GUIMARAES, P. E. O.

JAMAL, C. M.

PRATES, H. T.

RASLAN, D. S.

VIANA, P. A.

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa

Prospecção Química de Genótipos de Milho com Resistênciaà Lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda). Previous  Top  Next  1HÉLIO T. PRATES, 1PAULO A. VIANA, 1PAULO E. O. GUIMARÃES, 2DÉLIO S.RASLAN, 3CLAUDIA M. JAMAL.    1Embrapa Milho e Sorgo, Cx. Postal 151, 35701-970 Sete Lagoas, MG. E-mail:htprates@cnpms.embrapa.br. 2 Depto. Química - ICEx / UFMG. 3 Depto. Química –UNIVALE.      INTRODUÇÃO  Os danos causados por insetos pragas limitam a produtividade do milho cultivado emregiões tropicais e subtropicais. Um dos métodos de controle de pragas, onde o custo éreduzido e não causa efeitos indesejáveis ao ambiente, é o desenvolvimento de cultivaresresistentes. Desde meados da década passada, a Embrapa Milho e Sorgo vemdesenvolvendo estudos para identificação de fontes de resistência de milho e sorgo asprincipais pragas e doenças. Estudos sobre a herança e os mecanismos de resistência(Viana e Potenza, 2000) foram conduzidos em alguns genótipos selecionados, sem,contudo conhecer as causas dessa resistência.   Embora o conhecimento do mecanismo, herança e causas de resistência não sejamlimitantes para o desenvolvimento de programa de melhoramento visando resistência ainsetos e doenças, a elucidação desses parâmetros é muito útil ao progresso do programa,contribuindo para a escolha do método de melhoramento adotado, previsão da duração eeficiência da resistência e ao planejamento de novas linhas de ação a serem seguidas nasolução de problemas futuros (Smith et al., 1989).   Plantas são conhecidas por possuírem constituintes químicos que podem efetivamentelimitar o dano causado por organismos fitófagos. Plantas cultivadas usualmente sãoprotegidas contra insetos e doenças com defensivos agrícolas. Entretanto, o uso eficientedesses produtos, nem sempre é viável para o pequeno e médio agricultor, devido ao altocusto envolvido, aos riscos de contaminação ambiental e à toxicidade, além do fato deapresentarem sinais de resistência. Uma alternativa aos defensivos está no uso decultivares resistentes que exploram as defesas naturais da planta. Estes mecanismos dedefesa natural são, freqüentemente, metabólitos secundários (aleloquímicos) que sãoinibidores de alimentação aos insetos pragas (Campos et al., 1990). Portanto, é relevanteuma melhor caracterização e exploração do perfil fitoquímico das plantas cultivadas, oqual associado às características de resistência natural pode ser utilizado como forma deminimizar o uso de defensivos e otimizar a produção de alimentos (Prates, 2002).   O milho (Zea mays L.) é uma das mais importantes culturas atualmente em uso pelo serhumano, como fonte de alimento e como matéria prima para processos industriais. Eleestá sujeito ao ataque de cerca de 90 insetos fitófagos. Estudos anteriores mostram quelinhagens e variedades de milho tem apresentado propriedades fitoquímicas que limitamos danos provocados por insetos. A DIMBOA e outras benzoxazolinonas do milho foramextensivamente estudadas como substancias responsáveis pela resistência da planta adeterminadas espécies de insetos. (Philogène e Arnason, 1995).   Embora muitos estudos tenham sido feitos sobre as causas da resistência no milho existemainda muitos aspectos a serem investigados, especialmente ao nível da identificação desubstâncias envolvidas nos mecanismos fitoquímicos da resistência como instrumentopara entomólogos, melhoristas e biotecnologistas na busca de novas fontes de resistência(Bergvinson et al., 1997, Warnock et al. 2001).   Este trabalho tem como objetivo comparar o perfil cromatográfico obtido emcromatógrafo líquido de alta eficiência (HPLC) de plantas de milho que podem serexploradas em linhagens e populações de milho selecionadas e que estão sendomelhoradas na Embrapa Milho e Sorgo para obtenção de cultivares resistentes à S.frugiperda.   MATERIAL E MÉTODOS  Para obtenção do perfil cromatográfico de genótipos de milho resistentes e susceptíveis àlagarta-do-cartucho foram coletadas folhas de 25 genótipos, antes e após infestação,sendo 13 resistentes e 12 susceptíveis. Estes materiais foram cultivados em vasos de 5 L,sendo cinco plantas por genótipo. A infestação foi realizada com 10 lagartas recém-eclodidas por planta na fase de 5-6 folhas. Em seguida foram coletadas cerca de 10 g defolha, em tamanho aproximado de 2 cm. As amostras foram levadas para o laboratório,cortadas em pequenos pedaços e trituradas em gral com pistilo, contendo nitrogêniolíquido. O material resultante foi recuperado com 20 mL de metanol e acondicionado embequer, onde foi acrescentado aproximadamente 200 mL de metanol. Em seguida omaterial foi submetido a agitação para extração em agitador magnético com aquecimento(65 C), durante 20 minutos. O extrato metanólico obtido (extrato bruto) (~1g) foiparticionado com hexano (EH), mistura CH3CN:CHCl3 (3,4:1) (EAC) e com água (EA)(Fig. 1), os quais, após evaporação dos respectivos solventes, foram armazenados emgeladeira até o momento da análise por HPLC, conforme metodologia descrita por Prateset al. (2003), utilizando Cromatógrafo Liquido, marca Shimadzu, modelo LC-10A,dotado de detetor Photo Diode Array (PDA) e UV/VIS, utilizando coluna analítica C-18,fase reversa. Foram obtidos os perfis dos extratos aquosos (EAs) dos diferentes genótiposantes e após infestação para avaliação qualitativa da composição química destes extratos,na busca de substâncias que evidenciem a diferenciação entre a resistência esusceptibilidade no perfil. O estudo comparativo das similaridades e/ou diferenças dosperfis cromatográficos dos diferentes extratos obtidos para os genótipos contrastantes demilho foram correlacionadas com o grau de resistência e/ou susceptibilidade à lagarta docartucho. Posteriormente, essas substâncias serão caracterizadas por métodosespectrométricos usuais.     RESULTADOS E DISCUSSÃO  Após a obtenção do Perfil Cromatográfico dos 25 genótipos de milho estudados, estesforam confrontados com observações realizadas em casa de vegetação e campo quantoaos danos provocados pela lagarta. Esta avaliação permitiu selecionar nos ExtratosAquosos dos genótipos possíveis substâncias de interesse a ser isoladas e caracterizadas,a posteriori. Os cromatogramas dos picos selecionados, juntamente com os respectivosespectros de UV, estão ilustrados na Fig. 2, tanto para os perfis das amostras de milhocoletadas antes da infestação com o inseto, quanto perfis obtidos em amostras coletadasapós infestação com os insetos.   Em geral, observa-se que há um maior número de picos (substâncias) por perfil nasamostras resistentes, os quais apresentam maior intensidade (equivalente a uma maiorconcentração) quando comparadas com as susceptíveis antes e após a infestação com oinseto. Assim, nos genótipos resistentes antes da infestação observa-se a um tR de 9-10min (exceto no L9) e 23-24 min (exceto no L3) picos com espectros UV iguais excetopara o genótipo 3, cujos espectros não são coincidentes. A um tR = 32-33 min apenas osgenótipos resistentes L9 e L8 apresentam a presença de substância, a qual não aparecenos genótipos susceptíveis. Por outro lado, as substâncias presentes nos genótipos L2,L3, L5 após infestação à tR = 11-12 min e 23 -24 min não aparecem nos genótipossusceptíveis, onde apenas à tR= 10 -11 min aparecem picos nos genótipos L17 e L18. OHPLC mostra-se, portanto, como instrumento analítico de alta sensibilidade nessadiferenciação, permitindo identificar substâncias que servirão como indicador naprospecção de fontes de genes para resistência à lagarta-do-cartucho.            

Prospecção química de genótipos de milho, com resistência a lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda).

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/488126/1/Prospeccaoquimica.pdf

Prospecção química de genótipos de milho, com resistência a lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda).

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