Resumo:O objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade de novas proteínas Vip3Aa e sua capacidade de ligação a vesículas de membrana da microvilosidade apical (VMMA) do intestino de lagartas neonatas de Spodoptera frugiperda, Anticarsia gemmatalise Heliothis virescens. Proteínas expressas pelos genes vip3Aa42 e vip3Aa43 mostraram-se tóxicas a S. frugiperda (CL50 de 78,2 e 113 ng cm-2, respectivamente) e A. gemmatalis(CL50 de 239,2 e 57,5 ng cm-2, respectivamente), e pouco tóxicas a H. virescens (CL50>5.000 ng cm-2). Os ensaios de ligação às VMMA mostraram que as proteínas unem-se de forma efetiva aos receptores nas vesículas das espécies avaliadas, mas essa capacidade de ligação somente é efetiva na ativação da toxicidade para as populações avaliadas de S. frugiperdae A. gemmatalis.

Abstract:The objective of this work was to evaluate the toxicity of new Vip3Aa proteins and their binding capacity to brush-border membrane vesicles (BBMV) in the intestine of Spodoptera frugiperda, Anticarsia gemmatalis, and Heliothis virescens neonate larvae. The proteins expressed by the genes vip3Aa42 and vip3Aa43 showed toxicity to S. frugiperda (LC50 of 78.2 and 113 ng cm-2, respectively) and A. gemmatalis(LC50 of 239.2 and 57.5 ng cm-2, respectively), but they showed low toxicity to H. virescens(LC50>5,000 ng cm-2). BBMV binding assays showed that the proteins bind effectively to the receptors on vesicles of the evaluated species, but this binding capacity is only effective on the activation of toxicity to the evaluated populations of S. frugiperdaand A. gemmatalis.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a suscetibilidade das lagartas Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebidae) e Chrysodeixis includens (Lepidoptera: Noctuidae) às proteínas Cry1 e Vip3A, bem como determinar se há a interação entre essas proteínas no controle das duas espécies. Bioensaios com as proteínas isoladas e em combinações foram realizados, e as concentrações letais CL50 e CL90 foram estimadas para cada condição. As proteínas Cry1Aa, Cry1Ac e Vip3Af foram as mais efetivas no controle de A. gemmatalis, enquanto Cry1Ac, Vip3Aa e Vip3Af foram mais efetivas no de C. includens. As proteínas Cry1Ac e Cry1Ca causaram maior inibição do desenvolvimento das larvas sobreviventes à CL50, em ambas as espécies. Combinações entre Vip3A e Cry1 apresentam efeito sinérgico no controle das espécies e a combinação Vip3Aa+Cry1Ea destaca-se no controle de A. gemmatalis e C. includens. Essas proteínas combinadas são promissoras na construção de plantas piramidadas, para o controle simultâneo das pragas.

The objective of this work was to evaluate the susceptibility of Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebidae) and Chrysodeixis includens (Lepidoptera: Noctuidae) caterpillars to Cry1 and Vip3A proteins, as well as to determine if there is any interaction between these proteins on the control of the two species. Bioassays with both isolated and combined proteins were carried out, and lethal concentrations LC50 and LC90 were estimated for each condition. Cry1Aa, Cry1Ac, and Vip3Af were the more effective proteins for the control of A. gemmatalis, while Cry1Ac, Vip3Aa, and Vip3Af were more effective for the control of C. includens. Cry1Ac and Cry1Ca proteins caused the highest inhibition to the development of larvae that survived the LC50 dose in both species. Different combinations of Vip3A and Cry1 have synergistic effect in the control of both species, and the combination Vip3Aa + Cry1Ea showed an outstanding control of A. gemmatalis and C. includens. These proteins are promising for building pyramided plants for the simultaneous control of the pests.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar o gene vip3A de Bacillus thuringiensis e verificar a toxicidade da proteína Vip3Aa50 a larvas da lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda) e da lagarta-da-soja (Anticarsia gemmatalis). O gene vip3A foi amplificado por PCR, com iniciadores específicos, e gerou um fragmento de 2.370 pb. Esse fragmento foi clonado em vetor pGEM-T Easy e, em seguida, sequenciado, subclonado em vetor de expressão pET-28a (+) e inserido em células de Escherichia coli BL21 (DE3). A expressão da proteína Vip3Aa50 foi induzida por isopropil-β-D-1-tiogalactopiranosídeo (IPTG), visualizada em SDS-PAGE e detectada por "Western blot". Os ensaios de toxicidade revelaram alta atividade da proteína Vip3Aa50 contra as larvas neonatas da lagarta-da-soja e da lagarta-do-cartucho, com CL50 de 20,3 e 79,6 ng cm-2, respectivamente. O gene vip3Aa50 é um novo gene da classe vip3A.

The objective of this work was to characterize the vip3A gene of Bacillus thuringiensis and to evaluate the toxicity of Vip3Aa50 protein to the fall armyworm (Spodoptera frugiperda) and velvetbean caterpillar (Anticarsia gemmatalis) larvae. The gene vip3A was amplified by specific PCR primers, generating a 2,370-bp fragment. This fragment was cloned into the pGEM-T Easy vector, and then it was sequenced, subcloned into the pET-28a (+)'s expression vector, and inserted into Escherichia coli BL21 (DE3) cells. The Vip3Aa50 protein expression was induced by isopropyl-β-D-1-thiogalactopyranoside (IPTG), visualized in SDS-PAGE, and detected by Western blot. The toxicity bioassay showed a high activity of Vip3Aa50 protein against both velvetbean and fall armyworm neonate larvae, with LC50 at 20.3 and 79.6 ng cm-2 respectively. The vip3Aa50 gene, is a new gene of vip3A class.