Resumos

TENTATIVAS DE TRANSMISSÃO DE UM ISOLADO DO VÍRUS DO MOSAICO SEVERO DO CAUPI (CpSMV-SP) POR ARTRÓPODOS, EM LABORATÓRIO¹ 1 Trabalho apresentado no 16º Congresso Brasileiro de Entomologia, Salvador, 1997.

Fernando Javier Sanhueza Salas²; Maria Mércia Barradas²; José Roberto Postali Parra^3*

²Laboratório de Fitovirologia e Fisiopatologia - CSV, IB, C.P. 12898 - Av. Conselheiro Rodrigues Alves, 1252, CEP:04014-002 São Paulo, SP.

³Depto. de Entomologia, Fitopatologia e Zoologia Agrícola-ESALQ-USP, C.P. 09 - CEP:13.418-970- Piracicaba, SP.

*e-mail: jrpparra@carpa.ciagri.usp.br

RESUMO: O coleóptero Cerotoma arcuata Oliv. (1791), "vaquinha-preta-e-amarela-da-soja", é descrito no Brasil como vetor de diversos vírus que infectam leguminosas, entre eles o vírus do mosaico severo do caupi ("cowpea severe mosaic Comovirus" - CpSMV). Em 1991, detectou-se uma infecção viral em plantas de Vigna luteola Jacq. (Leguminosae), coletadas no município de Praia Grande, no litoral Sul do Estado de São Paulo e, posteriormente, o vírus foi identificado como um isolado deste Comovirus. Visando fornecer subsídios a uma melhor compreensão do processo de transmissão do fitovírus isolado de V. luteola (CpSMV-SP), foram feitas tentativas de transmissão por diferentes artrópodos, incluindo sete espécies de insetos e uma de ácaro. Determinaram-se altas taxas de transmissão (46,6, 50,0 e 70,0%) do CpSMV-SP em plantas de feijão, por adultos de C. arcuata. O vírus foi transmitido ainda por larvas de 1° ínstar, com taxas de 10,0% (caupi) e 40,0% (feijoeiro). Ausência de transmissão foi constatada nos ensaios por artrópodos pertencentes a outras ordens (Hemiptera: Aleyrodidae, Aphididae; Acari: Tetranychidae; Thysanoptera: Thripidae) e outras espécies de coleópteros (Diabrotica bivittula, D. speciosa e Epicauta atomaria).

Palavras-chave: artrópodos, vetores, vírus do mosaico severo do caupi

TRANSMISSION TRIALS OF A COWPEA SEVERE MOSAIC VIRUS ISOLATE (CpSMV-SP) BY ARTHROPODS UNDER LABORATORY CONDITIONS

ABSTRACT: The beetle Cerotoma arcuata Oliv. (1791) is a vector of the cowpea severe mosaic Comovirus (CpSMV) and of several leguminous viruses in Brazil. In 1991, an isolate of CpSMV, later designed as CpSMV-SP, was found on plants of Vigna luteola Jacq. (Leguminosae) from the region of Praia Grande, in the South coastal area of the São Paulo State, Brazil. In order to obtain a better understanding of the CpSMV-SP transmission, different arthropod species, including seven insects species and one mite, species were studied as vectors. The transmission rates by adults of C. arcuata were high (46.6, 50.0 and 70.0%) on bean and by 1^st instar larvae were 40.0% on bean and 10.0% on cowpea. Transmission by other arthropod orders (Hemiptera: Aleyrodidae, Aphididae; Acari: Tetranychidae; Thysanoptera: Thripidae) and by other Coleoptera species failed.

Key words: arthropods, vectors, cowpea severe mosaic virus

INTRODUÇÃO

Em 1991, a partir de plantas de Vigna luteola Jacq. (Leguminosae) coletadas no Município de Praia Grande, litoral Sul do Estado de São Paulo, apresentando intenso mosaico amarelo e deformações foliares, foi isolado um vírus isométrico. Mostrou-se que se tratava de um vírus transmitido por inoculação mecânica e pelo crisomelídeo Cerotoma arcuata Oliv. (Barradas et al., 1991). Estudos posteriores evidenciaram que se tratava de um isolado do vírus do mosaico severo do caupi ("cowpea severe mosaic Comovirus", CpSMV-SP) (Salas et al., 1996a, b).

Com relação aos artrópodos-vetores descritos para o CpSMV, no Brasil, há referências para os crisomelídeos C. arcuata (Costa et al., 1978; Batista, 1979; Batista et al., 1988; Meyer et al., 1992) e D. speciosa (Costa et al., 1981; Lin et al., 1984) e os curculionídeos Chalcodermus bimaculatus (Lima & Gonçalves, 1980; Silva & Santos, 1992) e Aracanthus sp. (Silva & Santos, 1992).

O primeiro relato presente na literatura sobre C. arcuata como vetor do CpSMV data de 1963, no Suriname (Van Hoff, 1963). A seguir, Debrot & de Rojas (1967) observaram o mesmo fato na Venezuela e, no Brasil, a primeira constatação é de Costa et al. (1978). Esta espécie é vetora das diversas estirpes do CpSMV relatadas no Brasil (Costa et al., 1978; 1981; Batista, 1979; Batista et al., 1988; Meyer et al., 1992).

De acordo com recente trabalho de revisão (Gergerich & Scott, 1996) há treze espécies reconhecidas como vetores do CpSMV, todas pertencentes à ordem Coleoptera: Acalymma vittata, Cerotoma arcuata, C. atrofaciata, C. ruficornis, C. trifurcata, Diabrotica adelpha, D. balteata, D. speciosa, D. undecimpunctata howardii, D. virgifera, Epilachna varivestis, Gynandrobrotica variabilis e Systena sp. Trabalho anterior (Edwardson & Christie, 1986) relacionava dezessete espécies, incluindo estas treze, mais duas sinonímias, além de C. variegata e Diphaulaca sp. Embora raros e necessitando confirmação, há registros de casos de transmissão de Comovirus por outros vetores, além de coleópteros (Gergerich & Scott, 1996). Como exemplo, tem-se a transmissão do vírus do mosaico do caupi ("cowpea mosaic Comovirus", CpMV) por gafanhotos e tripes (Whitney & Gilmer, 1974; Allen & Van Damme, 1981) e do vírus do mosaico da abóbora ("squash mosaic Comovirus", SqMV) por gafanhotos (Stoner, 1963).

Inúmeros fatores afetam a eficiência da transmissão de fitovírus por besouros. A taxa de transmissão pode variar bastante, dependendo do vírus, da espécie de coleóptero, da planta-fonte e da planta-teste, assim como das condições ambientais (Fulton et. al, 1980; Matthews, 1991; Gergerich & Scott, 1996).

O objetivo do presente trabalho consistiu em obter maiores informações sobre o CpSMV-SP, quanto à possibilidade da sua transmissão por artópodos que colonizam o feijoeiro, espécie botânica que tem se mostrado bastante suscetível ao vírus.

MATERIAL E MÉTODOS

Foram realizados testes de transmissão envolvendo algumas espécies pertencentes a ordens com potencial de serem transmissoras do CpSMV-SP : a) Coleoptera (larvas e adultos de Cerotoma arcuata Oliv., "vaquinha-preta-e-amarela-da-soja", adultos de Diabrotica speciosa Germ., "brasileirinho", D. bivittula Kirk., "vaquinha-das-cucurbitáceas" e Epicauta atomaria Germ., "burrinho-das-solanáceas"); b)Hemiptera (adultos ápteros de Myzus persicae Sulz., "pulgão-da-batata" e adultos de Bemisia sp. "mosca-branca"); c) Thysanoptera - Thripidae (ninfas e adultos de Caliothrips sp., possivelmente C. phaseoli Hood, "tripes-do-feijão"). Incluiu-se também, nos testes, um ácaro da família Tetranychidae (adultos de Tetranychus urticae Koch., "ácaro-rajado"). Os insetos e ácaros foram coletados em campo e levados ao Laboratório de Fitovirologia e Fisiopatologia do Centro de Sanidade Vegetal, do Instituto Biológico de São Paulo, onde se procedeu à manutenção das colônias em plantas de feijão, Phaseolus vulgaris L. 'Carioca'.

Após a adaptação das colônias no laboratório (aproximadamente dez dias), foram separados alguns exemplares dos artrópodos citados e colocados em plantas sadias de feijão, para verificar se estes estavam isentos de vírus (teste de desinfecção ou limpeza). Na seqüencia, foram realizados ensaios prévios para se constatar a alimentação dos artrópodos nas espécies botânicas empregadas.

A metodologia empregada nos ensaios de transmissão baseou-se nos seguintes trabalhos: Salas & Barradas (1990; 1992), para coleópteros adultos; Rodrigues (1995), para ácaros; Salas et al. (1993), para afídeos; Sakimura (1961), para formas imaturas e adultos de tripes; Meyer et al. (1993), para larvas de coleópteros. Os ensaios de transmissão foram conduzidos no laboratório, sem controle das condições ambientais, sendo repetidos em diferentes épocas do ano. Todas as técnicas utilizadas sofreram algumas modificações, por isso estão descritas a seguir.

A partir da confirmação de resultados negativos nos testes de limpeza, os insetos e ácaros foram alimentados por doze horas (período de acesso à aquisição - p.a.a.) em plantas-fonte de Vigna luteola Jacq. e P. lunatus L. ("feijão-de-lima") apresentando sintomas sistêmicos induzidos pelo CpSMV-SP. A seguir, foram transferidos e mantidos por doze horas (período de acesso à inoculação - p.a.i.) em plantas-teste de Canavalia ensiformis L. ("feijão-de-porco"), feijão 'Carioca', 'Manteiga' e 'Manteiga Rajado', V. mungo (L.) Hepper ("feijão moiashi") e V. unguiculata (L.) Walp. ("caupi") 'Vermelho Mundo' comprovadamente sadias, com idade de quinze dias após a semedura. Apenas no caso da "mosca-branca", utilizou-se Glycine max (L.) Merril. 'Sta.Rosa' no p.a.a. (fonte). Foram empregados três exemplares de artrópodos por planta, nos ensaios com os coleópteros e dez exemplares para os demais grupos de artrópodos.

Utilizaram-se dez plantas em cada teste de transmissão, exceto nos ensaios com a "mosca-branca" (seis plantas) e naqueles com C. arcuata, em feijoeiro 'Manteiga Rajado' e 'Manteiga' (quinze plantas).

Para a aquisição (p.a.a.) do CpSMV-SP, os exemplares de afídeos, tripes e ácaros foram colocados em placas de Petri, juntamente com folhas de plantas infectadas e um chumaço de algodão umedecido, para evitar a dessecação. Nos testes com a "mosca- branca", empregou-se uma caixa telada de 56cm x 46cm x 37cm, dentro da qual foram introduzidas as plantas-fonte e, nos ensaios com coleópteros, as plantas foram cobertas com campânulas de vidro, fechadas com tule na abertura superior.

Quanto à transmissão, foram utilizadas plantas envasadas, nas quais os artrópodos foram liberados, nas seguintes situações: dentro de caixa telada ("mosca-branca"), cobertas com campânulas (coleópteros e afídeos) ou, no caso de tripes e ácaros, estes foram confinados na superfície adaxial da folha, na região da nervura principal, por uma tampa plástica de 3 cm de diâmetro.

O controle negativo constou de plantas de P. lunatus, onde se colocaram artrópodos não-virulíferos. Também foram feitas inoculações mecânicas (por extrato), em plantas de feijão 'Carioca', para se comprovar se as fontes realmente continham o vírus, constituindo o controle positivo. Os insetos e ácaros foram eliminados manualmente após os ensaios.

O experimento foi avaliado diariamente, observando-se o aparecimento de sintomas por um período de vinte dias. Procedeu-se a uma retroinoculação, ao final deste período, em plantas de feijão 'Carioca', para confirmar a presença do vírus em todas as plantas inoculadas.

Também foram realizados testes de transmissão com ninfas de tripes e com larvas de C. arcuata. As ninfas de tripes foram submetidas aos mesmos procedimentos empregados para os adultos. Larvas de 1º ínstar de C.arcuata (300 larvas, três dias após a eclosão) foram separadas e colocadas em placas de Petri (50 larvas/placa), forradas com papel de filtro levemente umedecido e cobertas com Parafilm®. Nestas placas, as larvas ficaram confinadas, mantidas em jejum por doze horas. Após o período de jejum, adicionaram-se às colônias raízes e folíolos novos de plantas de feijão 'Carioca' e de V. luteola, infectadas sistemicamente, para que as larvas iniciassem o p.a.a. de 24 horas.

Comprovada a alimentação, as larvas, foram transferidas para plantas sadias de C. ensiformis; feijão 'Carioca' e 'Manteiga'; V. mungo e V. unguiculata 'Vermelho Mundo', em estádio vegetativo, com 15 dias após a emergência. Foram empregadas três larvas por planta indicadora. A fim de facilitar a alimentação, retirou-se uma porção da terra do vaso, deixando-se assim as raízes à mostra, onde foram colocadas as larvas. O p.a.i. foi de doze horas, tendo-se empregado dez plantas em cada ensaio.

O controle constou de plantas - das mesmas espécies e cultivares - que receberam larvas não submetidas ao p.a.a. Os sintomas foram observados diariamente durante vinte dias e a presença do vírus foi confirmado por retroinoculação em feijão 'Carioca'.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Verificou-se que todas as espécies de artrópodos, com exceção de Diabrotica bivittula, alimentaram-se das plantas-fonte nas quais foram colocadas, sendo que Cerotoma arcuata e D. speciosa foram as que mais se alimentaram (TABELA 1).

Das oito espécies de artrópodos testados, apenas C. arcuata foi comprovado como vetor do CpSMV-SP, tanto na forma adulta quanto no estágio de larva (TABELAS 2 e 3).

Apenas o sorotipo IV do CpSMV, descrito em feijoeiro, é transmitido também por D. speciosa (Costa et al., 1981; Lin et al., 1984). No caso do presente trabalho, embora D. speciosa tenha se alimentado da planta-fonte Vigna luteola (TABELA 1), não transmitiu o vírus (TABELA 2), indicando que o CpSMV-SP deve ser um sorotipo diferente do IV.

D. bivittula é uma praga de cucurbitáceas, esporadicamente coletada em feijoeiro e outras leguminosas; entretanto, os exemplares empregados no experimento de transmissão não se alimentaram das fontes V. luteola (TABELA 1), o que explica o resultado negativo da transmissão (TABELA 2). A espécie é vetora do vírus do mosaico da abóbora ("squash mosaic Comovirus"), inclusive no Brasil (Batista ,1979).

Os resultados negativos encontrados para a transmissão por Epicauta atomaria (TABELA 2) indicam que este coleóptero, nas condições do experimento, não é vetor do CpSMV-SP, embora seja importante praga de solanáceas (Gallo et al., 1988) e outra espécie do gênero já tenha sido descrito como vetora do "bean pod mottle Comovirus" (Patel & Pitre, 1971).

As tentativas de transmitir o vírus pelo afídeo M. persicae e pela "mosca-branca" Bemisia sp. também falharam (TABELA 2), embora tais insetos sejam vetores de um número elevado de vírus, em vários grupos taxonômicos, incluindo diferentes morfologias (Matthews, 1991; Murphy et al., 1995). A literatura cita inúmeros trabalhos sobre transmissão de vírus por coleópteros, nos quais também se investigou a possibilidade de transmissão por afídeos e/ou por "mosca-branca", com resultados negativos (Paul, 1971; Givord et al., 1972; Providenti & Granett, 1976; Barradas, 1983; Crestani et al., 1986; Silva & Santos, 1992).

Com relação aos tripes, todas as espécies conhecidas como vetoras classificam-se na família Thripidae (Matthews, 1991). Os exemplares usados no teste de transmissão (Caliothrips sp.) pertencem a esta família e alimentaram-se em plantas de feijão e V. luteola (TABELA 1), porém, não foram capazes de transmitir o CpSMV-SP (TABELA 2), fato que já era esperado pois, de acordo com a literatura, os gêneros que possuem várias espécies vetoras de vírus são Thrips e Frankliniella e os vírus envolvidos são representantes dos Tospovirus e dos Ilarvirus.

Tetranychus urticae não foi capaz de transmitir o CpSMV-SP (TABELA 2). Tal resultado concorda com dados de literatura, pois há uma única referência citando esta espécie de ácaro como vetor, mas este fato não se confirmou (Matthews, 1991).

As taxas de transmissão do CpSMV-SP por adultos de C. arcuata, foram 46,6, 50,0 e 70,0%, para plantas de feijão 'Carioca', 'Manteiga Rajado' e 'Manteiga', respectivamente (TABELA 2). Rajnauth et al. (1988), ao empregarem diferentes espécies de crisomelídeos na transmissão do CpSMV, para plantas de caupi 'Los Baños Bush Sitao nº1', conseguiram altas taxas com C. arcuata (77,7 a 100%) e C. ruficornis (60 a 83,3%), além de terem tido sucesso na transmissão por espécies de outros gêneros (Gynandrobrotica equestris - 50 a 66,6% e Systena s-littera - 20%).

Batista et al. (1988) conseguiram recuperar o CpSMV a partir de espécimens de C. arcuata provenientes de campo, obtendo baixos valores na transmissão para caupi 'Seridó' (7,4 a 32,0%), quando comparados com os resultados do presente trabalho. Valores que variaram de 20 a 50% foram encontrados por Meyer et al. (1992), na transmissão por C. arcuata para feijão 'Preto 153' e caupi 'Seridó'.

Nos ensaios de transmissão com larvas de C. arcuata (1º ínstar), as taxas encontradas foram de 40,0% para feijoeiro 'Carioca' e 10,0% para caupi 'Vermelho Mundo' e zero para as demais espécies testadas (feijoeiro 'Manteiga', V. mungo e Canavalia ensiformis) (TABELA 3).

Nota-se, comparando os dados das TABELAS 2 e 3, que o tempo de aparecimento dos sintomas (nove dias) e as taxas de transmissão por larvas e adultos, em feijoeiro 'Carioca', foram semelhantes. Entretanto, no caso de caupi 'Vermelho Mundo', somente as larvas conseguiram transmitir o vírus, embora com baixa eficiência. Observa-se também que os sintomas induzidos em feijoeiro, na transmissão por larvas, foram mais severos, incluindo nanismo (TABELA 3). Tal sintoma não foi constatado na transmissão por adultos de C. arcuata (TABELA 2) e nem nos testes de inoculação mecânica do CpSMV-SP.

Meyer et al. (1993) estudaram a transmissão dos sorotipos II e IV do CpSMV, para caupi 'Seridó' e feijão 'Rosinha G12', respectivamente, variando o número de larvas de C. arcuata por planta. Detectaram os seguintes valores: 23 e 28% em feijão, utilizando duas e quatro larvas, respectivamente e 6,6 e 13,5% em caupi.

Os resultados obtidos (40% em feijão e 10% em caupi; 3 larvas/planta) assemelham-se aos de Meyer et al. (1993), pois a eficiência de transmissão para feijão foi mais elevada que no caso de caupi. Deve-se lembrar que os cultivares empregados como plantas hospedeiras foram diferentes, nos dois trabalhos e, além disso o CpSMV-SP ainda não foi adequadamente classificado, no nível de sorotipo.

Diversos outros fatores podem influenciar a transmissão, no caso de larvas, tais como, a diferente distribuição do fitovírus na planta infectada (Matthews, 1991; Meyer et al., 1993), a preferência da larva pela planta-hospedeira (Lara, 1991), a suscetibilidade da espécie ou cultivar infectado e/ou atacado, além de condições abióticas, tais como tipo de substrato e umidade (Matthews, 1991). Não há evidências que indiquem, entretanto, que o vírus adquirido pelas larvas possa persistir nos adultos e ser transmitido pela fase adulta do inseto (Gergerich et al., 1986a).

Na transmissão de fitovírus por coleópteros, estão envolvidas a ingestão do vírus contido no tecido adquirido pelo inseto e a posterior devolução à superfície da planta-hospedeira, no processo de regurgitação, característico dos coleópteros (Costa, 1990), que difere da forma de transmissão dos demais artrópodos testados, os quais apresentam hábitos alimentares do tipo sugador (Myzus persicae e Bemisia sp.) ou raspador-sugador (Caliothrips sp. e T. urticae). É bastante importante a presença de uma ribonuclease no trato digestivo dos coleópteros, a qual possui caráter seletivo na transmissão de fitovírus (Gergerich et al., 1983; 1986b; Gergerich & Scott, 1996).

A maioria dos Comovirus é transmitida por coleópteros que se alimentam de folhas, mas a literatura mostra que a especificidade do vetor é baixa. Provavelmente cada vírus pode ser transmitido por qualquer espécie de coleóptero que se alimente em hospedeiras adequadas (Valverde & Fulton, 1996). No caso do presente trabalho, apenas o crisomelídeo C. arcuata transmitiu o CpSMV-SP, tanto na fase adulta como larval. Entretanto, é possível que mudando-se a planta-fonte de vírus e a hospedeira, outros coleópteros sejam vetores experimentais do CpSMV-SP.

Recebido para publicação em 30.01.98

Aceito para publicação em 15.03.99

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