Descrição

A imunidade de plantas a herbívoros é bastante rara na natureza. Assim, é compreensível a carência de exemplos de resistência em plantas cultivadas permitindo que essa tática, por si só, possa proteger uma cultura contra todas as pragas. Exemplos de genótipos comerciais ou selvagens altamente resistentes a insetos existem e são discutidos neste livro. Essa tática não tem a pretensão de excluir a aplicação de outras práticas de controle de artrópodes-praga nos sistemas agrícolas; no entanto, sua adoção pode reduzir significativamente os impactos decorrentes do uso abusivo e ou incorreto de determinadas práticas, como aqueles frequentemente relacionados ao método químico.

Comumente, a resistência é considerada uma tática de grande eficiência quando integrada às outras ferramentas do MIP, principalmente o controle biológico. Com o amadurecimento dos conceitos envolvendo interações tritróficas nas relações inseto-planta, estabeleceu-se uma base teórica robusta para fundamentar a integração do controle biológico à resistência de plantas. Desenvolvimento paralelo vêm apresentando os programas de agroecologia, os quais promovem técnicas de manejo do hábitat para conservar e atrair inimigos naturais em pomares, hortas e culturas de campo. Esses avanços têm o potencial de promover o MIP aos níveis mais elevados de integração.

A partir da década de 1990, avanços no conhecimento da genética de plantas e animais permitiram realizar o que era apenas uma visão futurista, como sugere a citação: “dia virá em que novas variedades resistentes serão ‘planejadas’ e ‘construídas’, combinando o conhecimento do comportamento e metabolismo dos insetos-praga e a identificação nas plantas dos genes que regulam os fatores químicos e físicos da resistência”. Havia começado uma nova era da resistência: a era da engenharia genética.

Este livro mostra de forma abrangente o desenvolvimento histórico, técnicas de produção, aplicações, riscos e precauções no desenvolvimento e uso extensivo de genótipos resistentes. Incentivos para o ensino e a pesquisa entomológica no Brasil, nos últimos cinqüenta anos, propiciaram o surgimento de um quadro de professores e pesquisadores de alto nível nas universidades e centros de pesquisa estaduais e federais. A publicação deste livro reúne pesquisadores que estão na vanguarda da pesquisa das relações inseto—planta e da sua aplicação na resistência de plantas; adiciona ao acervo da literatura entomológica brasileira um título de excepcional importância para o ensino e a pesquisa de uma tática fundamental para o MIP; e proporciona uma visão lúcida e compreensiva das bases ecológicas das interações inseto-planta.

EDITORES – 15
AUTORES – 16
Prefácio – 19

1. INTRODUÇÃO
1. CONSIDERAÇÕES GERAIS – 25
2. HISTÓRICO – 27
3. USO DE PLANTAS RESISTENTES A INSETOS – 30
3.1. No mundo – 30
3.2. No Brasil – 32
4. Conceitos – 37
4.1. Planta resistente – 37
4.2. Resistência múltipla – 40
4.3. Resistência horizontal e vertical – 41
4.4. Resistência intrínseca e extrínseca – 42
4.5. Graus de resistência – 42
4.6. Cultivar/variedade/genótipo – 43
4.7. Pseudorresistência – 45
4.7.1. Escape – 45
4.7.2. Evasão hospedeira ou assincronia fenológica – 46
4.7.3. Resistência induzida – 46
5. Vantagens e desvantagens do uso de plantas resistentes a insetos – 49
6. Categorias de resistência – 50
Referências bibliográficas – 52

2. INTERAÇÕES INSETO-PLANTA
1. Introdução – 65
2. CRONOLOGIA DOS ESTUDOS E DAS TEORIAS SOBRE AS INTERAÇÕES INSETO-PLANTA – 66
3. INTERAÇÕES ENTRE PLANTAS E INSETOS – 71
3.1. Interações não antagônicas – 71
3.2. Interações antagônicas – 74
3.2.1. Insetos mastigadores de folhas – 74
3.2.2. Insetos sugadores de seiva de sementes – 75
3.2.3. Insetos broqueadores de sementes e grãos – 76
3.2.4. Insetos rizófagos – 77
3.2.5. Insetos galhadores – 79
3.2.6. Insetos frugívoros – 80
3.2.7. Insetos sugadores de seiva de folhas – 81
4. INTERAÇÕES TRÓFICAS E O IMPACTO DOS NUTRIENTES E DOS ALELOQUÍMICOS NOS DIFERENTES NÍVEIS TRÓFICOS – 82
4.1. Impacto no segundo nível trófico (herbívoros) – 83
4.2. Impacto no terceiro nível trófico (carnívoros) – 84
5. Mecanismos de defesa das plantas contra insetos – 85
5.1. Defesa direta e defesa indireta – 85
5.2. Custos e benefícios da defesa – 87
Referências bibliográficas – 89

3. O PAPEL DOS METABÓLITOS SECUNDÁRIOS NA RESISTÊNCIA DE PLANTAS A INSETOS
1. Introdução – 99
2. METABÓLITOS SECUNDÁRIOS DE PLANTAS – 101
2.1. Terpenos – 102
2.1.1. Terpenos e tricomas glandulares – 105
2.1.2. Terpenos e compostos voláteis orgânicos – 106
2.1.3. Monoterpenos – 106
2.1.4. Sesquiterpenos – 107
2.2. Compostos secundários nitrogenados ou derivados de aminoácidos – 108
2.2.1. Glicosídeos cianogênicos – 108
2.2.2. Glucosinolatos – 110
2.2.3. Aminoácidos não protéicos – 111
2.2.4. Alcalóides – 113
2.3. Compostos fenólicos – 115
2.3.1. Ácidos fenólicos – 115
2.3.2. Flavonoides – 116
2.3.3. Isoflavonoides – 121
3. CONSIDERAÇÕES FINAIS – 125
Referências bibliográficas – 126

4. ANTIXENOSE
1. Introdução – 137
2. Estímulos envolvendo a seleção hospedeira – 138
3. Sistema sensorial dos artrópodes envolvidos na seleção – 140
3.1. Olfato – 140
3.2. Visão – 144
3.3. Tato ou tigmorrecepção – 147
3.4. Gustação – 147
4. Defesas físicas – 148
5. Defesas morfológicas – 149
5.1 Fatores estruturais – 149
5.1.1. Dimensão das estruturas vegetais – 149
5.1.2. Disposição das estruturas vegetais – 150
5.2. Fatores da epiderme – 152
5.2.1. Pilosidade – 152
5.2.2. Cerosidade – 159
5.2.3. Espessura – 161
5.2.4. Dureza – 161
5.2.5. Textura – 164
6. Defesas químicas – 164
6.1. Repelentes – 165
6.2. Deterrentes – 167
Referências bibliográficas – 170

5. ANTIBIOSE
1. INTRODUÇÃO: ASPECTOS CONCEITUAIS – 185
2. FATORES ANTIBIÓTICOS DE PLANTAS PARA ARTRÓPODES – 188
2.1. Fatores morfológicos – 189
2.1.1. Rigidez e espessamento da epiderme – 190
2.1.2. Cerosidade da epiderme – 196
2.1.3. Pilosidade da epiderme – 198
2.2. Fatores químicos – 200
2.2.1. Toxinas – 201
2.2.2. Lectinas – 204
2.2.3. Inibidores enzimáticos – 210
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS – 214

6. TOLERÂNCIA
1. INTRODUÇÃO – 225
2. Expressão de tolerância em plantas cultivadas – 226
3. Caracterização de tolerância – 233
3.1. Parâmetros de atividade fotossintética – 234
3.1.1. Teor de clorofila – 234
3.1.2. Trocas gasosas – 235
3.1.3. Fluorescência de clorofila – 236
3.2 Avaliação de altura e peso de plantas – 236
3.3. Mudança de peso proporcional (DWT) – 237
3.4. Índice de tolerância (TI) – 238
3.5. Avaliações visuais – 240
3.6. Índice funcional de perda na planta (FPLI) – 240
4. Mecanismos de tolerância – 242
5. Conclusões – 246
Referências bibliográficas – 246

7. TÉCNICAS PARA AVALIAÇÃO DE RESISTÊNCIA
1. INTRODUÇÃO – 255
2. Testes para avaliação de resistência – 258
2.1. Teste de campo – 259
2.2. Teste de livre escolha – 260
2.3. Teste sem chance de escolha (confinamento) – 261
2.4. Teste de biologia – 262
2.5. Teste de produção – 262
3. Ambientes para avaliação de resistência – 263
3.1. Campo – 263
3.2. Gaiolas – 264
3.3. Telado – 264
3.4. Casa de vegetação – 265
3.5. Laboratório – 265
4. Populações de artrópodes – 266
4.1. População de campo – 267
4.2. População de laboratório – 268
5. MÉTODOS DE INFESTAÇÃO ARTIFICIAL – 270
5.1. Campo – 271
5.2. Casa de vegetação – 272
5.3. Laboratório – 273
5.4. Métodos de infestação – 273
6. PROSPECÇÃO DE FONTES DE RESISTÊNCIA – 276
6.1. Coleção de cultivares – 276
6.2. Coleção de trabalho – 277
6.3. Coleção de fontes de resistência – 278
6.4. Banco de germoplasma – 278
7. Variáveis – 282
7.1. Variáveis da planta – 283
7.2. Variáveis do artrópode – 290
8. ÍNDICES PARA AVALIAR A INTERAÇÃO ARTRÓPODE-PLANTA – 306
8.1. Índices nutricionais – 306
8.2. Índice de desenvolvimento (ID) – 307
8.3. Índice de suscetibilidade (IS) – 307
8.4. Índice de adaptação (fitness) – 311
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS – 313

8. FATORES QUE AFETAM A EXPRESSÃO DA RESISTÊNCIA
1. Introdução – 323
2. Fatores bióticos – 324
2.1. Fatores relacionados às plantas – 324
2.1.1. Idade do tecido – 324
2.1.2. Altura – 326
2.1.3. Diâmetro – 328
2.1.4. Infestação anterior por outras pragas ou doenças – 329
2.1.5. Parte infestada – 331
2.1.6. Época de plantio e fenologia – 332
2.1.7. Enxertia ou cruzamento – 335
2.1.8. Densidade – 336
2.1.9. Plantas adjacentes e cultivos anteriores – 336
2.2. Fatores relacionados aos insetos – 337
2.2.1. Idade – 337
2.2.2. Condicionamento pré-imaginal – 338
2.2.3. Nível e duração da infestação – 340
2.2.4. Entomopatógenos, fitovírus, predação e parasitismo – 343
2.2.5. Sexo – 344
2.2.6. Período de atividade – 344
2.2.7. Biótipo – 344
3. FATORES ABIÓTICOS – 347
3.1. Condições atmosféricas – 347
3.2. Temperatura – 348
3.3. Fertilidade do solo – 349
3.4. Umidade do solo – 352
3.5. Agroquímicos – 353
3.6. Tamanho das parcelas – 353
3.7. Luz – 355
4. Considerações finais – 356
Referências bibliográficas – 356

9. INDUÇÃO DE RESISTÊNCIA A INSETOS
1. Introdução – 365
2. Mecanismos bioquímicos e moleculares da resistência induzida – 369
3. Indutores de resistência – 373
3.1. Fatores abióticos – 373
3.1.1. Fatores não controláveis pelo manejo agrícola – 373
3.1.2. Fatores controláveis pelo manejo agrícola – 375
3.2. Fatores bióticos – 379
3.2.1. Insetos e ácaros – 379
3.2.2. Microrganismos patogênicos – 382
3.2.3. Microrganismos não patogênicos – 382
4. Emprego de indutores de resistência: o estado da arte e as perspectivas – 384
Referências bibliográficas – 386

10. PLANTAS GENETICAMENTE MODIFICADAS PARA RESISTÊNCIA A INSETOS
1. Introdução – 391
2. Melhoramento genético clássico por cruzamento e seleção E melhoramento por engenharia genética – 392
3. COMO PRODUZIR UMA PLANTA GENETICAMENTE MODIFICADA – 394
3.1. Breve histórico da tecnologia do DNA recombinante – 394
3.2. O processo de produção de plantas transgênicas – 395
4. USO DE GENES QUE EXPRESSAM CRISTAIS DE PROTEÍNA DE Bacillus thuringiensis (Bt) NA PRODUÇÃO DE PLANTAS RESISTENTES A INSETOS – 397
4.1. Alternativas ao uso de proteínas Cry-3D – 398
4.1.1. Piramidamento de genes cry – 398
4.1.2. Modificações das proteínas Cry – 399
4.1.3. Proteínas inseticidas vegetativas (Vip – vegetative insecticidal proteins) – 400
5. Alternativas aos genes cry para transformação de plantas visando resistência a insetos – 400
5.1. Inibidores de proteases – 401
5.2. Inibidores de alfa-amilases – 402
5.3. Lectinas – 402
5.4. Polifenoloxidases – 403
5.5. Quitinases – 403
5.6. Uso de promotores induzidos por insetos e promotores tecido-específicos – 404
5.7. Transformação do genoma dos plastídeos – 404
6. BIOSSEGURANÇA DE ORGANISMOS GENETICAMENTE MODIFICADOS – 405
6.1. A Lei de Biossegurança no Brasil e a CTNBio – 406
6.2. Elaboração de análise de risco – 407
6.3. Identificação das espécies mais expostas – 408
6.4. Estudos com grupos e organismos selecionados – 409
6.5. Efeitos das plantas geneticamente modificadas para resistência a insetos sobre inimigos naturais – 410
6.6. Fluxo gênico – 411
6.7. Coexistência de plantas transgênicas e não transgênicas no mesmo ambiente – 411
6.8. Aspectos da biossegurança relativos ao solo – 412
7. MANEJO DAS PLANTAS GENETICAMENTE MODIFICADAS PARA RESISTÊNCIA A INSETOS CONFERIDA PELOS GENES cry – 413
7.1. Caracterização da resistência na população de insetos – 415
7.2. Aumento da frequência de indivíduos resistentes na população de insetos – 416
7.3. Fatores genéticos relacionados ao inseto-alvo – 417
7.4. Fatores bioecológicos relacionados ao inseto-alvo – 418
7.5. Estratégias para o manejo da resistência – 419
7.5.1. Área de refúgio – 420
7.5.2. Monitoramento de biótipos resistentes – 423
Referências bibliográficas – 424

11. A RESISTÊNCIA DE PLANTAS E O MANEJO DE PRAGAS
1. Introdução – 435
2. Resistência de plantas como método único de controle – 436
3. Resistência de plantas em associação com outros métodos de controle de pragas – 442
3.1. Considerações gerais – 442
3.2. Resistência de plantas e controle cultural – 443
3.3. Resistência de plantas e controle biológico – 448
3.4. Resistência de plantas e controle químico – 457
Referências bibliográficas – 465
ÍNDICE REMISSIVO - 473


Editores: Édson Luiz Lopes Baldin, José Djair Vendramim e André Luiz Lourenção
Ano: 2019
Número de Páginas: 493
Tamanho: 16,5 x 24 cm
Editora: Fealq
Acabamento: Capa dura
ISBN: 978-85-7133-089-4