasil, liderado pela pesquisadora Maria Regina Vilarinho de Oliveira da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia Parceiros do Projeto:

Embrapa Agroindústria Tropical Embrapa Cerrados Embrapa Mandioca e Fruticultura Universidade Federal de Pernambuco Universidade de Brasília Escola Superior de Agronomia de Mossoró PROFRUTAS.

SUPORTE FINANCEIRO: (PADFIN/ CNPq/ MA). CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico) PADFIN (Programa de Apoio e Desenvolvimento da Fruticultura do Nordeste) MAPA (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento)

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Apresentação

A complexidade do gênero Bemisia, como praga e como vetor de fitoviroses, tem

ficado cada vez mais evidente à proporção que a praga se dispersa nas mais diversas

regiões geográficas do mundo. Os danos econômicos causados à cadeia produtiva de

diversas culturas têm levado a perdas significativas na agricultura mundial. No Brasil,

em aproximadamente dez anos, essa espécie se dispersou para 23 dos 26 estados da

Federação. Os danos econômicos causados pela praga e vetor de viroses, com perdas

na produção e redução na qualidade dos produtos são da ordem de US$ 20 bilhões.

Para o desenvolvimento de estratégias eficazes de controle se faz necessária a

identificação das populações dessa praga existente no Brasil, uma vez que estudos

recentes sugerem que a espécie Bemisia tabaci representa um complexo de

numerosos biótipos, cada qual com suas peculiaridades adaptativas e diruptivas,

exigindo manejos fitossanitários específicos e eficazes. Além disso, o monitoramento

das populações do inseto para detecção de biótipos exóticos deve ser uma constante.

Em linhas gerais, o projeto “Estudos da variabilidade genética da mosca branca,

Bemisia tabaci raça B (Hemiptera, Aleyrodidae) no Brasil” teve como objetivo identificar

e analisar as características genéticas das populações de mosca-branca coletadas no

país, com ênfase à região Nordeste, tendo como suporte procedimentos moleculares

como a técnica de RAPD. Os resultados demonstraram a variabilidade genética entre

as populações estudadas, confirmando o domínio do biótipo B no Brasil.

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Sumário Resumo ............................................................................................................... 10 Objetivos do Projeto .......................................................................................... 11 Descrição do Problema...................................................................................... 12 Materiais e Métodos ........................................................................................... 13 Resultados Finais............................................................................................... 17 Discussão............................................................................................................ 26 Conclusões ......................................................................................................... 28 Recomendação ................................................................................................... 28 Referências Bibliográficas................................................................................. 29

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Resumo

A incidência da mosca-branca em culturas de expressão econômica em 23 estados da

Federação e no Distrito Federal vem causando perdas significativas para a agricultura

brasileira. A correta identificação das espécies e raças e o conhecimento da

variabilidade genética das populações de mosca-branca são essenciais para um

controle e um manejo eficiente dessa praga. Identificar e caracterizar populações de

mosca-branca provenientes de diferentes regiões do Brasil foi o objetivo principal desse

trabalho. Do total coletado foram analisadas 276 amostras quanto à espécie ou raça. A

grande maioria das populações analisadas foi identificada como biótipo B de B. tabaci,

introduzido no início da década de 90 e estaria ocupando nichos ecológicos em áreas

anteriormente infestadas pelo biótipo nativo BR.

11 Objetivos do Projeto

A proposta do projeto “Estudos da variabilidade genética da mosca branca,

Bemisia tabaci raça B (Hemiptera, Aleyrodidae) no Brasil” foi avaliar a população de B.

tabaci no país, nos seguintes aspectos:

1. observar diferenças entre populações em diferentes plantas hospedeiras;

2. observar diferenças entre populações de diferentes localidades;

3. observar a variabilidade genética dentro das populações dependentes de

variações ambientais;

4. monitorar a entrada de novas raças ou biótipos na população presente na

região do semi-árido;

5. monitorar as possíveis variações genéticas entre as populações devido a

ocorrência e utilização de produtos químicos e biorracionais;

6. coletar e caracterizar populações de parasitóides presentes nas culturas da

região do semi-árido.

12 Descrição do Problema

A incidência e os danos causados pelas moscas brancas do complexo Bemisia

tabaci vem causando grandes perdas em culturas de expressão econômica, no Brasil e

no mundo. A dispersão da mosca branca no País e os inúmeros hospedeiros, tornaram

ainda maior e mais difícil o controle dessa praga. A correta identificação das raças e de outras espécies de moscas brancas,

assim como o conhecimento da variabilidade genética das populações é essencial para

um controle e um manejo eficiente dessa praga. Dessa forma, o ajuste de uma

metodologia molecular, para identificar e caracterizar populações de mosca-branca

provenientes de diferentes regiões do Brasil foram os objetivos principais desse projeto.

O uso de marcadores moleculares como RAPD (“Random Amplified Polymorphic

DNA”) Polimorfismo de DNA Amplificado ao Acaso gera resultados de fácil detecção e

vêm sendo utilizados em associação a estudos de identificação de raças, bem como

para o estabelecimento de relações filogenéticas entre diferentes espécies ou

populações e a construção de mapas genéticos de interesse econômico. São técnicas

que apresentam muitas vantagens pois independem do estágio de desenvolvimento do

organismo e não são influenciadas pelas condições ambientais.

Essa técnica vem sendo utilizada para a identificação de espécies e raças de

diversos organismos, bem como para o esclarecimento de relações filogenéticas entre

espécies ou populações diferentes (Fungaro & Vieira, 1998).

Evidências recentes sugerem que a espécie Bemisia tabaci representa um

complexo de numerosos biótipos (Perring, 2001). O termo biótipo é utilizado para

designar populações que não apresentam distinções morfológicas, no entanto possuem

outros atributos úteis para a separação das mesmas de outras populações. Até o

momento, 41 populações distintas de B. tabaci foram estudadas em todo o mundo,

sendo que 24 destas populações receberam designação de biótipo e 17 populações

não foram identificadas, continuando sem designação taxonômica De Barro et al.,

2000. Múltiplas técnicas bioquímicas e moleculares suportam a inserção das

numerosas subunidades taxonômicas do complexo B. tabaci em populações,

agrupadas de acordo com a sua localidade (Costa & Brown, 1991; Gawel & Bartlett,

1993; Perring et al., 1993; Haymer, 1994; De Barro & Driver 1997; De Barro et al.,

2000; Moya et al, 2001; Brown et al., 2002; Simon et al., 2003). Assim, sete grupos

principais foram estabelecidos ao redor do mundo, de acordo com sua região

predominante de ocorrência (Perring, 2001).

13

Materiais e Métodos Identificação Morfológica

Adultos de Bemisia tabaci coletados em diferentes plantas hospedeiras nas

diversas regiões do país e foram armazenados em álcool 96% até serem analisados

pela técnica de RAPD. Adultos da raça A e B provenientes da Califórnia, Estados

Unidos, foram utilizados como padrões de referência. Da mesma forma, adultos da

raça A provenientes da colônia de criação da Embrapa-Arroz e Feijão e da raça B

provenientes da colônia de criação da Embrapa-Recursos Genéticos e Biotecnologia

foram utilizados também como padrões de comparação.

Folhas com ninfas de quarto instar e/ou “pupas” foram transferidas para sacos

de plástico contendo papel umedecido. Os sacos foram etiquetados, transferidos para o

laboratório e mantidos em temperatura de 8oC até o momento da identificação

morfológica. Indivíduos adultos foram coletados com o auxílio de um frasco aspirador e

acondicionados em recipientes de vidro, fixados em álcool 96% e armazenados a –

20oC, para posterior identificação morfológica e molecular. Os vidros foram etiquetados

com um número de acesso e transferidos para o banco de populações de mosca-

branca. O banco de populações de mosca-branca é mantido na Unidade Entomológica

do Laboratório de Quarentena Vegetal da Embrapa Recursos Genéticos e

Biotecnologia.

Utilizaram-se as chaves de Caballero (1994) e de Martin (1987) para

identificação dos indivíduos coletados.

Identificação Molecular

Extração de DNA - Um simples método de extração de DNA foi utilizado, de

acordo com a metodologia modificada por Lima et al. (2000). Uma única fêmea adulta

foi colocada em tubos plásticos de 1,5 mL, macerada em 60 µL de tampão de lise (Tris-

HCl 10 mM pH 8, EDTA 1 mM, Triton X-100 0,30%, proteinase K 60 µg/mL) e

incubada a 65°C. Após 20 min, o homogenato foi incubado a 95°C por 7 min e

congelado imediatamente a -20°C.

14Análises RAPD - As reações de amplificação seguiram, também, a

metodologia adaptada por Lima et al. (2000). As amplificações foram feitas em volumes

de 30 µL, contendo tampão 1X (Tris-HCl 6 mM pH 8,8, KCl 50 mM, MgCl2 2 mM),

dNTPs 0,2 mM, primer 0,4 µM (OPA-02, OPA-04, OPA-10 ou OPA-13, Operon

Technologies), 2 U de Taq DNA polimerase (Pharmacia) e 4 µL de DNA. As

amplificações foram efetuadas em termociclador MJ Research, modelo PTC 100,

programado para uma etapa inicial de 3 min a 94oC, seguindo-se 45 ciclos (1 min a

93oC, 1 min a 35oC e 2 min a 72oC) e uma extensão final de 5 min a 72oC. Os produtos

de amplificação foram separados em géis de agarose a 1,5 % de concentração,

submersos em tampão TBE 1 X (Tris-borato 90 mM, EDTA 1 mM), corados em solução

de brometo de etídio (0,5 µg mL-1) e fotografados no sistema Eagle Eye (Stratagene).

Marcadores de massa molecular (Ladder 100 pares de bases - GIBCO) foram usados

para a determinação do tamanho dos fragmentos amplificados.

Análise dos dados - Os dados foram analisados de acordo com a presença (1)

ou ausência (0) da banda no gel, sendo estimada a similaridade genética entre os

indivíduos utilizando-se o índice de Jaccard. Em seguida, um dendrograma (Figura 4)

foi construído usando-se o método UPGMA (unweighted pair-group method analysis).

O programa utilizado no processamento total das análises foi NTSYS-pc 2.02 (Rohlf,

1993). A identificação das espécies e raças foi realizada por comparações com

padrões de RAPD conhecidos para os organismos em questão.

Análise Molecular de Parasitóides - Algumas espécies de parasitóides foram

analisadas utilizando-se a metodologia de RAPD-PCR. As reações de extração e

amplificação seguiram, a metodologia adaptada por Lima et al. (2000). O material

analisado foi Encarsia grupo lutea (Petrolina, PE e Teresina, PI) e Encarsia formosa

e E. lycopersici (Hymenoptera, Aphelinidae) (Piracicaba, SP).

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TABELA 1 Resultado da identificação de populações de mosca-branca, utilizando-se a técnica de

RAPD-PCR REGIÃO NORTE

Estado Cultura Mosca Branca

Roraima Cucumis melo Bemisia tabaci biótipo B Rondônia Cucumis sativus Bemisia tabaci biótipo B Tocantins Citrullus lanatus, Brassica

oleracea, Latuca sativa, Bemisia tabaci biótipo B

REGIÃO NORDESTE Ceará Cucumis sativus, Lycopersicon

esculentum, Capsicum annuum, Cucumis melo,

Citrullus lanatus, Brassica oleracea, Cucurbita moschata,

Cucurbita pepo, Phaseolus vulgaris, Vigna unguiculata,

Gossypium hirsutum, Glycine max, plantas daninhas.

Bemisia tabaci biótipo B

Rio Grande do Norte Citrullus lanatus, Brassica oleracea, Cucurbita moschata,

Lycopersicon esculentum, Capsicum annuum, Cucumis

melo, Phaseolus vulgaris, Vigna unguiculata, Plantas

invasoras, Manihot esculenta,


Alagoas Citrullus lanatus, Phaseolus vulgaris, Vigna unguiculata,

Cucurbita moschata, Chrysanthemum sp.,

Dendranthema grandiflora,


Paraíba Gossypium hirsutum Bemisia tabaci biótipo B Pernambuco Lycopersicon esculentum,

Cucumis melo, Citrullus lanatus, Arachis hypogaea,

Gossypium hirsutum, Brassica oleracea, Cucumis sativus,

plantas daninhas,


Piauí Citrullus lanatus, , Lycopersicon esculentum,


Maranhão Glycine max, Bemisia tabaci biótipo B Bahia Gossypium hirsutum,

Cucurbita moschata, Cucumis sativus, Solanum gilo, Solanum melongena,

Lycopersicon esculentum, Citrullus lanatus, Cucumis

melo, Durante repens, Manihot esculenta,

Bemisia tabaci biótipo B, Aleurothrixus aepim, Bemisia

tuberculata,

REGIÃO SUDESTE São Paulo Glycine max, Solanum

melongena, Vitis labrusca, Gossypium hirsutum, Chrysanthemum sp.,


16Dendranthema grandiflora,

Phaseolus vulgaris, Minas Gerais Brassica campestris,

Abelmoschus esculentus, Cucumis anguria, Brassica oleracea, Daucus carotae,

Cucumis sativus, Capsicum annuum, Gossypium hirsutum,

Solanum gilo, Solanum tuberosum, Phaseolus vulgaris, Lycopersicon

esculentum, Glycine Max, Citrus reticulata, Vigna unguiculata, Euphorbia heterophylla, Manihot

esculenta,

Bemisia tabaci biótipo B e biótipo BR, Aleurothrixus

aepim,

Rio de Janeiro Cucumis sativus, Phaseolus vulgaris, Vigna unguiculata, Lycopersicon esculentum,

Hibiscus esculentus, Cucurbita moschata, Brassica oleracea,

Capsicum annuum,

Bemisia tabaci biótipo B e biótipo BR

Espírito Santo Carica papaya, Brassica campestris, Brassica oleracea,


REGIÃO CENTRO-OESTE Mato Grosso Glycine max, Senna

obtusifolia, Hibiscus esculentus, Euphorbia heterophylla, Brassica

oleracea, Brassica campestris, Phaseolus vulgaris, Vigna unguiculata, Gossypium hirsutum, Lycopersicon

esculentum, plantas daninhas.


Goiás Phaseolus vulgaris, Vigna unguiculata, Cucurbita

moschata, Lactuca sativa, Brassica oleracea, Brassica campestris, Lycopersicon

esculentum, Hibiscus esculentus, Citrullus lanatus,

Cucumis sativus, Glycine max,


Mato Grosso do Sul Stylosanthes guianensis, Leguminosa Forrageira,

Bemisia tabaci biótipo B, Bemisia tuberculata,

Distrito Federal Cucurbita moschata, Glycine max, Brassica oleracea,

Brassica campestris, Lycopersicon esculentum, Phaseolus vulgaris, Vigna unguiculata, Gossypium

hirsutum, Solanum tuberosum, Cucumis sativus, Solanum

melongena, plantas daninhas,


REGIÃO SUL Rio Grande do Sul Lycopersicon esculentum, Bemisia tabaci biótipo B

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Resultados Finais ANO 1999/ 2000

MOSCA BRANCA

Durante os anos de 1999 e 2000, em todas as áreas de cultivo da região

Nordeste, um número populacional expressivo desse inseto foi detectado em culturas

como tomate, melão, melancia, uva, algodão e plantas invasoras. As perdas, na

maioria das pequenas propriedades chegaram a 100%: nos estados de Ceará e Rio

Grande do Norte, as perdas na cultura de melão e melancia variaram entre 30 e 100%.

Em Pernambuco, a situação se tornou caótica nas culturas de tomate, onde a praga

além da alimentação direta induzindo sérias desordens fitotóxicas, atuou como

transmissor do geminivírus disseminando-o, principalmente na região do Vale do São

Francisco, na Bahia e Paraíba.

Nas fazendas, durante as coletas, observou-se também a presença de plantas

daninhas, como hospedeiros secundários, em meio às plantações de melão e

melancia.

Na região de Mossoró (RN), a aplicação excessiva e desordenada de defensivos

químicos e o clima quente favoreceram, no inseto, a resistência aos agrotóxicos assim

como a adaptação, o aumento e a dispersão da mosca branca nas propriedades

agrícolas locais. Em algumas dessas propriedades, como foi o caso da Fazenda

Agricol, no município de Baraúna, foi observada grande densidade populacional de

mosca branca, em média 15 adultos/folha de melão.

Foram feitas coletas de adultos de Bemisia tabaci em várias plantações,

principalmente de melão e melancia, na região de Mossoró – RN e do semi-árido,

durante o período de janeiro a novembro de 1999. As amostras coletadas foram

armazenadas em álcool 96% até serem analisadas, utilizando-se marcadores

moleculares como RAPD.

Durante as análises realizadas nos anos de 1999/ 2000, as populações que

antecederam à entrada da raça B passaram a ser chamada de raça BR, para efeito de

estudos das populações brasileiras de B. tabaci.

Com base nas análises de identificação das raças constatou-se a presença de

apenas duas raças na região (B. tabaci raça BR e raça B) e viu-se a necessidade de

um estudo genético mais detalhado da raça recém introduzida e que apresentou

grande diversidade genética entre e dentre seus indivíduos.

18

As amostras de Bemisia tabaci sp. coletadas e identificadas de acordo com a

raça estão relacionadas na tabela 1, segundo as culturas hospedeiras e as respectivas

localidades de origem.

Perfil Molecular de Parasitóides - O uso de controle biológico é

extremamente importante, dentro da abordagem integrada para diminuir o impacto do

inseto nos agroecossistemas brasileiros. Algumas espécies de parasitóides foram

detectadas sobre populações de Bemisia tabaci, durante coletas e monitoramento

realizados por pesquisadores envolvidos com a mosca branca e enviados para

identificação e obtenção do perfil molecular, utilizando-se RAPD: Encarsia grupo

lutea e Encarsia formosa e E. lycopersici (Hymenoptera, Aphelinidae). O material

analisado foi Encarsia grupo lutea (Petrolina, PE e Teresina, PI) e Encarsia formosa

e E. lycopersici (Hymenoptera, Aphelinidae) (Piracicaba, SP). Encarsia formosa foi o

parasitóide mais freqüente e abundante entre populações de B. tabaci.

Para exemplificar a análise dos parasitóides, segue mostrado na figura 1 um dos

perfis moleculares obtidos com a utilização do primer OPA-13.

Figura 1 - Perfil do DNA em gel de agarose com a utilização do primer OPA-13. Parasitóides analisados: Encarsia formosa (poços 2-6), Encarsia lutea (poços 7-16),e E. lycopersici. (poços 17-25),

MM E. formosa E. lútea E. lycopersici

19

ANO 2001

Iniciou-se a coleta do ano 2001 observando-se uma baixa ocorrência de mosca

branca no campo e a presença constante do amarelecimento das folhas na plantação

de melão. A causa desse amarelecimento não é conhecida e continua trazendo a morte

precoce das plantas. Sabe-se apenas que esse fenômeno está associado a graves

infestações de mosca branca, umidade relativa elevada e temperaturas baixas.

Na avaliação de mosca-branca foram encontradas 20 ninfas/área de 1cm2 e

com o plantio de 35 dias foram encontrados 6 a 7 adultos por folha na cultura de melão.

Das amostras analisadas, 61 foram identificadas como biótipo B de Bemisia

tabaci, sendo 05 Bemisia tabaci biótipo BR e 08 não foram identificadas. Todas as

amostras coletadas foram registradas no banco de mosca-branca da Embrapa

Recursos Genéticos e Biotecnologia.

Os padrões de bandas produzidos por cada população analisada foram

comparados com os padrões de mosca branca identificadas previamente como sendo

biótipo B e BR. A partir dos resultados obtidos pode-se verificar que o biótipo B de B. tabaci é o

biótipo predominante em todo o território brasileiro. No Brasil, apenas o controle químico tem sido utilizado para controlar as

populações da mosca branca. Sabe-se que esta espécie adquire resistência rápida a

esses produtos, o que sugere a divergência genética encontrada na raça B no Brasil. A raça BR ainda é encontrada em baixas populações em praticamente todas as

regiões e plantas hospedeiras e que sua presença é notada, principalmente, após a

colheita da soja. Durante um período ocorre um aumento expressivo de seus indivíduos

e no período seguinte há um deslocamento dos mesmos para outras plantas

hospedeiras em diferentes áreas, predominando sempre, a raça B. Esse fato foi

observado pela equipe porém faltam dados mais concretos para a sua divulgação na

literatura.

20

ANO 2002

As populações de mosca-branca coletadas no período de 1999 a 2002 e

provenientes de diferentes plantas hospedeiras foram identificadas e caracterizadas

utilizando-se marcadores moleculares – RAPD. As populações estão relacionadas na

Tabela 1, sendo a grande maioria pertencente ao gênero Bemisia.

Com base nas 44 bandas polimórficas obtidas com as análises de RAPD foi

construída uma matriz de dados binários relativos à presença ou ausência de cada

banda em cada população. Esta matriz foi usada para calcular os coeficientes de

similaridade de Jaccard e, a partir desses dados, foi construído um dendrograma pelo

método UPGMA, dentro do programa NTSYS-pc, versão 2.0 (dado não apresentado).

Observou-se a existência de grande variabilidade entre as populações, considerando-

se o limite de 40% de similaridade genética, com 0,67 de similaridade média entre

todos os indivíduos analisados. A análise de variância molecular (AMOVA) mostrou que

da variabilidade genética total, 55,28% deve-se a diferenças entre indivíduos dentro de

populações enquanto 22,13% deve-se às diferenças entre populações dentro de cada

cultura amostrada e 22,59% deve-se à diferenças entre culturas.

Um resumo dos resultados das análises de agrupamento, fundamentado no

dendrograma construído com as 139 amostras analisadas está esquematizado na

figura 2. Quatro grupos principais tornaram-se evidentes. O primeiro grupo contendo

toda a população do biótipo B de B. tabaci de diferentes localidades do Brasil, tendo

como referência às populações de B. tabaci biótipo B coletadas em cultura de melão

nos EUA. Esse grupo está basicamente dividido em quatro subgrupos. O primeiro

subgrupo consiste de indivíduos coletados em soja no Ceará. O segundo inclui os

indivíduos coletados nas culturas de couve (Goiás), algodão (Bahia) e abóbora (Rio de

Janeiro), seguido de quatro agrupamentos derivados das análises de soja (SP), feijão

(CE), pepino (RJ) e tomate coletado no Rio Grande do Norte. A análise da população

de B. tabaci biótipo B encontrada em soja (SP) apresentou uma similaridade de 85 %

em relação às populações coletadas em feijão (CE), pepino (RJ), e tomate (RN). Por

sua vez, as populações encontradas em feijão e pepino apresentaram maior

similaridade (97 %) em relação à população de tomate (95 %) e soja (94%) coletada

em S.Paulo. O terceiro subgrupo consiste da cultura de melão coletado nos estados do

Ceará e Roraima apresentando uma similaridade de 80% em relação às populações

coletadas em algodão (MG), malva (PE) e mandioca (RN), e entre essas três, a relação

filogenética foi mais próxima, em torno de 90 %. O quarto subgrupo inclui as

21

populações coletadas em uva (SP) e tomate (CE), com uma relação filogenética entre

elas em torno de 90 %. O segundo grupo de importância inclui populações de B. tabaci

biótipo BR, coletadas em algodão nas proximidades de Brasília, DF. No terceiro e no

quarto grupo estão incluídas populações que foram utilizadas como padrão. São elas

as espécies de mosca-branca, Trialeurodes vaporariorum e Aleurodicus cocois e

também as populações de B. tabaci biótipo A, coletadas em algodão no Arizona, EUA.

Os resultados sugerem a existência de grupos e subgrupos de B. tabaci biótipo B

formados de acordo com a planta hospedeira e não com a região geográfica onde as

populações foram coletadas. Com isso, métodos de controle e manejo dessa praga

estabelecida para uma cultura em determinada região, provavelmente, funcionarão

para a mesma cultura em outras regiões. Por outro lado, esses métodos poderão não

funcionar para uma cultura diferente, localizada na mesma região.

As análises de agrupamento mostraram, ainda, a grande diferenciação entre o

biótipo B e os biótipos A e BR. Esse resultado mostrou a necessidade da utilização de

novos marcadores para uma definição mais precisa com relação à diversidade genética

entre as populações do biótipo B e a taxonomia entre as formas A, B e BR.

22

Figura 2 - DISTRIBUIÇÃO DAS POPULAÇÕES DE Bemisia tabaci NO BRASIL.

Subgrupo 1Soja (CE)

Soja (SP) Feijão (CE) Pepino (RJ) Tomate (RN)

Subgrupo 2Couve (GO), Algodão (BA)

Abóbora (RJ)

Mandioca (RN) Algodão (MG),Malva (PE)

Subgrupo 3Melão

(CE e RR)

Subgrupo 4Uva (SP), Tomate (CE)

Grupo 1Padrão Utilizado

B. tabaci biótipo BMelão (California-EUA)

Grupo 2B. tabaci biótipo BR

AlgodãoBrasília - D.F.

Grupo 3Padrões Utilizados

(Trialeurodes vaporariorum)(Aleurodicus cocois)

Grupo 4Padrão Utilizado

B. tabaci biótipo AAlgodão (Arizona-EUA)

Bemisia tabaciNo Brasil

Distribuição das Populações

23

POPULAÇÕES DE MOSCA BRANCA NO DISTRITO FEDERAL

Populações de mosca branca foram coletadas na região do Distrito Federal

em diferentes culturas (algodão, mandioca, berinjela, tomate, pepino, abóbora e

feijão) tanto a campo quanto em casa de vegetação (Tabela 2).

Os indivíduos coletados foram analisados quanto à variabilidade genética

por meio da técnica de RAPD-PCR (Figura 3).

As análises moleculares de DNA feitas nas populações de mosca branca

coletadas no Distrito Federal produziram 3 agrupamentos principais, sendo o

primeiro formado apenas pelas populações coletadas em abóbora, o segundo por

populações coletadas em pepino e feijão e o terceiro, pelas populações

encontradas em culturas de berinjela e tomate (Figura 4).

As populações de mosca-branca presentes em culturas de feijão e pepino

apresentaram uma similaridade genética de aproximadamente 40% enquanto que

para as populações presentes em culturas de berinjela e tomate foi de 30%. Não

houve uma diferença significativa nas análises moleculares relacionadas aos

insetos coletados tanto em casa de vegetação quanto a campo.

As análises de agrupamento e a diversidade genética encontrada nas

populações coletadas em cultura de abóbora mostraram uma diferenciação das

demais populações analisadas, formando um agrupamento à parte, constituído de

subgrupos intraespecíficos revelado pela construção de um dendrograma (dado

não apresentado).

Estes resultados sugerem que as populações de um mesmo biótipo possam

se agregar de acordo com a cultura hospedeira.

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Tabela 2 - Populações da mosca branca coletadas no Distrito Federal.

Código Origem Cultura Espécie

2261 Vitrine Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia

Algodão Bemisia tabaci raça BR

2492 Tibau/RN Mandioca Bemisia tabaci - raça B

2633 Chácara 110 – Planaltina/DF Berinjela B. tabaci - raça B

2643 Chácara 126 – Planaltina/DF Tomate B. tabaci - raça B

2653 Chácara 108 – Planaltina/DF Pepino B. tabaci - raça B

2663 Chácara 108 – Planaltina/DF Abóbora B. tabaci - raça B

2884 Casa de vegetação 9/ Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia

Tomate B. tabaci - raça B


Abóbora B. tabaci - raça B


Feijão B. tabaci - raça B

1 Biótipo BR de Bemisia tabaci usado como padrão; 2 Biótipo B de Bemisia tabaci usado como padrão; 3 Populações coletadas em campo; 4 Populações coletadas em casa de vegetação na Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. Figura 3 - Distribuição da população de B. tabaci no Distrito Federal.

M BR B Abóbora

casa vegetação casa vegetação

Tomate TomateAbóbora

campo campo

Análise dos fragmentos de DNA de mosca-branca obtidos de amplificação com o primer OPA-13 em gel de agarose. As letras BR e B correspondem aos biótipos de

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B. tabaci usados como padrão de identificação. A letra M indica o marcador de massa molecular de 100 pb.

BR

Tomate Berinjela B MM

Análise dos fragmentos de DNA de mosca-branca obtidos de amplificação com o primer OPA-15 em gel de agarose. As letras BR e B correspondem aos biótipos de B. tabaci usados como padrão de identificação. A letra M indica o marcador de massa molecular de 100 pb. Figura 4 – Distribuição da população de Bemisia tabaci no Distrito Federal.

Casade

Vegetação

Campo

Abóbora

Grupo 1

Pepino Feijão

Grupo 2

Casade

Vegetação

Campo

Tomate Beringela

Grupo 3

Bemisia tabaciNo Distrito Federal

Distribuição das Populações

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Discussão

A mosca-branca do complexo de raças Bemisia tabaci é uma das principais

pragas da agricultura brasileira podendo ser encontrada em quase todos os

estados brasileiros causando prejuízos cada vez maiores, principalmente em

culturas de leguminosas, frutas e hortaliças. Os danos são causados tanto

diretamente (pragas) pelos adultos e ninfas, quanto indiretamente (vetores), por

meio da transmissão de fitoviroses.

Em 1992, foi detectado um surto desta praga, em plantas de crisântemo, no

interior de São Paulo. Desde então a dispersão da mosca branca no Brasil ocorreu

de forma muito rápida e hoje, a sua presença em 23 Estados da Federação e no

Distrito Federal é um fato. A grande adaptabilidade dos indivíduos dessa espécie a

diferentes temperaturas e pesticidas favoreceu sua dispersão, principalmente na

região nordeste e no semi-árido (Oliveira et al., 1999). Nos estados do Ceará e do

Rio Grande do Norte, o prejuízo no campo chegou a 100 % em áreas de

pequenas propriedades, cultivadas com tomate, melão, melancia e algodão. A

situação tornou-se grave nas culturas de tomate, onde a praga tanto induziu sérias

desordens fitotóxicas, como disseminou o geminivírus na região do vale do São

Francisco, Bahia, Paraíba e Pernambuco. Em Mossoró, RN, em algumas

propriedades, foi observada grande densidade populacional da mosca-branca,

com uma média de 150 ninfas/cm2. Durante os últimos quatro anos, foram

coletados insetos adultos em 43 plantas hospedeiras de 337 localidades para

identificação e análise da variabilidade genética. Do total coletado, foram

identificadas e caracterizadas 276 amostras quanto à espécie e/ou raça. Para a

análise da variabilidade genética foram utilizadas 139 amostras dos biótipos A, B e

o biótipo nativo BR (Lima et al., 1999), além de duas outras espécies de mosca-

branca (Trialeurodes vaporariorum e Aleurodicus cocois). A grande maioria das

populações analisadas foi identificada como pertencente ao biótipo B de B. tabaci

e esse biótipo se encontra disperso por todo o território brasileiro, inclusive em

áreas anteriormente infestadas pelo biótipo BR (Lima et al., 2000). A dispersão

das populações do inseto tem sido acompanhada com freqüência, detectando-se

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a presença de B. tabaci por meio da identificação morfológica e da análise

molecular. Desta forma, a metodologia molecular estabelecida poderá ser

aplicada, rotineiramente, para atender a necessidade de se monitorar a presença

de outros biótipos do complexo B. tabaci e conseqüentemente evitando-se a

entrada de outros ainda inexistentes no país. Haverá também, uma contribuição

no estabelecimento de um manejo de controle das populações de mosca branca

no campo.

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Conclusões 1- Nas localidades onde foram feitas coletas e avaliações de aleirodídeos, a

presença do gênero Bemisia foi bastante ressaltada. No nordeste, a predominância de B. tabaci raça B foi uma constante. O controle populacional da praga foi possível, quando as orientações técnicas foram seguidas, utilizando os métodos de manejo de áreas e destruindo os restos de cultura, após a colheita.

2- Marcadores RAPD mostraram-se de grande utilidade para identificação e rápida análise da variabilidade genética de populações de B. tabaci e outras espécies de Aleirodídeos.

3- A estratégia molecular desenvolvida poderá ser aplicada, rotineiramente, para atender a necessidade de se monitorar a presença de populações específicas de mosca branca no campo.

4- Os resultados obtidos sobre a diversidade genética da população de mosca-

branca no Brasil sugerem a existência de outros ecótipos B de Bemisia tabaci. Ainda não há dados suficientes para uma nova classificação taxonômica de B. tabaci biótipo B e nem para se estabelecer novas raças ou espécies dentro deste “espécie complexo”.

5- O biótipo B de B. tabaci encontra-se disperso por todo o território brasileiro, inclusive em áreas anteriormente infestadas pelo biótipo BR. Portanto, medidas eficientes deverão ser tomadas, evitando-se de forma categórica, a entrada de novas raças e o surgimento de populações resistentes aos defensivos agrícolas.

6 Pode-se afirmar que as populações da raça B de B. tabaci ainda se encontram

em fase de adaptação no país.

Recomendação

Com base nestas informações e utilizando-se de metodologias moleculares complementares ao RAPD, outros parâmetros que possam inferir sobre a identificação de espécies diferentes associadas à diversidade genética poderão servir para auxiliar no controle de medidas fitossanitárias eficientes, não somente para o complexo de espécies B. tabaci como também para outras pragas exóticas que representariam motivos de alerta fitossanitário.

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