Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/61093
ANÁLISE DA RECUPERAÇÃO DA SUSCEPTIBILIDADE DE UMA COLÔNIA DE CULEX QUINQUEFASCIATUS RESISTENTE AO BACILLUS SPHAERICUS
Resistência a inseticidas
Controle biológico de vetores
Toxinas bacterianas
Receptores da Superfície Celular
Freqüência do Gene
Insecticide resistance
Biological vector control
Bacterial toxins
Cell Surface Receptors
Gene Frequency
Resistencia a insecticidas
Control biológico de vectores
Toxinas bacterianas
Receptores de superficie celular
Frecuencia genética
Amorim, Liliane Barbosa | Date Issued:
2009
Author
Comittee Member
Affilliation
Universidade Federal de Pernambuco. Recife, PE, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Aggeu Magalhães. Recife, PE, Brasil.
Abstract in Portuguese
Bacillus sphaericus (Bs) é um biolarvicida eficiente para o controle de Culex sp e o seu
principal fator inseticida é a toxina Bin cuja ação depende de sua ligação específica aos
receptores Cqm1 presentes no epitélio das larvas. A resistência de Culex ao Bs já foi
registrada, sendo este caráter herdado de forma recessiva, o que favorece o seu manejo. O
objetivo do estudo foi analisar a recuperação da susceptibilidade de uma colônia de C.
quinquefasciatus resistente ao Bs IAB59 (R-IAB59) a partir da introdução de indivíduos
susceptíveis nesta colônia na proporção de 1:1, e a manutenção da progênie sem pressão de
seleção, sob condições de laboratório. A resistência das larvas R-IAB59 à toxina Bin é devido
à ausência da α-glicosidase Cqm1, conferida pelo alelo de resistência cqm1REC em
homozigose. Inicialmente, a avaliação da colônia R-IAB59 em relação à fecundidade,
fertilidade e peso de pupas mostrou um desempenho similar à colônia parental susceptível (S-
Lab), sugerindo que a resistência não acarreta custo biológico em relação a estes parâmetros.
Amostras de larvas das colônias parentais, S (campo) e R-IAB59, e da progênie (F1-F3-F5-
F7-F9-F11) foram avaliadas em relação à susceptibilidade in vivo, à freqüência da expressão
do receptor Cqm1 e do alelo cqm1REC. Os bioensaios de múltiplas concentrações mostraram
que houve uma redução dos valores de concentrações letais dos biolarvicidas para 50 e 90%
das larvas (CL50 e CL90), em relação à colônia R-IAB59, sendo a redução da CL50 mais
acentuada do que a da CL90, em todas as gerações. Os bioensaios de dose diagnóstica
mostraram que a freqüência de larvas R variou entre 45 e 55% nas progênies que foi
diretamente correlacionada aos dados obtidos dos ensaios enzimáticos que mostram uma
freqüência similar de larvas que expressam e não expressam o receptor Cqm1. A análise o
alelo cqm1REC revelou o genótipo das larvas suscetíveis e resistentes e mostrou que a
freqüência deste alelo nas gerações parentais S e R foi 0,006 e 0,995, respectivamente. Apesar
da ausência de pressão de seleção, a freqüência do cqm1REC manteve-se elevada, entre 0,64 e
0,80, até a F11. Os resultados obtidos mostram que, apesar da queda do nível de resistência, a
freqüência do alelo cqm1REC permaneceu elevada na ausência de pressão de seleção durante
11 gerações e os dados apontam que este alelo não está associado a um importante custo
biológico. A análise deste modelo forneceu informações relevantes para subsidiar estratégias
de manejo da resistência do Culex do Bs.
Abstract
Bacillus sphaericus (Bs) is an efficient biolarvicide for Culex sp control and its main
insecticidal factor is the Bin toxin, whose action depends on its specific binding to the Cqm1
receptors present in midgut epithelium of larvae. The occurrence of resistance of Culex to Bs
has been recorded and is inherited as a recessive trait, which favors its management. The goal
of this study was to analyze the recovery of the susceptibility of a C. quinquefasciatus colony
resistant to Bs IAB59 (R-IAB59), after the introduction of susceptible individuals in this
colony at 1:1 ratio and maintenance of the progeny without selection under laboratory
conditions. The resistance of larvae R-IAB59 to the Bin toxin is due to the absence of the α-
glicosidase Cqm1, which is conferred by the cqm1REC allele in homozygosis. The evaluation
of parameters of fecundity, fertility and pupae weight showed that the R-IAB59 colony had a
similar performance for these parameters when compared with the susceptible colony (S-
Lab) under laboratory conditions, suggesting that resistance is not associated to biological
cost related to these parameters. Larval samples from the parental colonies, S (Field) and R-
IAB59, and from the progeny (F1-F3-F5-F7-F9-F11) were evaluated through bioassays and
the frequencies of Cqm1 receptor expression and cqm1REC allele were also determined.
Multiple concentrations bioassays showed that values of lethal concentrations of Bs for 50
and 90% of larvae (LC50 and LC90) decreased in all generations compared to colony R-IAB59,
being the LC50 decrease more accentuated to those found for LC90. Dose diagnostic bioassays
showed that the frequency of S and R larvae varied between 45 and 55%, throughout the
generations analyzed, and it was correlated to data from the enzymatic assays which showed a
similar frequency of larvae expressing, or not, the Cqm1 receptor. The PCR for the cqm1REC
allele determined the genotypes of larvae and the cqm1REC frequency in S and R parental
colonies was 0.006 and 0.995, respectively. In the progeny, cqm1REC frequency was high and
showed variable values, between 0.64 and 080, until the F11. Ours results demonstrated that,
in despite of the decrease of resistance level observed, the cqm1REC allele remained in a high
frequency in the absence of selection, suggesting that this allele is not associated to important
biological cost. The analysis of this model provided relevant information to design strategies
for the management of resistance of the Culex to Bs.
Keywords in Portuguese
CulexResistência a inseticidas
Controle biológico de vetores
Toxinas bacterianas
Receptores da Superfície Celular
Freqüência do Gene
Keywords
CulexInsecticide resistance
Biological vector control
Bacterial toxins
Cell Surface Receptors
Gene Frequency
Keywords in Spanish
CulexResistencia a insecticidas
Control biológico de vectores
Toxinas bacterianas
Receptores de superficie celular
Frecuencia genética
Share