Análise da variabilidade genética de populações de Spodoptera frugiperda em culturas de milho e algodão por meio de marcadores moleculares

Abstract

A lagarta Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) é uma praga de grande importância econômica em vários países do mundo. Por ser uma espécie polífaga que ataca severamente diferentes cultivos, ter uma grande capacidade de dispersão do adulto e apresentar uma ação voraz, esse lepidóptero ocasiona perdas na produção agrícola que variam de 15 a 34%. Uma importante ferramenta para melhorar as práticas de gerenciamento da praga e seu controle é a caracterização de diferenças genéticas entre populações. O objetivo desse trabalho foi analisar a variabilidade genética entre populações de S. frugiperda de ocorrência em diferentes regiões do Brasil nas culturas de milho e algodão utilizando-se marcadores RAPD e diferenciar essas populações por meio de um marcador do DNA mitocondrial. As amplificações do DNA das amostras de S. frugiperda utilizando 20 oligonucleotídeos para cinco populações produziram um total de 752 loci de RAPD. A análise por AMOVA revelou que a maior variabilidade genética (76,34 %) foi originária de variações dentro das populações e que entre as populações foi de 23,66 %. Através do dendrograma UPGMA observou-se dois agrupamentos distintos, os das populações de S. frugiperda do milho e os das populações desta praga na cultura de algodão. As análises de RAPD diferenciaram as populações de S. frugiperda por meio de fragmentos monomórficos presentes para todos indivíduos de determinadas populações. A análise da amplificação da região NADH-DH do DNAmt mostrou a presença de um fragmento de 600 pb para as populações de S. frugiperda na cultura do milho do Brasil e do México. No entanto, nas populações oriundas das culturas do algodão do Sul e do Mato Grosso do Brasil não houve amplificação desse fragmento. Os resultados obtidos mostraram que há variabilidade genética entre as populações de S. frugiperda coletadas nas culturas do milho e do algodão de diferentes regiões do Brasil e que foi possível diferenciar as populações desta praga nessas duas culturas por meio dos marcadores de RAPD e DNAmt. Com o auxílio desses marcadores, poderão ser desenvolvidas estratégias moleculares para o monitoramento da deriva genética, dinâmica da população e o controle da dispersão desse inseto. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The caterpillar S. frugiperda (J.E. Smith) is a pest of great economic importance in several countries around the world. Since it is a polyphagous species that severely attacks different cultures, has a great dispersion capacity by the adult and presents a voracious action, this lepidopteran causes losses in agricultural production that varies from 15% to 34%. An important tool to improve the practices of managing of the pest and its control is the characterization of genetic differences among populations. The objective of this work was to analyze the genetic variability among populations of S. frugiperda occurring in different regions of Brazil in the crops of corn and cotton, using RAPD markers and to differentiate these populations by the marker of DNAmt. The amplifications of the DNA from the samples of S. frugiperda using 20 primers to five populations produced a total of 752 RAPD loci . Analysis by AMOVA revealed that the greatest genetic variability (76.34%) was derived from variations inside the populations and that among the populations it was 23.66%. Through the dendrogram UPGMA there are two distinct groupings, one from the populations of S. frugiperda from corn and the second from the populations of this pest in the cotton crops. The RAPD analyses differenciated the populations of S. frugiperda by the monomorphic fragments present to in? all the individuals of some populations. The analysis of the profile of the mitochondrial DNA shows in the NADH-DH the presence of a fragment of 600 bp to the populations of S. frugiperda in the corn culture in Brazil and Mexico. However in the populations derived from cotton crops in the South and in Mato Grosso in Brazil there was no amplification of this fragment. The results showed that there is a genetic variability among the populations of S. frugiperda collected on from corn and cotton from different regions of Brazil from the marker RAPD and that it was possible to differentiate the populations of this pest in these two cultures through the markers of RAPD and DNAmt. This way, molecular strategies can be developed for the monitoring of genetic deriving, population dynamics and the dispersion control of this insect.