BACILLUS THURINGIENSIS EM PLANTAS TRANSGÉNICAS NO CONTROLE DE PRAGAS

BACILLUS THURINGIENSIS IN TRANSGENIC PLANTS IN PEST CONTROL

RESUMO

É feita uma abordagem sobre plantas transgénicas que expressam toxinas de Bacillus thuringiensis no controle de pragas, desde o início do seu desenvolvimento. Abrangem-se as técnicas para sua obtenção, avaliações em laboratório e campo de diferentes culturas agrícolas de interesse econômico. São feitas também, considerações sobre a questão dos riscos e benefícios dessa nova tecnologia.

PALAVRAS-CHAVE:
Bacillus thuringiensis, plantas transgénicas; controle; insetos; pragas.

ABSTRACT

The transgenic plants expressing Bacillus thuringiensis toxins are reviewed. Historical, techniques, laboratory and field evaluations are discussed. Some aspects related to safety of this organisms to the environment are presented.

KEY WORDS:
Bacillus thuringiensis, transgenic plants; control; insects; pest.

INTRODUÇÃO

A crescente demanda mundial por alimentos e fibras têxteis torna imprescindível o aumento na produção agrícola.

Os sistemas atuais mostram-se deficientes e às vezes incapazes de atender às necessidades e os problemas tomam-se ainda mais graves quando são introduzidos nestes sistemas, organismos competidores do ser humano: patógenos e artrópodos fitófagos, sem contar outros animais como aves e roedores que também competem pelo produto final.

A necessidade de contornar tais problemas tem feito o homem buscar diferentes soluções, muitas das quais bastante eficientes e tidas como revolucionárias, como ocorreu com o advento dos agroquímicos (herbicidas, funcidas e inseticidas).

Entretanto, o uso indevido de muitos produtos vem causando problemas graves por intoxicações diretas ao aplicar ou consumir o alimento tratado, ou por danos ao ambiente, uma vez que muitos organismos não-alvo são também atingidos. O controle biológico tem sido proposto como uma alternativa segura e viável para muitos casos em que os produtos químicos sejam indesejáveis.

Mais recentemente, a biologia molecular tem contribuído decisivamente nesse contexto e baseado nos seus avanços (especificamente de uma das suas áreas, a engenharia genética) as plantas vêm sendo manipuladas geneticamente, de forma que são incorporadas em seu genoma, informações genéticas exógenas que lhes confere resistência às pragas.

Hoje são conhecidos diversos casos de sucesso e, no tocante ao controle de insetos, já existem plantas com genes de Bacillus thuringiensis cuja expressão leva à produção de d-endotoxina na planta, letal a diferentes espécies de insetos, principalmente da ordem Lepidoptera. Inclui-se ainda no controle de pragas as plantas que expressam inibidores enzimáticos, com destaque para proteases e venenos de artrópodos, sendo de obtenção mais recente.

Sem dúvida, trata-se de uma nova técnica para o incremento da produção agrícola, seja por conferir às plantas características de resistência a patógenos, insetos e condições ambientais desfavoráveis, aumento na produtividade ou introdução de uma determinada característica nutricional.

Contudo, deve ser vista com cuidado, pois dada a sua novidade (os primeiros casos de sucesso foram obtidos em meados da década de 80) pouco se conhece a respeito dos efeitos adversos e riscos que oferecem ao homem e ao ambiente.

PLANTAS TRANSGÉNICAS

Os estudos de transferência de genes entre microrganismos iniciaram-se na década de 70 e sendo uma área da ciência bastante recente o entendimento de alguns termos faz-se necessário para melhor compreensão dos métodos e trabalhos desenvolvidos.

Segundo RIBEIRO et al. (1991) planta transgênica é aquela que possui genes que originalmente não constituem seu genoma, isto é, sofreram uma transferência genética. Ainda segundo os autores, embora a transferência genética possa ser feita partindo-se de genes naturais, a possibilidade de alterar-se o DNA através da engenharia genética (DNA recombinante) abriu caminho para novos avanços, pois selecionam-se determinadas características expressas nos segmentos que são manipulados e transferidos, levando as informações para a expressão no hospedeiro.

A obtenção de plantas transgênicas surgiu como uma tentativa para a obtenção do melhorameno das culturas, que até então era feito através das técnicas demoradas de cruzamento clássico, há muito conhecidas e utilizadas pelo homem (BOTTERMAN, 1991).

Até 1983, o melhoramento da qualidade e produção das culturas era possível de ser obtido por meio da recombinação sexual, seguida por seleção ou, em menor intensidade, por mutações, ao acaso ou induzidas. Os programas assim determinados, embora muito frutíferos, são demorados e cansativos, requerendo anos de trabalho. Por meio dos métodos tradicionais, muitos cultivares foram desenvolvidos e são difundidos em todo o mundo, sendo utilizados em diversas culturas como soja, milho, algodão e trigo.

Progressos recentes em Biologia Molecular (DNArecombinante) e celular (cultivo de células "in vitro") têm ampliado grandemente os horizontes e novas características podem ser obtidas para o melhoramento das plantas. É possível hoje transferi -se genes de muitos organismos para plantas sem a concorrência do cruzamento sexual.

Embora a década de 70 seja o marco no início das pesquisas com transferência genética entre os microrganismos procariontes, somente em 1983 foi obtida a primeira planta resistente (fumo) a qual continha em seu genoma genes de resistência a antibiótico, introduzidos por meio da bactéria Agrobacterium tumefasciens. Com o domínio das técnicas de cultura de células e tecidos "in vitro" para a regeneração das plantas, a tecnologia das plantas transgênicas expandiu-se sensivelmente, de modo a se conhecer atualmente mais de 20 espécies destas plantas, dentre as quais muitas de interesse econômico, como culturas agrícolas (algodão, soja, milho, arroz, alface, feijão, centeio, batata, tomate, morango, canola eoutras brássicas, uva, trigo, noz, maçã e beterraba) e florestais (álamo).

Detalhes sobre definições e particularidades das técnicas envolvidas no processo de obtenção das plantas transgênicas podem ser encontrados emSOUZA (1987), WEBB & MORRIS (1992).

MÉTODOS DE TRANSFORMAÇÃO

Transformação indireta

A forma mais usual e utilizada para as dicotiledôneas é através da bactéria A tumefasciens e A rhizagens. Tais bactérias são há muito conhecidas pelo homem como causadoras da galha da coroa, pois a planta (dicotiledônea) infectada apresenta calos ou tumores no colo(WEBB&MORRIS, 1992).RIBEIRO et al.(1991) apresentam uma revisão sobre o modo de ação desta bactéria, detalhando-se o ciclo de infecção.

Atualmente, como técnica de inoculação do plasmídio, além da danificação da planta, também pode ser incluído oco-cultivo de células bacterianas com células das plantas, discos foliares, embriões e sementes.

Detalhes da elaboração de um vetor plasmidial e as técnicas de inserção nos tecidos da planta hospedeira podem ser encontrados, respectivamente, em RITCHIE & HODES (1993) e RIBEIRO et al. (1991).

Transformação direta

Não envolve a presença de vetores (plasmídios) e atende à necessidade de se obter plantas transgênicas que não sejam infectadas por A. tumefasciens (principalmente as monocotiledôneas). Algumas técnicas diretas vêm sendo aplicadas com sucesso para obtenção, principalmente de monocotiledôneas, como milho e arroz, e têm sido mais utilizadas para a inserção de genes de B. thuringiensis.

A construção do plasmídio de B. thuringiensis inicia-se pela sua fragmentação em pontos específicos, por meio de enzimas de restrição, e são deletadas e incluídas seqüências de bases sintetizadas e, em seguida, polimerizado. Faz-se a clonagem da nova seqüência que contém também um gene (fator) de expressão e genes marcadores.

Neste tipo de transformação, existem técnicas desenvolvidas para protoplastos enquanto outras adaptam-se melhor às células e tecidos.

a) Microinjeção: consiste em introduzir no interior da célula o material exógeno, usando micropipetas ou microagulhas, vencendo mais facilmente as barreiras biológicas. As células a serem tratadas podem ser intactas, isoladas ou na forma de protoplasto, o qual é menos suscetível ao rompimento quando se faz a in-trodução do aparato (RIBEIRO et al., 1991).

Algumas considerações sobre particularidadesdesta técnica aplicadas às monocotiledôneas podem ser encontradas nos trabalhos de REICH et al. (1986) e DING et al. (1994).

b) Biolística (balística biológica): segundo RIBEIRO et al. (1991) este processo consiste em uma série de processos nos quais materiais genéticos são arremessados nas células, constituídas em alvos. Para tal, micro-partículas de tungstênio ou ouro são impregnadas com DNA em solução de espermidine e CaC1₂ , e dispostas em um aparelho que sob condições de vácuo arremessa-as sobre o aparato onde estão as células (isoladas ou em tecidos, como discos foliares, embriões, calosidades ou cotilédones). O arremesso pode ser provocado eletrostaticamente ou por ar comprimido. O vácuo é de extrema importância, dado o pequeno tamanho dos projéteis, que poderiam sofrer desaceleração caso houvesse ar durante o processo.

A técnica é bastante simples e rápida, permitindo a transformação direta da planta, podendo substituir outros métodos usados em casos de pequeno êxito. Entretanto, devido à própria novidade do processo, muitas dúvidas prevalecem, como tipo do suporte mais adequado para o alvo e número e velocidade dos projéteis. Isto tem reflexo direto navariação dos resultados obtidos (RIBEIRO et al., 1991; WEBB & MORRIS, 1992).

As técnicas descritas vêm sendo utilizadas com o intuito de melhorar as culturas sob diferentes pontos e são dominadas por grupos de pesquisadores, principalmente, na América do Norte (EUA e Canadá), Europa (Inglaterra e Bélgica), Oceania (Austrália e Nova Zelândia) e Extremo Oriente (Japão e China), geralmente ligados a empresas de biotecnologia ou grandes produtoras de insumos agrícolas (sementes e produtos fitossanitários).

POTENCIAL DA BIOENGENHARIA NA OBTENÇÃO DE PLANTAS TRANSGÉNICAS

MEESEN & WARREN (1989) citam4 vantagens do uso da tecnologia de plantas transgênicas com B. thuringiensis:

1) independências do controle das pragas em relação ao clima, seja chuvoso para aplicações terrestres ou ventos e chuvas para aéreas;

2) proteção das partes das plantas que são difíceis de serem atingidas com as aplicações (raízes e partes muito baixas ou internas);

3) vantagem do controle permanente livrando o agricultor de vistorias e aplicações eventuais, além de eliminar os insetos tão logo comecem a se alimentar, após a eclosão;

4) em função dos altos preços dos inseticidas químicos e dos custos das aplicações sucessivas, como nas culturas de algodão e tomate, as plantas pódem ser uma alternativa mais viável e econômica para o produtor.

Fumo

As primeiras plantas foram obtidas por VAECK et al. (1987). Foi constatada a presença deõ-endotoxina, uma vez que 6 dias após alimentação com as folhas das plantas transgênicas as lagartas de Manduca sexta apresentaram entre 75 e 100% de mortalidade, variando conforme o gene contido na planta ou sua construção quimérica. Foi observado também que o gene Bt₂ íntegro não se expressou; assim somente genes truncados têm possibidade de serem usados nesta tecnologia, não sendo detectada a razão pela qual os genes intactos não se expressaram.

BARTON etal. (1987)usandoYetorA. tumefasciens verificaram a alta toxidez das plantas transgênicas regeneradas com genes de B. thuringiensis para larvas de M. sexta, havendo, tal como no anterior, variações de acordo com os genes recombinantes. Observaram também a transferência para F₁ , mantendo a resistência e o nível de mortalidade aos insetos.

Contudo, utilizando o mesmo vetor (A. tumefasciens),WARREN etal. (1992) conseguiram introduzir em discos foliares de fumo (cv. Havana-38), genes CryIA de B. thuringiensi's. Além disso, analisou-se a concentração de proteínas nos tecidos. As plantas regeneradas foram selecionadas para o campo a partir de testes em casa de vegetação contra Heliothis virescens e M. sexta e, nestas condições, apresentaram eficiência de 90 a 100%, para ambas as espécies.

Os estudos com plantas de fumo expressando toxinas de B. thuringiensis foram bastante explorados e, atualmente, têm sido menos freqüentes pois buscam-se novas moléculas para serem expressas nas plantas e que sejam ativas e possam resolver os problemas causados por insetos não suscetíveis ao patógeno. Neste sentido, será discutido adiante a inserção de genes responsáveis pela síntese e expressão de inibidores enzimáticos e venenos de artrópodos.

Algodão

UMBECK et al. (1987) registraram o primeiro caso de plantas transgênicas de algodão, sendo a primeira vez que esta tecnologia é aplicada. em uma planta de grande importância econômica. Segundo os autores, a primeira tentativa de se introduzir DNA exógeno no algodão foi feita com injeção mas não foi bem sucedida. O sucesso foi alcançado pelo uso do vetor A. tumesfasciens.

PERLAK et al. (1990) em estudos iniciais com plantas de algodão modificadas, contendo genes de B. thuringiensis dos "strains" HD-1 e HD-73, verificaram uma baixa expressão dos genes nas plantas, num total de 0,001% das proteínas solúveis totais das plantas. Posteriormente, através da modificação na seqüência original do gene previamente à sua introdução na planta, PERLAK et al. (1991) obtiveram expressão gênica nas plantas, alcançando maior concentração.de toxinas nas plantas e, consequentemente, maior controle dos insetos testados.

WILSONet al. (1992) testaram, em condições de campo, 3 linhagens de algodão transgênico, derivadas da cultivar Coker 312, quanto ao seu efeito sobre a população de lepidópteros pragas da cultura nos EUA. Foi constatado que o número de botões florais em roseta causados pela Pectinophora gossypiella foi 95% menor nas parcelas com as plantas transformadas. Com relação às maçãs, estas foram igualmente penetradas nos 2 tipos de plantas, porém, nenhuma lagarta foi recuperada das maçãs de plantas transgênicas e o dano nas sementes foi reduzido em 97 a 99%. Outras pragas avaliadas mostraram-se bastante suscetíveis às linhagens desenvolvidas, comoBuculatrix thurberiella, Estigma aeraea e Spodoptera exigua (espécies filófagas), sendo as plantas de cultivares comerciais intensivamente danificadas pelas espécies citadas.

BENEDICT et al. (1993) verificaram que plantas transgênicas de algodão causaram não somente mortalidade elevada em lagartas deH. virescens eHelicoverpa zea mas, também, efeitos no comportamento dos insetos. As lagartas passaram maior tempo nestas plantas em "spin-down"que nas não transformadas, sendo principalinente localizadas nas últimas folhas.

Em recente trabalho de campo, RUMMEL et al. (1994) determinaram o efeito da presença de genes de B. thuringiensis em plantas de algodão sobre a infestação natural deH. zea. Foi constatada a redução dos danos nas parcelas de plantas transgênicas, comparativamente às parcelas de plantas normais (cultivares comerciais). Além disso, não foi necessária qualquer aplicação de inseticidas químicos para a proteção das parcelas transgênicas, o que repetido nas parcelas comerciais levou a perdas da ordem de 150 kg de pluma/ha.

Da mesma forma que ocorreu com o fumo, o algodão é hoje uma das plantas mais estudadas pela engenharia genética e o desenvolvimentode linhagens com genes de B. thuringiensis tem sido menos intenso que os estudos de linhagem expressando outras substâncias. Além disso, por estarem em fase conclusiva de estudos e assim aptas à comercialização, as linhagens têm sido submetidas a testes de campo em diferentes regiões dos EUA, em sistemas de manejo integrado, visando sua recomendação para o controle de pragas da cultura.

Em testes realizados no estado do Texas e Mississipi, as linhagens apresentaram bom desempenho nos testes realizados entre 1990-1991 e 1992-1995, controlando efetivamente as lagartas mais importantes que atacam a cultura nos EUA, não tendo efeito sobre outras pragas (pulgões e percevejos) (RUMMEL et al., 1994).

Tomate

FISCHHOFF et al. (1987) obtiveram êxito na integração de genes de B. thuringiensis, via A. tumefasciens, em células de tomate. Os genes incorporaram-se e transmitiram-se à progênie (FJ Com relação à toxidez, observaram 100% de mortalidade nos ensaios de laboratório, utilizando larvas de H. zea, H. virescens e M. sexta, alimentadas com folhas das plantas modificadas. Verificaram que houve baixa expressão dos genes nos frutos, entretanto, H. virescens alimenta-se inicialmente das folhas passando posteriormente ao fruto. Dessa forma, a expressão no fruto não precisa ser elevada. M sexta foi mais suscetível eH. zea a mais resistente, embora todas as larvas sobreviventes de ambas as espécies apresentassem distúrbios relacionados ao desenvolvimento.

As melhores linhagens obtidas foram avaliadas por DELANNAY et al. (1989), em condições de campo, sob infestações naturais e artificiais deH. zea,M. sexta e Keiferia lycopersicella. No primeiro experimento com M. sexta, a infestação artificial com ovos resultou em baixa desfolha nas plantas transgênicas, sendo tais resultados confirmados no ano seguinte, nos dois tipos de infestação. Os testes com H. zea mostraram maior suscetibilidade que anteriormente, em função provavelmente da maior expressão dos genes nas condições de campo. Com relação à K. lycopersicella, esta foi menos suscetível em campo que em laboratório, em função da concentração ded-endotoxina nos frutos ser considerada baixa para esta espécie.

O tomateiro, sob influência direta dos estudos realizados com plantas de fumo (igualmente uma solanácea), é uma das culturas mais estudadas nesta área e, atualmente, além de B. thuringiensis, outras moléculas vêm sendo estudadas visando sua expressão no genoma da planta, conforme discutido no item adiante. Por esta razão é que também existem trabalhos de campo com as linhagens contendo B. thuringiensis já desenvolvidas e aptas à comercialização, envolvendo também a questão da segurança de tais organismos no ambiente.

Batata

CHENG et al. (1992) obtiveram através do vetor A. tumefasciens, plantas de batata transgênicas que expressavam elevada concentração de toxina. As plantas transformadas e regeneradas foram comparadas com não transformadas em casa de vegetação e percebeu-se a redução do consumo foliar de M. sexta, de 1,86 cm² para 0,61 cm².

Resultados mais consistentes obtiveram JANSEN et al. (1995) inserindo seqüência gênica cryIA(b) de B. thuringiensis. Em testes realizados com folhas fornecidas a lagartas de P. operculella e M. sexta, selecionaram as linhagens que resultaram em elevado percentual de mortalidade. Estas foram avaliadas em casa-de-vegetação e os danos às folhas, provocados por P. operculella foram significativamente menores que nas testemunhas (plantas não-transformadas). Além disso, na avaliação dos danos aos tubérculos infestados pelos insetos e armazenados por 2 meses, o controle foi de 100%, sendo este o mesmo valor encontrado para tubérculos infestados com larvas após serem armazenados por 7 meses, demonstrando a estabilidade da toxina nos tecidos dos tubérculos.

Arroz e Milho

FUJIMOTO et al. (1993) obtiveram por eletroporação, as primeiras plantas de arroz transgênicas, contendo genes deB. thuringiensis var. kurstaki (HD-1). As plantas transformadas e regeneradas pertencentes à R₂ , foram fornecidas a Chilo supresalis e Cnaphalocrosis medinalis. Avaliou-se, além da mortalidade, o peso dos insetos ao longo de 7 dias de alimentação. Constatou-se que uma das linhagens (F2-1l) causou de 10 a 40% de mortalidade e redução de 60 a 80% no peso de C. supresalis, enquanto a linhagem B2-9 provocou de 10 a 50% de mortalidade e a mesma faixa de redução no peso. Entretanto, C. medinalis foi menos suscetível à linhagem F2- l l, com apenas 20% de mortalidade e 30% de redução no peso, bem como à B2-9, com 40% de mortalidade e sem redução no peso. Os autores ressaltaram a necessidade de serem conduzidos testes complementares utilizando plantas mais desenvolvidas, em condições de campo ou laboratório, para assim se avaliar todo o potencial destas plantas.

Asr,1m como para o arroz, o número de casos de sucesso na obtenção de plantas de milho transgénicas, contendo genes de B. thuringiensis é muito pequeno, dada as dificuldades impostas pelas próprias características das monocotiledôneas. Entretanto, os poucos resultados existentes são muito positivos e encorajam novos estudos.

Plantas de milho foram obtidas por KOZIEL et al. (1992) através da biolística, arremessando partículas de ouro contendo a seqüência gênica recombinante do B. thuringíensís sobre embriões de milho. A partir de plantas regeneradas em estufas foram obtidas novas plantas (T₁ ) para testes de campo, onde foram intensamente infestadas com larvas recém-eclodidas de O. nubilalís. Verificouse que nas plantas transformadas, houve redução no dano foliar e, principalmente, no tunelamento. Também, a porcentagem de mortalidade foi bastante elevada entre as diferentes linhagens testadas, variando de 65 a 100%.

O interesse econômico pela cultura do milho tem levado a recentes resultados que confirmam as previsões iniciais e demonstram, em condições de campo, a possibilidade de se utilizar o milho transgénico com o mínimo de danos provocados por lagartas em espigas e caule das plantas.

Álamo e outras espécies arbóreas

Os trabalhos desenvolvidos com a tecnologia de plantas transgénicas envolvem basicamente culturas de pequeno porte e ciclo de vida relativamente curto. Contudo, alguns estudos com sucesso envolvendo plantas de porte arbóreo foram desenvolvidos, mas são muito recentes e portanto incompletos, principalmente devido ao tempo necessário para regeneração das plantas a partir dos calos (geralmente 2 a 3 anos), o que não tira sua importância, pois são marcos iniciais.

Neste sentido, ROBINSON et al. (1994) obtiveram por eletroporação, clones de álamo (Populus spp) que expressavam o gene de B. thuringíensis. Os testes foram conduzidos em laboratório, usando lagartas de Lymantria díspar e Malacosoma dísstria (importantes pragas desfolhadoras de florestas no Hemisfério Norte), mantidas em folhas de plantas transformadas enão transformadas, regeneradas à partir de cultivo de tecidos. As avaliações de mortalidade e consumo foliar para ambas as espécies revelaram que M. distria foram afetadas na sobrevivência pela toxina do patógeno presente na planta e que não houve efeito destas plantas sobreL. dispar no que se refere a este parâmetro.

Embora com variação na expressão genética, WANG et al. (1996) obtiveram diferentes linhagens de álamo contendo genes de B. thuringiensis inseridos por meio deA. tumefasciens (co-cultivo). As plantas regeneradas que apresentavam boas características silviculturais e possuíam d-endotoxinas nos seus tecidos foram avaliadas em bioensaios com lagartas de L. dispar. Em função da alta mortalidade, os autores avaliarão os clones em condições de campo.

Soja

As lagartas constituem um importante grupo de pragas na cultura da soja em diferentes regiões onde é cultivada. Sendo suscetíveis aB. thuringíensis,existe a possibilidade de se obter plantas expressando suas toxinas e, conseqüentemente, aumentar a eficiência do controle na cultura.

Neste contexto, STEWART et al. (1996b) desenvolveram um dos primeiros trabalhos com soja expressando alta concentração de toxinas. A técnica utilizada foi de bombardeamento de microprojéteis (2 mm de diâmetro) contendo genes de B. thuringiensis, sobre embriões de soja (cv. Jack). As plantas regeneradas e sua progênie foram testadas extraindo-se discos dos folíolos que foram fornecidos a lagartas deH. virescens e H. zea levando, nas.linhagens com maior expressão da toxina, à maior mortalidade dos insetos.

Canola e outras brássicas

As brássicas constituem atualmente a terceira fonte de óleo, sendo precedida pela soja e certas palmáceas. À medida em que a importância cresceu nos últimos 10 anos, os problemas relacionados com pragas acompanharam a tendência.

Por meio de co-cultivo de tecidos·embrionários dos hipocótilos de Brassica napus com A. tumefasciens contendo genes de B. thuringiensis,STEWART et al. (1996a) obtiveram plantas transformadas que foram fornecidas a lagartas deS. exígua e H. zea. Os autores consideraram que este primeiro trabalho com canola transgénica apresentou resultados·excelentes no que se refere à toxina presente nos tecidos (0,4% de todas as proteínas extratíveis). As larvas de H. zea foram mais suscetíveis e não houve diferença significativa na eficiência das diferentes linhagens com concentração variável de toxina, fato · que foi verificado paras. exigua com maior mortalidade nas linhagens com mais toxina. Por outro lado, os efeitos antibióticos nos sobreviventes não foram verificados em nenhuma circunstância.

Embora os estudos com canola sejam mais avançados, outras brássicas, como couve, brócolis, repolho e couve-flor vêm sendo pesquisadas e algumas linhagens contendo genes de B. thuringiensis com elevada atividade contra Plutella xilostella e outros lepidópteros pragas da cultura já foram obtidas (METZ et al.,1995; LI et al.,1995)

IMPLICAÇÕES NO USO DE PLANTAS TRANSGÉNICAS

Existem 2 pontos básicos a serem considerados no âmbito da utilização das plantas transgénicas: segurança ambiental e resistência dos insetos às plantas.

Nos EUA, em 1994/95, o governo, por intermédio da EPA, cedendo a pressões de grupos interessados, liberou um registro provisório para testes prévios à comercialização, com o qual Ciba Seeds, Mycogen Plant Sciences e Monsanto receberam sinal verde para testes de campo com algodão, milho e batata, abrangendo cerca de 25.000 ha, em diferentes estados daquele país.

As opiniões sobre a validade de tais testes são variadas. Há aqueles que consideram que a segurança demonstrada nos testes de campo predizem a segurança na escala comercial. Entretanto, uma avaliação mais . pormenorizada dos trabalhos desenvolvidos e apresentados pode revelar que os dados não são suficientes e, portanto, não correspondem à certeza pór alguns afirmada.

A resistência é, sem dúvida, um dos maiores problemas e tem levado a muitas discussões. Existem especulações sobre a real possibilidade de ocorrer, pois tem-se como exemplos os casos já conhecidos de insetos resistentes a B. thuringiensis, resultado, em sua maioria de pressão de seleção em laboratório, mas que indicam prováveis problemas futuros decorrentes do mau uso da técnica.

McGAUGHEY & WHALON (1992) discutem as prováveis estratégias que poderiam ser adotadas no manejo da resistência. Segundo os autores a rotação ou alternância de plantas transgénicas comB. thuringiensis com outras plantas portadoras de genes de inibidores ou outras moléculas ou ainda controle cultural, químico ou outro agente de controle biológico poderiam integrar o manejo. Tudo estaria dependente da capacidade da população retomar à suscetibilidade na ausência da pressão de seleção, presumindo-se que os genes de resistência conferem maior valor adaptativo (genes pleiotrópicos). Assim, na ausência, a reversão ocorreria pois os insetos resistentes teriam um custo maior para sobreviver. Isto é verdadeiro quando a resistência está no início e é instável. Casos em que a resistência já atingiu níveis elevados, a reversão não ocorre.

Sugerem ainda a mistura de toxinas ou outras proteínas na mesma planta ou a mistura de sementes no plantio (plantio em linhas ou mesmo misturas casuais). Entretanto, a mistura de genes é limitada pela dificuldade e demora na busca, inserção e expressão dos genes e, principalmente, por estarem duas fontes de resistência agindo na mesma planta, o que resulta em correr o risco de se desenvolver resistência para ambos e todo o trabalho é perdido.

Uma estratégia estabelecida não somente pelos autores citados, mas também por ALSTAD & ANDOW (1995) baseia-se na manutenção de refúgios que garantem a sobrevivência dos indivíduos suscetíveis (plantas não transformadas). Aqui também parte-se do princípio da pleiotropia dos genes, na qual os indivíduos suscetíveis terão melhor êxito nas plantas não transformadas. Além disso, tais refúgios podem servir a indivíduos que migrem para a cultura, trazem genes de suscetibilidade e, com isso, abaixe o nível de resistência na população. Ainda segundo McGAUGHEY & WHALON (1992), esta estratégia pode ser complementada com a expressão, nas plantas transformadas, de genes que promovam uma alta concentração de toxinas nos tecidos que, assim, eliminaria não somente os indivíduos suscetíveis homozigotos mas também os heterozigotos que são na maioria das vezes portadores dos genes de resistência.

Entretanto, o estabelecimento de refúgios deve ser estudado, pois caso contrário servirão apenas para multiplicação dos prejuízos, pois nestes as pragas se desenvolverão livremente. Este alerta foi dado por ALSTAD & ANDON (1995) que realizaram um estudo hipotético para o manejo da resistência de O. nubilalis a plantas transr:nicas expressando toxinas de B. thuringiensis. Neste estudo, desenvolveram um modelo matemático que permitiu concluir que os refúgios feitos casualizadamente tendem a levar a maior pressão de seleção, pois para combater os prejuízos nas áreas não protegidas pelas toxinas são adotadas medidas de redução populacional que reduzem o tamanho desta população, aumentando a pressão de seleção.

De qualquer forma, o valor desta tecnologia é inegável e, por sua importância, deve continuar sendo investigada. Mas antes que se torne uma panacéia, ou algo parecido com o "fenômeno do século", é necessário que se busque racionalizar seu uso, pesquisando também outras estratégias de controles mais. seguras, mais próximas da natureza e com menos chances de se tornarem obsoletas pelo desenvolvimento de resistência. Em certos casos de insetos de difícil controle (sugadores e broqueadores), pode ser uma alternativa viável. Ainda assim, é recomendável que esta estratégia de controle seja encarada dentro da filosofia do MIP e não como uma simples ferramenta para o extermínio das populações de pragas.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  14 Fev 2025
• Data do Fascículo
  Jul-Dec 1997

Histórico

• Recebido
  21 Ago 1997