A mosca-branca (Bemisia tabaci) está entre as pragas agrícolas mais nocivas no mundo todo: adultos e ninfas dessa espécie sugam a seiva de centenas de plantas diferentes, ao mesmo tempo em que excretam uma substância açucarada (honeydew) que favorece o crescimento de fumagina sobre as folhas. Além disso, a mosca-branca atua como vetor de mais de 100 vírus fitopatogênicos. Trata-se de uma praga altamente capacitada para vencer as barreiras de defesa naturais das plantas, e parte desse sucesso deve-se à presença de um gene específico no DNA da mosca-branca, adquirido de uma planta há milhares de anos.

Figura 1. Adulto (esquerda) e ninfa (direita) de B. tabaci em folha de soja

Fonte: ARNEMANN et al. (2019). Confira a imagem original, clicando aqui

A incorporação de genes de microorganismos, por exemplo, já era conhecida em plantas e insetos: a broca-do-café depende de genes de origem microbiana para digerir as paredes celulares das plantas (Acuña et al., 2012), enquanto uma variedade selvagem de trigo utiliza um gene originado em fungos para defender-se da giberela (Wang et al., 2020). Entretanto, casos de transferência de genes entre plantas e insetos nunca haviam sido detectados: a descoberta de Xia et al. (2021) é o primeiro exemplo dessa natureza.

Esse fato também explica a alta capacidade de B. tabaci para atacar diferentes espécies de plantas, já que o gene adquirido possibilita a neutralização de toxinas que certas plantas, como o tomateiro, produzem para proteger-se contra insetos fitófagos. Graças à expressão desse gene, os compostos tóxicos (chamados glicosídeos fenólicos) tornam-se inofensivos para a mosca-branca.

Figura 2. Folíolo de soja sadio (esquerda) e folíolo infestado por B. tabaci (direita), com formação de fumagina.

Fonte: Grupo de Manejo e Genética de Pragas

O entomologista Youjun Zhang, da Academia Chinesa de Ciências Agrárias (Beijing) e seus colaboradores estavam analisando o genoma de B. tabaci à procura de genes “roubados”, quando encontraram um que aparentava ter evoluído não em insetos ou microorganismos, mas em plantas: o gene BtPMaT1.

Para testar essa hipótese, plantas de tomateiro foram geneticamente modificadas para produzir uma molécula de RNA capaz de inibir a expressão do gene BtPMaT1. Conforme esperado, praticamente todos os indivíduos de mosca-branca que se alimentaram das plantas de tomateiro modificadas morreram, comprovando que esse é o gene responsável por neutralizar as defesas naturais das plantas.

Figura 3. Representação esquemática da aquisição do gene BtPMaT1 pela mosca-branca e da neutralização, por meio da expressão desse gene, das toxinas de defesa produzidas pelas plantas.

Fonte: Xia et al. (2021). Confira a imagem original, Clicando aqui

Contudo, o mecanismo pelo qual B. tabaci foi capaz de adquirir o gene de uma planta permanece desconhecido, assim como a espécie vegetal em questão. Uma hipótese é de que um vírus tenha servido como intermediário, há milhares de anos, transportando material genético da planta para o genoma da mosca-branca.

No contexto do manejo de pragas agrícolas, essa descoberta pode ser o passo inicial para o desenvolvimento de novas alternativas no controle de mosca-branca, com métodos altamente específicos e sem efeitos nocivos aos insetos benéficos, como polinizadores. Conforme demonstrado no experimento com tomateiros, a inibição desse gene torna os indivíduos de B. tabaci vulneráveis aos compostos tóxicos produzidos naturalmente por certas espécies de plantas, oferecendo uma linha de pesquisa futura para o manejo de mosca-branca em cultivos agrícolas: plantas de soja modificadas geneticamente para inibir a expressão do gene BtPMaT1 dos insetos, por exemplo, tornar-se-iam imunes à essa praga de difícil controle.

Revisão: Prof. Jonas Arnemann, PhD. e coordenador do Grupo de Manejo e Genética de Pragas – UFSM



REFERÊNCIAS:

Xia, J. et al. Whitefly hijacks a plant detoxification gene that neutralizes plant toxins. Cell. https://10.1016/j.cell.2021.02.014 (2021)

Acuña, R. et al. Adaptive horizontal transfer of a bacterial gene to an invasive insect pest of coffee. Proc. Natl Acad. Sci. USA 109, 4197–4202. https://www.pnas.org/content/109/11/4197 (2012)

Wang, H. et al. Horizontal gene transfer of Fhb7 from fungus underlies Fusarium head blight resistance in wheat. Science 368, eaba5435. https://science.sciencemag.org/content/368/6493/eaba5435 (2020).

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