Desenvolvimento de marcadores moleculares para detecção precoce de resistência a inseticidas em Spodoptera frugiperda e Euschistus heros usando análises de transcriptoma e genoma completo

Resumo

A exposição contínua à moleculas inseticidas impõe forte pressão seletiva sobre mutações associadas ao aumento da sobrevivência de insetos-praga em ambientes contaminados, o que invariavelmente leva a evolução da resistência. O desenvolvimento de meios confiáveis para monitorar a resistência pode ser de grande vantagem para o manejo integrado, ajudando os tomadores de decisão a implementar estratégias mais efetívas e mais sustentáveis para retardar a falha do controle químico no campo. No entanto, o desafio reside no fato de que a resistência pode ser o produto de múltiplos mecanismos e rotas fisiológicas interconectadas, o que tornam o reconhecimento de suas causas bastante desafiador. Infelizmente, as metodologias usadas atualmente - como os métodos fenotípico e genotípico - ainda sofrem com os grandes obstáculos envolvendo o elevado custo e a laboriosidade envolvendo a manutenção de insetos em laboratorio somados a ensaios em larga escala para detectar alelos raros. O desenvolvimento de tecnologias de sequenciamento de DNA e RNA de alto rendimento são agora ferramentas poderosas que podem ser usadas para detectar mutações associadas ao fenótipo da resistência. Essas novas ferramentas permitem o desenvolvimento de marcadores confiáveis e a elucidação de mecanismos fisiológicos complexos envolvendo expressão e regulação gênica. Nosso principal objetivo com este projeto é desenvolver ferramentas moleculares para a detecção e genotipagem de alelos variantes resistentes presentes em populações de campo. Tais ferramentas podem ser utilizadas no esforço de monitoramento de resistência de importante pragas como Spodoptera frugiperda e Euschistus heros, oferecendo também perspectivas para a elucidação de mecanismo de ação e novas formas de controle. No caso de S. frugiperda, propomos utilizar o genoma de referência para maperar marcadores baseandos em sequenciamento de RNA- (transcriptoma) e DNA (GBS) usando a abordagem GWAS e TWAS para detectar candidatos associados à resistência ao inseticida spinosad. Para E. heros, propomos o sequênciamento completo de um genoma de referência (WGS) que será posteriormente usado em estudos de associação envolvendo essa espécie emergente da cultura da soja.