Estratégias biotecnológicas para controle de mosca-branca (Bemisia tabaci) e begomoviroses em tomateiro (Solanum lycopersicum)

Abstract

O tomateiro (Solanum lycopersicum L.) é uma das principais hortaliças produzidas no Brasil e no mundo, apresentando grande importância econômica, social e alimentar. A mosca-branca (Bemisia tabaci) e os vírus por ela transmitidos, especialmente os begomovírus, estão entre os principais problemas fitossanitários que afetam a cultura. O controle químico é a prática mais utilizada no combate à mosca-branca. No entanto, a presença de populações resistentes aos inseticidas, evidencia a necessidade de estratégias mais eficazes de controle deste inseto-vetor e das begomoviroses. Neste contexto, a estratégia de RNAi foi utilizada visando a obtenção de plantas de tomateiro resistentes à mosca-branca e a múltiplas begomoviroses. Explantes cotiledonares da cultivar MicroTom foram transformados pela linhagem EHA 105 de Agrobacterium tumefaciens, contendo o plasmídeo de interesse. Foram utilizados dois vetores binários possuindo o gene de seleção nptII: o pC2300ATPase, contendo um cassete de supressão para o silenciamento do gene v-ATPase de mosca-branca; e o pC2300-p4-gemini, contendo um cassete de supressão quimérico para silenciamento do gene rep de quatro importantes espécies de begomovírus associadas ao tomateiro. Dos explantes transformados com o pC2300ATPase, foram obtidas nove linhagens transgênicas primárias (T0), confirmadas por PCR pela detecção dos transgenes ΔATPase e nptII. A análise da progênie confirmou a presença dos transgenes na geração T1, co-segregando em proporção mendeliana 3:1. siRNAs correspondentes ao gene ΔATPase foram detectados por meio da análise de Northern blot. Três linhagens expressando siRNAs de ΔATPase foram desafiadas contra a mosca-branca e revelaram uma taxa de mortalidade de 57,1% na linhagem transgênica 4.4.1, enquanto no controle a mortalidade foi de 7,6%. A mortalidade das ninfas no 2º ínstar e o tempo de desenvolvimento das ninfas no 3º ínstar foi significativamente maior nas plantas transgênicas do que nas plantas do controle. Embora a atração dos insetos não tenha sido significativamente diferente entre os tratamentos, o número de ovos postos pelos insetos nas plantas transgênicas foi significativamente menor, em comparação com os controles. Análises por RT-qPCR revelaram uma diminuição do nível de expressão do gene endógeno v-ATPase em moscas-brancas que se alimentaram de plantas transgênicas. Nenhum efeito inesperado foi observado sobre os insetos não-alvo Myzus persicae ou Tuta absoluta. Dos explantes transformados com o pC2300-p4-gemini, foram obtidas duas plantas transgênicas primárias (T0), confirmadas por PCR, pela detecção do transgene Δp4Gemini. Análise da progênie confirmou a presença do inserto na geração T1, segregando em proporção mendeliana 3:1. As plantas transgênicas da geração T1 foram desafiadas com o agente viral TMoLCV, das quais duas plantas da linhagem L1.4 e uma planta da linhagem L1.5 apresentaram fenótipo de resistência ao vírus, sem detecção do DNA viral após 30 dias da inoculação.