Hormônio juvenil pode ser chave no controle do pulgão-do-algodoeiro

A transição do modo de reprodução em Aphis gossypii, o pulgão-do-algodoeiro, depende da ação do hormônio juvenil (JH). Essa foi a principal descoberta de uma equipe de pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências Agrícolas, que investigou a regulação genética de uma fase menos da espécie: as ginóparas — fêmeas aladas que aparecem no outono e dão origem à linhagem sexual da praga.

Durante o outono, a redução do fotoperíodo induz o surgimento dessas fêmeas aladas. Elas abandonam o hospedeiro de verão e migram para plantas hospedeiras de inverno, onde geram descendentes sexuados e completam o ciclo heteróico holocíclico -- predominante em mais de 90% das espécies de pulgões.

As ginóparas cumprem uma função reprodutiva crítica: ponte entre a reprodução assexuada da primavera e verão e a fecundação que antecede o inverno.

O estudo documentou as etapas de desenvolvimento morfológico das ginóparas de A. gossypii, caracterizadas por crescimento abdominal, escurecimento progressivo da coloração, formação de primórdios alares e manchas cerosas dispostas em zonas abdominais em formato de “U”.

Dissecções mostraram que apenas um embrião por ovário completa o desenvolvimento, resultando em uma baixa fecundidade média: 7,3 descendentes por fêmea.

Resultados do estudo

Para compreender os mecanismos hormonais subjacentes, os pesquisadores aplicaram kinoprene — um análogo sintético do JH — em ninfas recém-nascidas.

O resultado: 100% dos indivíduos tratados apresentaram anormalidades, como asas atrofiadas ou malformadas, e perda quase completa da capacidade de reprodução. Quanto maior a dose e o tempo de exposição, mais severas as deformações.

Análises transcriptômicas revelaram alterações significativas em genes envolvidos na síntese e degradação do hormônio juvenil. Os genes JHAMT (síntese), JHE e JHDK (degradação) mostraram expressão alterada após o tratamento com kinoprene. Em casos de maior deformidade, houve forte ativação dos genes de degradação e queda acentuada na expressão do gene de síntese. Esses achados sugerem que o desequilíbrio na homeostase do JH compromete diretamente tanto a diferenciação alar quanto a maturação ovariana.

O estudo validou a hipótese de que a morfogênese alar e a transição reprodutiva são coordenadas por sinalizações hormonais, integradas a redes genéticas específicas.

As respostas ao kinoprene reforçam a complexidade desse controle: mesmo exposições breves e de baixa concentração foram suficientes para desorganizar o desenvolvimento da ginópara.

Aplicação em agricultura

Do ponto de vista agrícola, os resultados abrem uma nova fronteira para o manejo de pulgões: bloqueio hormonal. A possibilidade de usar compostos que imitam ou inibem o JH em fases específicas pode interferir na continuidade reprodutiva da praga, sobretudo em sua transição sazonal.

Apesar do avanço, os autores alertam para limitações. A correlação entre expressão gênica e função proteica ainda demanda validação funcional.

Estudos futuros devem empregar técnicas como RNAi para silenciar genes-chave e confirmar seu papel fenotípico. Também será necessário avaliar os efeitos do JH em linhagens de outras regiões e hospedeiros.

Mais informações podem ser obtidas em doi.org/10.3390/insects16060559