Dissertação/Tese INTERAÇÕES TRÓFICAS EM SISTEMAS DE MILHO BT (CRY E VIP) E NÃO-BT SOB DIFERENTES REGIMES DE ADUBAÇÃO: Monitoramento de artrópodes e impacto no parasitoide Palmistichus elaeisis (Hymenoptera: Eulophidae) - PPGPV

Plantas transgênicas resistentes a insetos, expressando proteínas inseticidas Cry e Vip derivadas da bactéria Bacillus thuringiensis (Bt) Berliner, são amplamente cultivadas para o controle de pragas, principalmente, da ordem Lepidoptera. No entanto, um dos principais questionamentos sobre o uso dessa tecnologia está relacionado à possibilidade de efeitos adversos em artrópodes não-alvo, tais como os inimigos naturais, polinizadores e outros fitófagos. Assim, o monitoramento utilizando a entomofauna como bioindicadora é uma metodologia adotada para se verificar o impacto de novas tecnologias no meio agrícola. Além disso, o uso de diferentes fontes de adubação tem despertado interesse, pois plantas transgênicas mal nutridas podem ser ineficientes no controle de insetos. O objetivo geral foi avaliar a entomofauna associada a plantios de milho Bt e o efeito dessa tecnologia e de diferentes fontes de adubação sobre organismos alvo e não-alvo. Os experimentos foram desenvolvidos em área experimental e no Laboratório de Controle Biológico de Insetos (LCBI) da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), em Diamantina, estado de Minas Gerais, Brasil. No capítulo I determinou-se o possível impacto dos genótipos de milho Bt, PowerCore® (PW) e Viptera 3® (VP), e não-Bt, XB4013 (XB) e UFVM200 (UF), submetidos a adubação química (Q), química + esterco (QE), esterco (E), composto orgânico (C) ou química + composto orgânico (QC), na abundância, diversidade e riqueza de artrópodes por meio de amostragens por contagem direta e por armadilhas de queda (pitfall traps). No capítulo II determinou-se o possível impacto dos genótipos de milho, submetidos às diferentes adubações, na visitação de abelhas. No capítulo III determinou-se os possíveis efeitos colaterais no parasitismo, longevidade, taxa de risco de morte, progênie, razão sexual, período de ovo-adulto e morfometria de indivíduos das gerações parental (F0), F1 e F2 do parasitoide Palmistichus elaeisis Delvare & LaSalle (Hymenoptera: Eulophidae) quando a F0 foi exposta a recursos florais de milho Bt, PW e VP, ou não-Bt, XB e UF, ou a mel (ML) ou sem recurso alimentar (NR). A associação entre os genótipos de milho e as fontes de adubação influenciou a abundância e a diversidade de artrópodes. As adubações que combinaram fertilizantes químicos e orgânicos tiveram efeitos positivos nessa comunidade. Além disso, os genótipos transgênicos não apresentaram efeitos adversos sobre os artrópodes não-alvo. A visitação de abelhas variou de acordo com o tipo de adubação utilizada, sugerindo que a qualidade dos recursos florais das plantas influenciou a ocorrência das espécies polinizadoras, sendo a Trigona spinipes (Fabricius) (Hymenoptera: Apidae) a mais abundante. A exposição de P. elaeisis a recursos florais de milho teve impactos variados em sua biologia. Os genótipos PW, XB e VP reduziram o parasitismo e aumentaram o risco de morte e o UF proporcionou melhores condições para o desenvolvimento do parasitoide. Portanto, diversos efeitos podem ocorrer em organismos não-alvo quando expostos a plantas transgênicas sob diferentes adubações, variando com o estado nutricional e a síntese de proteínas inseticidas das plantas e as exigências dos artrópodes de diferentes níveis tróficos. Avaliações da composição química e da qualidade nutricional dos recursos florais são importantes para detectar possíveis substâncias tóxicas e garantir a segurança no uso de plantas transgênicas.

Insect-resistant transgenic plants expressing Cry and Vip insecticidal proteins derived from the bacterium Bacillus thuringiensis (Bt) Berliner are widely cultivated for pest control, mainly of the order Lepidoptera. However, one of the main questions about the use of this technology is related to the possibility of adverse effects on non-target arthropods, such as natural enemies, pollinators and other phytophagous insects. Thus, monitoring using entomofauna as a bioindicator is a methodology adopted to verify the impact of new technologies in the agricultural environment. In addition, the use of different fertilizer sources has aroused interest, since poorly nourished transgenic plants may be inefficient in controlling insects. The general objective was to evaluate the entomofauna associated with Bt maize plantations and the effect of this technology and different fertilizer sources on target and non-target organisms. The experiments were developed in an experimental area and at the Biological Insect Control Laboratory (BICL) of the Federal University of Jequitinhonha and Mucuri Valleys (FUJMV), in Diamantina, Minas Gerais state, Brazil. Chapter I determined the possible impact of Bt maize genotypes PowerCore® (PW) and Viptera 3® (VP), and non-Bt maize genotypes XB4013 (XB) and UFVM200 (UF), subjected to chemical fertilization (Q), chemical + manure (QE), manure (E), organic compost (C) or chemical + organic compost (QC), on the abundance, diversity and richness of arthropods through sampling by direct counting and pitfall traps. Chapter II determined the possible impact of maize genotypes, subjected to different fertilizations, on bee visitation. In Chapter III, the possible side effects on parasitism, longevity, risk of death rate, progeny, sex ratio, egg-to-adult period and morphometry of individuals from the parental (F0), F1 and F2 generations of the parasitoid Palmistichus elaeisis Delvare & LaSalle (Hymenoptera: Eulophidae) were determined when the F0 was exposed to floral resources of Bt, PW and VP maize, or non-Bt, XB and UF, or to honey (ML) or without food resource (NR). The association between maize genotypes and fertilizer sources influenced the abundance and diversity of arthropods. Fertilizations that combined chemical and organic fertilizers had positive effects on this community. Furthermore, the transgenic genotypes did not show adverse effects on non-target arthropods. Bee visitation varied according to the type of fertilization used, suggesting that the quality of the floral resources of the plants influenced the occurrence of pollinating species, with Trigona spinipes (Fabricius) (Hymenoptera: Apidae) being the most abundant. Exposure of P. elaeisis to maize floral resources had varied impacts on its biology. The PW, XB and VP genotypes reduced parasitism and increased the risk of death, and UF provided better conditions for the development of the parasitoid. Therefore, several effects may occur in non-target organisms when exposed to transgenic plants under different fertilizations, varying with the nutritional status and synthesis of insecticidal proteins of the plants and the requirements of arthropods at different trophic levels. Assessments of the chemical composition and nutritional quality of floral resources are important to detect possible toxic substances and ensure the safety in the use of transgenic plants.