Introdução e expressão do gene da arcelina do feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) em Feijão-caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.] para resistência aos carunchos Zabrotes subfasciatus e Callosobruchus maculatus

Abstract

O feijão-caupi (Vigna unguiculata) é uma leguminosa de importância agroeconômica para o Brasil, sendo plantado principalmente nos estados do Norte e Nordeste. Esse feijão quando armazenado pode ser infestado por dois bruquídeos, o Zabrotes subfasciatus (Boh.) e o Callosobruchus maculatus (Fabricius, 1775). No intuito de diminuir as perdas pela infestação desses bruquídeos, torna-se cada vez mais importante o desenvolvimento de uma metodologia que seja uma alternativa ao uso de métodos químicos convencionais para o controle dessas pragas. No México foram identificados altos níveis de resistência aos bruquídeos em genótipos silvestres do feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) e que estavam relacionados uma classe particular de proteínas de reserva de sementes, conhecidas como arcelinas. Neste trabalho, a o gene Arcelina-1 foi introduzido por biobalística em eixos embrionários de sementes do feijãocaupi no intuito de ocasionar um fenótipo similar. Duas linhagens transgênicas contendo o gene da Arcelina-1, denominadas L5 e L3, foram utilizadas para desafiar duas espécies de bruquídeos, Zabrotes subfasciatus e Callosobruchus maculatus. No bioensaio, o Z. subfasciatus mostrou ser sensível à presença da proteína arcelina-1 nas sementes, em ambas linhagens transgênicas, tendo como resultado a diminuição da população ao longo das gerações. O C. maculatus mostrou ser resistente à presença da proteína, principalmente na L3, mesmo tendo esta linhagem apresentado uma concentração maior da proteína, como observado por análises de Western blot, Dot blot e Elisa indireto. Apesar de apresentar efeito biocida quando expressa na semente, arcelina-1 mostrou ter uma diminuição lenta do Z. subfasciatus ao longo das gerações, sendo necessárias quatro gerações para se obter um controle biológico desse bruquídeo. Desta forma, torna-se interessante buscar novas alternativas para o controle desses carunchos, como pela introdução de genes mais promissores no feijão-caupi, como Arc4 ou Arc8, os quais mostraram apresentar um efeito biocida em duas espécies de caruncho, o Acanthocelides obtectus (Say) e Z. subfasciatus, aumentado a chance de se obter uma diminuição desses bruquídeos na primeira geração.