Vírus reduzem defesa química do arroz e protegem insetos vetores

Vírus transmitidos por insetos manipulam a defesa indireta do arroz no campo e aumentam a sobrevivência de seus vetores. A estratégia reduz a emissão de metil salicilato (salicilato de metila), um composto volátil liberado pela planta após o ataque de herbívoros. Esse sinal químico atrai inimigos naturais dos insetos. Quando o sinal enfraquece, a pressão biológica diminui. O resultado favorece a permanência dos vetores e amplia a disseminação das viroses na lavoura.

A constatação surge de experimentos de campo, testes comportamentais e análises moleculares conduzidos em arrozais na China. Os dados também apontam uma alternativa prática. A aplicação de metil salicilato no campo restaura o controle biológico e reduz populações de insetos transmissores.

Defesa indireta e controle natural

O estudo avaliou áreas de arroz com liberação controlada de metil salicilato durante o ciclo da cultura. O composto atua como um sinal ecológico. Plantas atacadas por insetos herbívoros aumentam a emissão do volátil e atraem parasitoides que atacam ovos dos vetores.

Nas áreas tratadas, o número de inimigos naturais cresceu ao longo das semanas. O grupo mais responsivo foi o das vespas parasitas. Ao mesmo tempo, a população de insetos herbívoros diminuiu. A queda foi mais acentuada entre os vetores de vírus.

Entre eles estão Laodelphax striatellus, Sogatella furcifera, Nilaparvata lugens e Nephotettix cincticeps. Esses insetos transmitem diferentes vírus responsáveis por perdas expressivas na cultura do arroz.

Antes do início da liberação do composto, não houve diferença relevante entre as áreas avaliadas. Após o tratamento, as curvas passaram a divergir. O aumento de parasitoides ocorreu logo nas primeiras avaliações e se manteve até o final do experimento.

Ensaios em laboratório reforçaram os resultados de campo. A vespa parasita Anagrus nilaparvatae, inimiga natural dos ovos de cigarrinhas, mostrou preferência clara pelo odor do metil salicilato. Em contraste, adultos de Laodelphax striatellus evitaram o composto.

Efeito dos vírus sobre a planta

Quando as plantas estavam infectadas por vírus, o padrão mudou. O arroz doente reduziu a emissão de metil salicilato após o ataque dos insetos. A supressão foi específica. Outros voláteis induzidos pela alimentação permaneceram estáveis.

O efeito apareceu em plantas infectadas pelo vírus do listramento do arroz, transmitido por Laodelphax striatellus. Também surgiu em infecções causadas por vírus transmitidos por Sogatella furcifera e Nilaparvata lugens. Em todos os casos, a redução do sinal químico comprometeu a atração das vespas parasitas.

Em condições controladas e no campo, a taxa de parasitismo dos ovos caiu de forma consistente em plantas infectadas. As vespas localizaram menos os ovos dos vetores. Com isso, mais insetos completaram o ciclo e permaneceram na lavoura.

Testes comportamentais mostraram outro efeito. Adultos de Laodelphax striatellus preferiram plantas infectadas em relação às sadias. A escolha coincide com a menor emissão do composto repelente.

Mecanismo molecular identificado

A produção do metil salicilato depende da enzima codificada pelo gene OsBSMT1. A alimentação das cigarrinhas ativa esse gene. A infecção viral provoca o efeito oposto. Os vírus reduzem a transcrição do OsBSMT1 e, assim, limitam a biossíntese do volátil.

A regulação ocorre por meio do fator de transcrição OsMYC2, um componente central das respostas de defesa do arroz. O estudo mostrou que proteínas virais sequestram esse fator no citoplasma da célula vegetal. Fora do núcleo, ele perde a capacidade de ativar genes ligados à defesa.

Com menos OsMYC2 funcional no núcleo, a planta emite menos metil salicilato. A defesa indireta enfraquece. Os vetores encontram um ambiente mais favorável.

Aplicação prática no campo

A etapa final testou a hipótese em condições naturais. Plantas infectadas e sadias, com ovos de Laodelphax striatellus, Sogatella furcifera e Nilaparvata lugens, receberam aplicação de metil salicilato. O tratamento elevou as taxas de parasitismo dos ovos e eliminou a diferença entre plantas doentes e não infectadas.

Os resultados se repetiram para diferentes vírus e vetores. A aplicação do composto compensou a supressão causada pela infecção viral e restabeleceu a ação dos inimigos naturais.

Os dados indicam que o uso direcionado de metil salicilato pode fortalecer o controle biológico em arrozais. A estratégia atua em sintonia com processos ecológicos e reduz a dependência de inseticidas. O estudo também revela que vírus não apenas exploram o hospedeiro. Eles reprogramam sinais químicos do ambiente para garantir sua própria disseminação.

Outras informações em doi.org/10.1126/sciadv.aeb5215