1) O documento discute a aplicação da biotecnologia no cultivo do milho, especificamente o uso de milho Bt e sua eficácia no controle de pragas. 2) É descrito o mecanismo de ação do Bt e como ele afeta as principais pragas-alvo no Brasil, como Spodoptera frugiperda e Diatraea saccharalis. 3) São apresentados estudos mostrando a redução da sobrevivência e biomassa destas pragas quando alimentadas com milho Bt em comparação com milho convencional.

1. Aplicação da biotecnologia
na cultura do milho (I):
eficácia e contribuição do
milho Bt no MIP milho
Simone M. Mendes
Pesquisador
Embrapa Milho e Sorgo

2. Benefícios Praticidade
Redução do uso de inseticida
EFICIENCIA DE CONTROLE
Outros Como Controle biológico

3. Problemas
Concentração de Mercado
Custo da semente
Cerca de 3 aplicações com defensivos
Resistencia de Insetos pragas

5. Pragas ALVO
do milho no Brasil
Lepidopteros-praga

6. Spodoptera frugiperda (Smith, 1797)

7. 15 dias
5 dias
Spodoptera frugiperda
8 dias
30 dias

8. Diatrea sacharallis

9. 4 a 12 dias
Broca
Diatrea saccharalis
6 a 14 dias
6 a 14 dias
20 a 79 dias

10. Helicoverpa zea

11. Bacillus thuringiensis - Bt
• Bactéria
• 1900 - Bacillus soto
Bt •
•
Berliner (1915)
1920 prod. Massal
• 1938 Comercial/França
• 1960 Brasil

13. Engenharia Genética

14. http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/home.shtml

15. Liberações Comerciais de Cultivos Bt no Brasil
Recomendação Disponivel
Ano de no mercado
de área de
Liberaçã safra
o Evento de milho Nome comercial Proteína inseticidaPragas-alvo refúgio 2012/2013
S.frugiperda,
2007 MON 810 Yeldgard ® Cry1Ab D.saccharalis e H.zea 10% sim
S.frugiperda,
2008 Bt11 Agrisure TL ® Cry1Ab D.saccharalis e H.zea 10% sim
S.frugiperda,
TC 1507 Herculex ® Cry1F D.saccharalis e H.zea 10% sim
S.frugiperda,
2009 MON 89034 Yeldgard VTPRo® Cry1A.105/Cry2Ab2 D.saccharalis e H.zea 5% sim
S.frugiperda,
MIR 162 Agrisure Viptera ® Vip3Aa20 D.saccharalis e H.zea 10% sim
S.frugiperda,
2010 Bt11 X MIR 162 Agrisure Viptera Cry1Ab/VIP3Aa20 D.saccharalis e H.zea 5% sim
MON 89034 + Cry1A.105/Cry2Ab2/C S.frugiperda,
TC1507 Power Core ® PW ry1F D.saccharalis e H.zea 5% sim
MON 88017 YeldgardVT Cry3Bb1 Diabrotica spp. __ não
S.frugiperda,
2011 TC 1507 x MON 810 Hx YG Cry1Ab/Cry1F D.saccharalis e H.zea 5% sim
S.frugiperda,
MON 89034 x MON Genuitiy Cry1A.105/Cry2Ab2/C D.saccharalis e H.zea
TM
88O17 SmartStacks ry3Bb1 Diabrotica spp. __ não
Recomendação da empresa detentora do evento

16. Evolução de híbridos transgênicos Bt no Brasil. Fonte: Adaptado de
CRUZ, SILVA & PEREIRA FILHO, 2011.

17. 120 Não Bt YG HX
100
Sobrevivência 48 h .
80
60
40
20
0
1 2 3 4 5
700 Não Bt YG HX
600
500
Biomassa larvas (mg)
400
300
200
100
0
1 2 3 4 5
-100
Figura – Percentual de Sobrevivência (A) e biomassa larval(b) ( IC média 95%) da fase de
larva de Spodoptera frugiperda (Smith), alimentando-se em híbridos de milho-Bt (Cry 1 A(b) e
Cry 1 F) e seus respectivos isogênicos não-Bt. C

18. LCM - 7 dias após
eclosão
Milho Não-Bt
Milho- Bt
Cry 1 A(b)

19. 1
1 Cry 1F
5
1 Cry 1 A(b)
N íve l d e d an o s f oliares
4,5
4 2
3,5
2 Cry 1F
3
2,5 3
2 3 Cry 1 A(b)
1,5
4
1
0,5 4 Cry 1 A(b)
0
5
7 dia s 14 dias
D ia s a p ós a i n fe st açã o 5 Cry 1 A(b)
Figura – Notas dos níveis de danos foliares, causados pela infestação de LCM
avaliado aos 7 e 14 dias após a infestação.

20. 4
Milho não Bt
Nota de Dano (Média)
3
.
2 Milho Bt Cry
1A(b)
1
Milho Bt Cry 1F
0
Nota 7 dias Nota 14 dias Nota 21 dias
Figura - Nota de dano (m±EP) causado pela alimentação de Spodoptera
frugiperda nos diferentes tratamentos

21. Não-Bt Bt
Sobrevivência da fase larval (%)
100
80
60
40 A
20
0
10 20 30 40 50 60
590
Não Bt Bt
490
Biomassa 14 dias (mg)
390
B
290
190
90
-10
10 20 30 40 50 60
Figura –Viabilidade (A) e biomassa (medida 14 dias após a eclosão) (B) ( IC média 95%) de larvas de
Spodoptera frugiperda (Smith), mantidas alimentando-se em seis híbridos de milho-Bt ((Cry 1 A(b)) ) e seus
respectivos isogênicos não-Bt. Sete Lagoas, Mai. 2009. MENDES et al 2011

23. 100
Não Bt Bt
80
% Lagartas (24 horas)
60
40
20
0
10 20 30 40 50 60
Figura– Percentagem de lagartas recém-eclodidas ( IC média 95%) de Spodoptera
frugiperda (Smith) em híbridos de milho-Bt e seus respectivos isogênicos não- Bt em
teste COM CHANCE DE ESCOLHA, medida 24 horas após. Sete Lagoas, Maio. 2009

24. Figura 3. Sobrevivência até a fase adulta de populações de Spodoptera frugiperda
criadas em folha de milho Bt e corrigida em relação à dieta controle pela fórmula
de Abbot. Colunas claras, indivíduos de milho convencional; colunas
cinzas, insetos de milho Bt. Médias erro padrão seguidas de mesma letra não
diferem entre si pelo teste da diferença mínina significativa de Fisher (P < 0,05).

25. Figura 8. Biomassa das larvas aos 14 dias de Spodoptera frugiperda coletadas de
lavouras de milho Bt e convencional em diferentes regiões de Minas Gerais. Barras de
erro representam o erro padrão. Colunas contendo mesma letra não diferem entre
populações pelo teste da diferença mínina significativa de Fisher (P > 0,05).

26. 4 a 12 dias
Broca
Diatrea saccharalis
6 a 14 dias
6 a 14 dias
20 a 79 dias

27. Diatraea saccharalis
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Figura – Sobrevivência 48 horas após a eclosão ( IC média 95%) de larvas de
Diatraea saccharalis, mantidas alimentando-se em seis híbridos de milho-Bt e
não-Bt.

28. Helicoverpa zea
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Conv 1 Cry1F 1 Cry1Ab1 Conv 2 Cry1A.105 Conv. 3 Vip3a
Cry2Ab2
Figura – Sobrevivência 48 horas após a eclosão ( IC média 95%) de larvas de
Helicoverpa zea, mantidas alimentando-se em seis híbridos de milho-Bt e não-Bt.

29. 3.5
10 10 Bt 20
3
20 Bt 30 30Bt
2.5
Lagartas /Espiga .
2 40 40 Bt 50
1.5
50 Bt 60 60 Bt
1
0.5
(A) 0
LCM LEM BCA
1.7
10 10 Bt 20
1.5
1.3 20 Bt 30 30Bt
Predadores / Espiga .
1.1
40 40 Bt 50
0.9
50 Bt 60 60 Bt
0.7
0.5
0.3
(B) 0.1
-0.1 O. insidiousus Tesourinhas Predadores tot
Figura 4 - Número médio ( IC, P=0,1) de lagartas (A) e predadores (B) por planta de milho–
Bt e não-Bt, em diferentes idades da planta, em Sete Lagoas-MG, safra 2008-2009.

30. Diferenças entre os eventos
eventos
Ação do Milho Bt Diferenças de suscetibilidade de
populações diferentes
Diferenças de suscetibilidade de
espécies
Diferenças para os híbridos
diferentes no qual o evento foi
introgredido
Infestação inicial de larvas na lavoura
(opção por não plantar Bt)

31. Interação Tritrófica

32. Interação Tritrófica
Lagartas

33. Interação Tritrófica
Tripes
Percevejos
Pulgões
Fitófagos
Lagartas
Cigarrinhas
Ácaros

34. Interação Tritrófica
Tripes
pólen
Percevejos
Pulgões
Fitófagos
Lagartas
Cigarrinhas
Ácaros

35. Interação Tritrófica
Tripes
pólen
Percevejos
Pulgões
Fitófagos
Predadores
Lagartas
Parasitóides
Cigarrinhas
Ácaros

36. Interação Tritrófica
Tripes
pólen
Percevejos
Pulgões
Fitófagos
Predadores
Lagartas
Parasitóides
Cigarrinhas
Ácaros

37. Rhopalosiphum maidis
Pulgões

38. Cigarrinhas
Deiois flavopicta

39. Percevejos
Dichelops furcatus

40. Diabrotica spp

41. Outras espécies de Lepidopteros
Spodoptera cosmioides Pseudaletia spp.
Spodoptera eridania Mocis latipes

42. Importância
Econômica Probabilidade de
Ecológica no exposição à toxina
cultivo
Seleção de espécies
Conhecimento na
Diversidade especificidade
sistemática toxica
(Dutton, et al 2003 )

43. Organismos não-alvo
Funções Ecológicas
Inimigos Naturais Papel a desempenhar
dentro do MR e MIP
Agentes de Controle biológico

44. - Redução da quantidade e -
qualidade de presas ( praga-alvo);
Predadores - Redução de aplicação de
inseticidas;
- Aumento do número de pragas
Parasitóides secundárias;
- Aumento da susceptibilidade da
presas ao ataque do predador;
Dutton, 2003 e Pilcher, et al 2005

45. Consumo direto da
proteína-Bt
Inimigos Naturais
Indireto - Presa
se alimentou da
planta-Bt
Redução de
Hospedeiros
(Losey, 2004)

46. Orius insidiosus

47. 80.000
Não-Bt Bt
Sobrevivência 48 horas
60.000
Sobrevivência
40.000
20.000
0.000
30K75
80.000
Sobrevivência 4º e 5º ínstares .
Não-Bt Bt
60.000
40.000
20.000
0.000
AG 9010 30K75
Figura – Média do percentual ( IC, p=0,95) de sobrevivência 48 horas após a eclosão e do 4º e
5º ínstares de ninfas de Orius insidiosus (Say), quando alimentadas com LCM mantidas em milho-
Bt e não-Bt. Sete Lagoas-MG, maio de 2009.

48. Período de desenvolvimento
8.000
Não-Bt Bt
7.000
Períodos desenvolv .
4º e 5º ínstares (dias)
6.000
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
0.000
AG 9010 30K75
Figura – Média do período ( IC, p=0,95) de desenvolvimento do quarto e quinto ínstares de
Orius insidiosus (Say), quando alimentadas com LCM mantidas em milho-Bt e não-Bt. Sete
Lagoas-MG, maio de 2009.

49. PREFERÊNCIA
60.000
Não-Bt Bt
50.000
% O. insidiosus
40.000
30.000
20.000
10.000
0.000
DKB 330 AG 9010 DKB 350 DKB 390 30K75 30F80
Figura - Média da porcentagem ( IC, p=0,95) de Orius insidiosus em folhas de milho-
Bt e não-Bt no teste de olfatômetro, avaliado 24 horas após a liberação. Sete Lagoas-
MG, maio de 2009.

50. Orius insidiosus

51. Doru luteipes

52. Doru luteipes Spodoptera frugiperda
Número de insetos/planta
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Não-Bt Bt
Híbridos de milho
Figura - Número médio de LCM e Doru luteipes planta ( IC, p = 0,95) em milho Bt
(DKB 390 YG) e não Bt (AG7000) no estádio de V6-V7, em Matozinhos-MG

53. Doru luteipes
Não Bt Cry 1 A (b)
7
6
Duração dos ÍNstares
5
4
.(Dias)
3
2
1
0
1º Instar 2º Instar 3º Instar 4º Instar
Figura - Período de duração de Doru luteipes sobre com larvas de Spodoptera
frugiperda alimentadas com folhas de milho-Bt e não-Bt

54. Doru luteipes
Não Bt
30F35 30F35YG
Bt
180
160
140
Tembo Busca (min)
120
100
80
60
40
20
0
1º instar 3º instar Adulto
Tratamentos
Figura - Tempo de busca (min) de Doru luteipes em larvas de Spodoptera frugiperda
alimentadas com folhas de milho-Bt e não-Bt em teste com chance de escolha

55. Controle Biológico
30F35HX com tesourinha 0
30F35 0
4
30F35 com
Nota de Dano (Média)
3 tesourinha
30F35 YG
.
2
30F35 YG com
tesourinha
1 30F35HX
0 30F35HX com
tesourinha
nota 7 dias nota 14 dias
Figura - Nota de dano (m±EP) causado pela alimentação de Spodoptera
frugiperda nos diferentes tratamentos

56. Figura - Sobrevivência da fase ninfal de Podisus nigrispinus (Dallas,); Doru luteipes
(Scudder) e Orius insidiosus (Say) alimentado com larvas de Spodoptera frugiperda
(Smith) que se desenvolveram no híbrido Bt P30K75 YG® à 25 C; 60 10 UR e
fotofase de 12 horas

57. Tabela 2. Duração do desenvolvimento ninfal (média erro padrão) de Podisus
nigrispinus (Hemiptera: Pentatomidae) e biomassa deste predador no quinto
ínstar, quando alimentado com larvas de Spodoptera frugiperda mantidas em milho
Bt Cry1Ab e controle (milho não Bt).
Presas Duração dos ínstares (dias) 2º ínstar até adulto
Biomassa
Segundo Terceiro Quarto Quinto (dias)
Bt 3,4 0,07a 5,95 0,15a 5,51 0,36a 10,19 1,02a 19,10 0,91b 27,44 1,21a
Não 3,09 0,01b 2,83 0,22b 3,72 0,30b 6,04 0,50b 22,47 1,27a 15,46 0,27b
Bt
Médias erro padrão seguidas pela mesma letra na coluna não diferem
entre si, ao nível de 5% de probabilidade de erro, pelo teste de Tukey.

58. Figura 2. Tempo de busca (min) de 2º ínstar, 4º ínstar e adulto de Podisus nigrispinus
a larvas da LCM de 2 dias e 7 dias após eclosão, alimentadas com milho Cry 1Ab e
milho não-Bt. As barras representam o intervalo de confiança ( ) a 95% de
probabilidade.

59. 7
6
Abundância de S. frugiperda
5
4
3
2
1
0
-1
Conv Cry1Ab Cry1F Cry(1A105+2Ab2)
Abundância de larvas de Spodoptera frugiperda, em coletas de cartuchos em
glebas com cultivo de milho convencional e glebas com cultivo de milho
transgênico em sete fazendas de municípios de Minas Gerais. SAFRA
2010/2011. Barras representam intervalo de 95% de confiança.

60. PREDADORES
7
6
Abundância de predadores 5
4
3
2
1
0
Conv Cry1Ab Cry1F Cry(1A105+2Ab2)
Abundância de PREDADORES, em coletas de cartuchos em glebas com cultivo
de milho convencional e glebas com cultivo de milho transgênico em sete
fazendas de municípios de Minas Gerais . SAFRA 2010/2011. Barras
representam intervalo de 95% de confiança.

61. Inhauma - CENTRAL Matozinhos Central
1.4
1.4
1.2
1.2
Abundância de predadores
1.0
Abundância de predadores
1.0
0.8 0.8
0.6 0.6
0.4 0.4
0.2 0.2
0.0 0.0
-0.2 -0.2
Conv Cry1Ab Cry1F Conv Cry1Ab Cry1F
0.9 Varjão de Minas Noroeste 0.45
Tres Cor. SUL
0.8 0.40
0.35
Abundância de predadores
Abundância de predadores
0.7
0.30
0.6
0.25
0.5
0.20
0.4
0.15
0.3
0.10
0.2
0.05
0.1 0.00
Conv Cry1Ab Cry1F Conv Cry1Ab Cry1F Cry(1A105+2Ab2)
Abundância de PREDADORES, em coletas de cartuchos em glebas com cultivo
de milho convencional e glebas com cultivo de milho transgênico em Quatro
municípios de Minas Gerais. . SAFRA 2010/2011. Barras representam intervalo
de 95% de confiança.

62. Uso do milho Bt Monitoramento constante das lavoras
Pragas não alvo
Manejo de Resistencia

63. Obrigada
simone@cnpms.embrapa.br
31 3027 1136