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Sexta-feira, 08 de abril de 2005 - 14h19m

Biotecnologia > Transgênicos

Pesquisa gera plantas resistentes a insetos



Por Alberto Luiz Marsaro Júnior *

O uso de plantas, geneticamente modificadas ou não, expressando inibidores de enzimas digestivas de insetos poderá, num futuro próximo, contribuir para a redução do uso de inseticidas minimizando, assim, os impactos ambientais provocados pelos agrotóxicos.

Como a maioria dos organismos vivos, os insetos produzem enzimas digestivas para a obtenção dos nutrientes essenciais às suas atividades metabólicas. Das 14 enzimas digestivas utilizadas pelos insetos, 12 já foram caracterizadas em diferentes espécies. Dentre essas, as mais estudadas atualmente são as a-amilases.
As a-amilases constituem uma família de endoamilases que catalisam a hidrólise de ligações glicosídicas a-1,4 do amido, glicogênio e outros carboidratos. Essas enzimas são muito importantes para os insetos, especialmente para aqueles que se desenvolvem em grãos ricos em amido.

As plantas, no decorrer da evolução, desenvolveram mecanismos de resistência, produzindo nos tecidos atacados (folhas, frutos e órgãos de reserva) inibidores para as enzimas digestivas dos insetos fitófagos. Uma vez que a enzima é inibida, a assimilação de nutrientes pelos insetos é reduzida e, conseqüentemente, o desenvolvimento dessas pragas é afetado.

Os principais inibidores de a-amilase conhecidos são os encontrados no feijão (Phaseolus vulgaris) e no milho (Zea mays). Os inibidores do feijão foram identificados como a-AI1 e a-AI2. No milho já foram identificadas quatro proteínas inibidoras de amilase com os seguintes pesos moleculares: 12 kDa, 19,7 kDa, 23,8 kDa e 29,6 kDa.

O inibidor do feijão, a-AI1, inibe as a-amilases de importantes insetos-praga como: Hypothenemus hampei - broca do café, Tribolium castaneum, Tribolium confusum, Tenebrio molitor, Sitophilus oryzae, Callosobruchus maculatus, Callosobruchus chinensis, Callosobruchus analis e Diabrotica vergifera vergifera. O inibidor a-AI2, presente nessa mesma leguminosa, inibe as a-amilases de Zabrotes subfasciatus.

As proteínas inibidoras encontradas no milho inibem, respectivamente, as amilases das seguintes pragas: proteína de 12 kDa (Tribolium castaneum, Callosobruchus maculatus); 19,6 kDa (Sitophilus zeamais - gorgulho do milho, Prostephanus truncatus, Acanthoscelides obtectus e Zabrotes subfasciatus); 23,8 kDa (Acanthosceledes obtectus, Zabrotes subfasciatus, Tribolium castaneum e Sitotroga cerealella – traça dos cereais) e 29,6 kDa (Sitophilus zeamais, Rhyzopertha dominica e Tribolium castaneum).
Estudos recentes demonstraram que os inibidores de amilase, presentes nos grãos de híbridos de milho, correlacionam-se significativamente e negativamente com a suscetibilidade dos híbridos ao ataque de Sitophilus zeamais, principal praga do milho armazenado no Brasil. Os estudos indicam que a presença dos inibidores de amilase contribui para aumentar a resistência dos híbridos de milho contra o ataque dessa praga.

Alguns problemas inviabilizavam o uso dos inibidores de enzimas digestivas no controle dos insetos. Em alguns casos as plantas de interesse comercial não apresentavam os inibidores das enzimas digestivas das pragas ou quando apresentavam não estavam em níveis suficientes para inativar as enzimas dos insetos.
Os pesquisadores têm resolvido esses problemas através da engenharia genética, utilizando técnicas de biologia molecular para identificar e isolar os genes responsáveis pela expressão dos inibidores das enzimas digestivas dos insetos, transferindo-os em seguida para o genoma da planta de interesse comercial, resultando assim nas plantas transgênicas.

Em testes experimentais, diversos pesquisadores tem demonstrado que as plantas transgênicas expressando inibidores de enzimas digestivas tem apresentado maior resistência ao ataque das pragas quando comparadas com as plantas não transgênicas. Estudos realizados com ervilhas transgênicas expressando o inibidor de a-amilase a-AI1 foram altamente resistentes às pragas Callosobruchus maculatus, Callosobruchus chinensis e Bruchus pisorum. Estudos realizados com feijões azuki, expressando esse mesmo inibidor, também demonstraram alta resistência para a praga Callosobruchus chinensis.

A Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), vinculada ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, tem desenvolvido pesquisas com os inibidores de enzimas digestivas de insetos com o objetivo de, futuramente, produzir plantas mais resistentes ao ataque das pragas e, conseqüentemente, contribuir para a redução do uso de inseticidas químicos.

Antes, porém, da liberação dessas plantas em escala comercial, diversas pesquisas necessitam ser realizadas com o objetivo de avaliar os possíveis impactos que essa nova tecnologia possa causar ao meio ambiente e à saúde do homem e dos animais.


* Pesquisador Embrapa Roraima, doutor em Entomologia


Fonte: Embrapa
















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