O documento discute o uso de vírus, bactérias e outros agentes microbianos no controle biológico de pragas agrícolas. Ele descreve os métodos de produção em larga escala desses agentes, incluindo a criação de insetos-alvo, formulação de produtos e testes de campo. O documento também fornece exemplos detalhados sobre o uso de Bacillus thuringiensis e baculovirus no controle de pragas como a lagarta-do-cartucho.

1. Controle biológico com o uso
de vírus e bactérias
Fernando Hercos Valicente

2. Manejo integrado de pragas
• É a seleção inteligente e uso das ações para
o controle de pragas que irá assegurar
conseqüências favoráveis (econômicas,
ecológicas e sociológicas)
• Conceito de praga: inseto que causa dano e
redução da produção, causando prejuízo
econômico
• Nem todo dano na planta é intolerável

3. Manejo de Pragas – Princípios
• Reconhecimento das pragas chaves da cultura
• Reconhecimento de inimigos naturais das
principais pragas da cultura
• Amostragem da população de insetos (Bt e não
Bts) - pragas – pragas primárias e secundárias
• Escolher as táticas de controle disponíveis
• MONITORAMENTO – SEMPRE
• Tanto para plantas Bts e não Bts

5. Controle biológico: Ação de parasitas, predadores ou
patógenos sobre uma população de hospedeiros que produz
uma posição geral de equilíbrio mais baixa do que
predominaria na ausência destes agentes (Stern, 1959)
Smith, 1919 – O uso de inimigos naturais
(introduzidos ou manipuilados) para controlar
insetos pragas

6. Métodos
culturais
Controle
Químico
Planta
(Cultura)
Solo
Clima
Pragas
Insetos e
microrganimos
benéficos

7. Agentes de controle
Vírus
Fungos
Bactérias
etc
Levantamento a campo
Identificação dos agentes
Postulados Kock
Multiplicação
CL50, TL50, concentrações etc
Caracterização
Observação em laboratório
Criação artificial do inseto praga
Melhores condições de multiplicação

8. Agentes microbianos
• Produção em larga escala
– Máquinas
– Equipamentos
• Formulação
– Pó
– Concentrado emulsionável
– grânulo
• Teste de prateleira
• Experimentos de campo
• Validação
• Caracterização
molecular
– DNA (enz.restrição)
– Proteína
– Clonagem de genes
– Expressão gênica

9. Patógenos
• Organismos que causam doenças em
seus hospedeiros. Agentes mais
comuns: vírus, fungos, bactérias,
nematóides, protozoários etc.

10. Pragas da cultura do milho

11. Pragas de milho
• Lagarta do cartucho
• Broca da cana
• Lagarta elasmo
• Lagarta da espiga
• Curuquerê dos capinzais
• Helicoverpa armigera

12. Helicoverpa armigera
Foto: Arthur Torres

13. Criação artificial
• Lagarta come mais plástico que as outras (Spodoptera
frugiperda)

14. Criação artificial
• Ovos colocados isoladamente

16. Lagartas recém eclodidas

17. Mocis latipes – curuquerê dos capinzais
Ocorrência generalizada em várias regiões
Difícil de criar em laboratório

19. Spodoptera frugiperda
• U$500 a 600 milhões de dólares/ano

22. DANOS

24. Controle da lagarta do cartucho
• Controle químico – não pode ser descartado
• Controle cultural
• Controle biológico
– Parasitóides
– Predadores
– Patógenos
• Vírus
• Bactérias
• Fungos
• etc

25. Produção de biopesticidas
• Isolado específico para a praga em
questão
• Produção em pequena escala
• Otimizar produção –
• Produto final – estabilização
– Protetor UV
– Inerte
– Controle de qualidade
– concentração

26. Produção em grande escala
Criação do
inseto
Temperatura de
incubação
Idade do inseto

27. Controle biológico com Baculovirus
» Tópico – Arial 18pt
» Tópico
» Tópico
» Tópico
» Tópico

28. Baculovirus
• Nucleopoliedrovirus - NPV
– Mais estudados
– Ataca várias espécies de lepidopteros
• Granulovirus - GV

29. NPV

30. Características desejáveis de
um patógeno
• Alta virulência aos insetos alvos
• Inócuo às outras formas de vida, inclusive
insetos benéficos, plantas e vertebrados
• Não pode ter resíduo tóxico
• Longa permanência no campo
• Capacidade de dispersão
• Produção fácil e econômica, sem perda
de viabilidade ou virulência

31. Baculovirus
• Sintomas:
• perda de apetite
• redução na mobilidade
• descoloração do corpo
• corpo flácido e aparência oleosa
• morrem dependuradas pelas patas
abdominais em folhas e ramos da
parte superior da planta hospedeira

32. Produção em larga escala
lagarta do cartucho
• Problema a ser resolvido:
• Liquefação das larvas mortas –
dificuldade de coleta – larvas devem ser
congeladas antes.
Liquefação congelamento de larvas
dificuldade de coleta trabalho intenso
alto custo de produção

33. Baculovirus
• Liquefação da lagarta do cartucho -
• Banco de Baculovirus – 22 isolates –
• Pode matar outras espécies? – bioensaios

34. Baculovirus – isolado 6
•Não causa liquefação de larvas mortas -
imediatamente após a morte
•Fáceis de coletar
•Reduz trabalho
• Não há perda
de PIBs

35. Experimentos de campo
Janaúba/MG
Sete Lagoas/MG

36. Considerações na aplicação.
• - Luz solar - raios UV fator mais
importante para a desativação de produtos
biológicos.
• hora de aplicação – final da tarde....
• - Arquitetura da planta - milho / feijão
• - Formulações e métodos de aplicação-
formulação deve manter sobrevivência do
patógeno e armazenado sem perder a
eficácia

37. Considerações na aplicação
- Os aparelhos de
aplicação podem ser os
mesmos para os químicos
- Tamanho da planta
- Maior problema:
JATO DIRIGIDO

39. Experimentos para teste de
produtos

40. -Produto (biológico ou não) NÃO atinge o
cartucho da planta.
- Pouca água e alta velocidade do trator
- Problemas com resistência a inseticidas
químicos, mas o maior problema é de como
atingir o inseto dentro do cartucho

43. Produção em larga escala
• Liquefação do
tegumento do
inseto
• Canibalismo
Hospedeiro alternativo
Não canibal

44. S. cosmioides
Hospedeiro alternativo
NÃO canibal

45. Formulação – produto finalizado – teste de
prateleira – mais de 2 anos

46. Biofábrica de Baculovirus – Uberaba/MG

47. H. armigera
H. zea

48. Baculovirus – falsa medideira

49. Controle biológico com Bacillus
thuringiensis

50. Bacillus thuringiensis
• Natural do solo, insetos mortos, filoplano,
água e resíduos de grãos
• Bactéria Gram positiva, forma esporos e,
produz cristal proteíco durante o
processo de esporulação

51. cry 1 Aa1
1 Aa2
1 Aa3
: :
cry 1 Aa15
1 Ab1
: :
cry 1 Ai1
1 Ba1
1 Ba2
: :
cry 1 Bg1
cry 1 Ca2
Cb1
: :
cry 1 La1
cry 2 Aa1
2 Aa2
: :
2 Aa11
: :
2 Ae1
: :
cry 3 Aa1
: :
: :
cry 9 Aa1
: :
cry 27 Aa1
: :
cry 74 Aa1

52. Cepa 344
B.t. tolworthi

54. Foto: Arthur Torres

56. Isolamento
• Microscopia de contraste de fase
• Colônias com cristais foram reisoladas

57. Caracterização molecular
MM
cry1Ab – 418 pares de bases
600pb
400pb
344

58. 116KDa
66KDa
Perfil de proteína
MM T09 344 HD125 1644
Pró-toxina – 130 – 160 kDa
Fragmento tóxico – 55-70 kDa
Proteína Cry1

59. Bacillus thuringiensis
• Transgênicos
• Milho
• Soja
• Algodão
• etc
• Biopesticidas
• Fermentação
• Meio de cultura
• Estabilidade do
produto

60. Bacillus thuringiensis
• Biopesticida mais produzido no
mundo
• Processo fermentativo – líquido,
sólido e semi-sólido

61. Produção de biopesticida a base de Bt
• Produção artesanal
• Arroz – substrato
• Enriquecido com
fontes de C, N, sais
• Autoclavado e
misturado com a cepa
desejada
• Produção larga escala
• Meio líquido
• Fermentadores
• Meio de cultura – barato -

62. Meio de cultura
• Material de baixo custo
• Disponível no mercado
• Meio de cultura deve ser
esterilizado
• Inóculo (cepa) sem contaminação

63. Meio de Cultura deve conter:
• Carbono – melaço de cana, glicose de
milho, farelo de arroz, torta de
oleaginosas, beterraba, etc
• Nitrogênio – farinha de soja, água de
maceração de milho, levedura
• Sais- cálcio, zinco, manganês e magnésio
• Resíduo de abatedouro de frango
• Sistema aerado (O2) e com agitação
constante

64. Produção artesanal:
Arroz usado como substrato
• Misturado com fontes de carbono
(glicose) e nitrogênio (farinha de
soja)
• Autoclavado - esterilizado
• Inoculado com a cepa de Bt
desejada

65. Exemplo prático
• Bacillus thuringiensis
– biofábricas

66. Conhecer o fermentador
Como usar
Esterilizar fermentador
Esterilizar meio

72. O mesmo será realizado
pela
Sec. Agricultura do RS e
Fepagro

73. Enhancing small-holder rice and maize
production using bacteria-plant extract
biopesticide
• Projeto liderado pela Embrapa Milho e
Sorgo e Mali
• Países participantes: Mali, Burkina Faso e
Niger
• Produção de Biopesticida a base de Bt

74. Experiência com Sementes
Farroupilha – Patos de Minas/MG

75. Produção de Bt em larga escala
• Biofábrica em Patos de Minas/MG
• Capacidade do fermentador:2.000/5.000 e 10.000L
• Uso de Produtos da agricultura
• Funcionamento - 24 h

76. UM NOVO INVESTIMENTO DO GRUPO FARROUPILHA
- LABORATÓRIO DE FERMANTAÇÃO LÍQUIDA -
Produção de:
SF 95 - Controle da ferrugem da soja
Bacillus thuringiensis – Controle da lagarta do
cartucho do milho (Convênio EMBRAPA – CNPMS)

77. Produção larga escala - Farroupilha
• Mais de 200.000ha pulverizados
• Produção de 3.000 litros/semana
• Meio para produção é barato
• Formulação líquida e em pó

78. Biofábricas
• Agroceres – transgênico – Bt/RNAi
• Simbiose – Baculovirus
• Vitae Rural – baculovirus
• Farroupilha - Bt
• Ballagro – Bt
• Ihara - Baculovirus
• BUG - Baculovirus
• IMAmt (Inst. Matogrossense de Algodão)
– Baculovirus