Histopathology and the lethal effect of Cry proteins and strains of Bacillus thuringiensis Berliner in Spodoptera frugiperda J.E. Smith Caterpillars (Lepidoptera, Noctuidae) / Histopatologia e efeito letal de cepas e proteínas Cry de Bacillus thuringiensis Berliner para lagartas de Spodoptera frugiperda J.E. Smith (Lepidoptera, Noctuidae)
Knaak, N; Franz, A. R; Santos, G. F; Fiuza, L. M.
Braz. J. Biol.;
70(3): 677-684, Aug. 2010. tab
Artigo
em Inglês
| VETINDEX
| ID: vti-2587
Resumo
Among the phytophagous insects which attack crops, the fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera, Noctuidae) is particularly harmful in the initial growth phase of rice plants. As a potential means of controlling this pest, and considering that the entomopathogen Bacillus thuringiensis Berliner demonstrates toxicity due to synthesis of the Cry protein, the present study was undertaken to evaluate this toxic effect of B. thuringiensis thuringiensis 407 (pH 408) and B. thuringiensis kurstaki HD-73 on S. frugiperda. The following method was used. Both bacterial strains were evaluated in vitro in 1st instar S. frugiperda caterpillars, by means of histopathological assays. The Cry1Ab and Cry1Ac proteins, codified by the respective strains of B. thuringiensis, were evaluated in vivo by bioassays of 1st instar S. frugiperda caterpillars in order to determine the Mean Lethal Concentration (LC50). The results of the histopathological analysis of the midget of S. frugiperda caterpillars demonstrate that treatment with the B. thuringiensis thuringiensis strain was more efficient, because the degradations of the microvilosities started 9 hours after treatment application (HAT), while in the B. thuringiensis kurstaki the same effect was noticed only after 12 HAT. Toxicity data of the Cry1Ab and Cry1Ac proteins presented for the target-species LC50 levels of 9.29 and 1.79 μg.cm-2 respectively. The strains and proteins synthesised by B. thuringiensis thuringiensis and B. thuringiensis kurstaki are effective in controlling S. frugiperda, and may be used to produce new biopesticides or the genes may be utilised in the genetic transformation of Oryza sativa L.(AU)Entre os insetos fitófagos que atacam as culturas, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera, Noctuidae) destaca-se como uma praga polífaga que causa prejuízos na fase inicial da cultura do arroz. No seu controle, o entomopatógeno Bacillus thuringiensis Berliner revela-se tóxico devido à síntese de proteínas Cry. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade das cepas e proteínas Cry de B. thuringiensis thuringiensis 407 (pH 408) e B. thuringiensis kurstaki HD-73 sobre S. frugiperda. As duas cepas bacterianas foram avaliadas, in vitro, em lagartas de 1º instar de S. frugiperda, através de ensaios de histopatologia. As proteínas Cry1Ab e Cry1Ac, codificadas pelas respectivas cepas de B. thuringiensis, foram avaliadas in vivo, através de bioensaios com lagartas de 1º instar de S. frugiperda para determinação da Concentração Letal Média (CL50). Os resultados da análise histopatológica do intestino médio das lagartas S. frugiperda mostram que o tratamento com a cepa B. thuringiensis thuringiensis foi mais eficiente e a degradação das microvilosidade iniciou-se 9 horas após a aplicação dos tratamentos (HAT). Para B. thuringiensis kurstaki, o mesmo efeito foi observado, 12 HAT. Os dados de toxicidade das proteínas de Cry1Ab e Cry1Ac revelaram para a espécie-alvo uma CL50 de 9,29 e 1,79 μg.cm-2, respectivamente. As cepas e proteínas sintetizadas por B. thuringiensis thuringiensis e B. thuringiensis kurstaki são eficientes no controle de S. frugiperda, e poderão ser usadas na produção de novos biopesticidas ou a utilização dos genes na transformação genética de Oryza sativa L.(AU)
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BR68.1
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