Orientador: Manoel Victor Franco Lemos / Banca: Cristina Lacerda Soares Petrarolha Silva / Banca: Sérgio Antonio de Bortoli / Resumo: Dentre os microrganismos empregados no controle de mosquitos, a bactéria Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) se destaca por apresentar atividade tóxica contra insetos da ordem Diptera, na qual produz inclusões cristalinas compostas pelas proteínas Cry, que são codificadas por genes cry presentes em um único plasmídeo. A produção dessas proteínas em grande escala está relacionada a mecanismos transcricionais, como por exemplo, a expressão de um gene sob o controle de um promotor forte. Tendo em vista que a bactéria Bti SPS1 (Patente PI0200228-0) foi isolada do território brasileiro e que possui potencial para o controle de vetores por produzir uma maior quantidade de esporos/cristais em menor tempo, este trabalho teve por finalidade a caracterização da região promotora dos genes cry4Aa, cry4Ba e cry11Aa de Bti SPS1 pelas técnicas de PCR e "Southern blotting". Em associação a estas técnicas, foi realizado bioensaio para a verificação da mortalidade de larvas de Aedes aegypti. Os resultados das análises moleculares indicaram homologia no perfil de hibridização da região promotora da linhagem padrão Bti T14-001 e do isolado Bti SPS1. A quantificação das suspensões em espectrofotômetro (DO600nm) e a leitura de esporos em câmara de Neubauer, revelaram que o isolado Bti SPS1 produz uma maior quantidade de esporos/cristais em relação à linhagem padrão Bti T14-001. O bioensaio apresentou elevados índices de mortalidade. Estes resultados tornam a bactéria Bti SPS1 uma fonte promissora para novas formulações visando o controle de vetores. / Abstract: Among the microorganisms used for mosquitoes' control the bacterium Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) is frequently considered since it presents toxic activities' against Diptera, producing crystal inclusions including Cry proteins, which are coded by a sole plasmid borne set of genes. The production of these proteins in large scale is related to transcriptional mechanisms, as an example, a particular gene expression controlled by a strong promoter. Since the Bti bacterial isolate SPS1 (Patent PI0200228-0) was isolated within the Brazilian territory and exhibits potential for the control of vector insects due to a higher crystal production ability in shorter time period, this work had as objective the characterization of the promotion region for the genes cry4Aa, cry4Ba e cry11Aa using PCR and "Southern blotting" techniques. Also some bioassays using Aedes aegypti larvae were carried out. The results from the molecular analysis have indicated homology for the hybridization profile from the promoter region from the type strain of Bti T14-001 and that of the SPS1 isolate. Spectrofotometric (OD600nm) and Neubauer chamber measures have revealed that the SPS1 isolate produces a higher amount of spore/crystal as compared to the Bti T14-001 strain. The bioassay presented higher mortality levels. These results seem to indicate that the isolate SPS1 is a promising bacterial strain to be used on formulations able to control insect vector pests. / Mestre

O inseto-praga de maior importância na produção avícola mundial é Alphitobius diaperinus (Panzer) (Coleoptera: Tenebrionidae), conhecido como cascudinho de aviário. Sua presença nos galpões avícolas ocasiona diversos prejuízos à cadeia, sendo eles, ransmissores de patógenos, perdas no ganho de peso das aves, danificação de instalações, prejuízos nas carcaças. O controle de A. diaperinus é feito principalmente com produtos químicos sintéticos que trazem malefícios como a contaminação do ambiente, deixam resíduos nas carcaças dos animais e contaminação de aplicadores. Desta forma, é necessário encontrar novas alternativas de controle que visam minimizar impactos ligados à produtividade e ao meio ambiente. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de pós vegetais e Bacillus thuringiensis e a associação destes sobre larvas e adultos de A. diaperinus, em condições de laboratório. Foram testadas três linhagens de B. thuringiensis, ips82, br147 e br81, na concentração de 3x 108, adicionados à ração para aves. A mistura foi dividida em cinco placas de acrílico com 12 poços cada, sendo alocadas 12 larvas ou 12 adultos de A. diaperinus em cada poço. As plantas utilizadas para a obtenção dos pós vegetais foram arruda, pitanga, menta e laranjeira na concentração de 20%. Os pós (20g) foram adicionados e misturados a 80 g de ração de frangos esterilizada. A mistura foi dividida em cinco partes e adicionada em placas de petri, sendo alocadas 20 larvas ou 20 adultos de A. diaperinus em cada repetição. A associação dos métodos consistiu na preparação de suspensões das linhagens br 81 ips 82 e br 147 de B. thuringiensis, na concentração 3 × 108 UFC/mL à concentração do pó vegetal (5%) de pitanga incluídos em 22,8 g de ração comercial para frangos. Todos os experimentos foram avaliados a mortalidade dos cascudinhos, durante dez dias. O extrato de pitanga ocasionou 63,73% de mortalidade acumulada em larvas de cascudinho, diferindo dos demais extratos. Já para a mortalidade em adultos, a pintanga e a laranja 70% e 61,55% respectivamente diferiram significamente da testemunha. No experimento com Bt para larvas as três subespécies diferiram significamente da testemunha, apresentando mortalidade acumulada respectivamente de 60%, 55% e 61,66%, já a testemunha apresentou apenas 15%. Para adultos as três subespécies não diferiram significamente da testemunha. A associação de métodos apresentou mortalidade para larvas, significativamente se comparado com a testemunha, porém apenas o tratamento 3 (br81+5% de extrato de pitanga) obteve acima de 55% de mortalidade. Para adultos os tratamentos 2 (ips82+5% de extrato de pitanga) e 3 (br81+5% de extrato de pitanga) ocasionaram mortalidade significativamente se comparados com a testemunha. A associação de bactéria com extrato apresentou efeito inseticida para larvas e adultos. / The most important insect pest in the global poultry production is Alphitobius diaperinus (Panzer) (Coleoptera: Tenebrionidae), known as avian mealworm. This insect can be vector of pathogens, thus its presence in poultry houses results in several losses to the productive chain, such as reduction of weight gain and damages of carcasses. The control A. diaperinus is done mainly with synthetic chemicals that are harmful to the environment, leave residues in the meat and contaminate the workers. Therefore, new alternative of controls that minimize impacts related to productivity and the environment are needed. The objective of this study was to evaluate the effect of vegetable powders, Bacillus thuringiensis and their association upon A. diaperinus larvae and adults at laboratory conditions. Three B. thuringiensis strains have been tested, ips82, br147 and br81, at concentration of 3x108 colony forming unit/ml added to poultry food. The mixture was divided in five acrylic dishes with 12 wells each and 20 larvae or adults of A. diaperinus were allocated in each well. Plants used for vegetable powders were rue, surinam cherry, mint and orange at concentration of 20%. The powders (20g) were added and mixed to 80g of sterilized feed for chickens. The mixture was divided in five parts and added to Petri dishes, where 20 larvae or adults of A. diaperinus were allocated in each replicate. The association of methods consisted in preparing suspensions of B. thuringiensis strains, br81, ips82 and br147 at the concentration of 3x108 spores/ml to the vegetable powder (5%) included in 22.8g of commercial feed for chicken. The mealworm mortality was assessed in all experiments for 10 days. Surinam cherry extract caused 63.73% accumulated mortality of the mealworm larvae, differing from the other extracts. As for mortality of adults, surinam cherry and orange presented 70% and 61.55% respectively with significant difference from the control. The three B. thuringiensis strains differed significantly from the control group for larvae cumulative mortality resulting respectively in 60%, 55% and 61.66%, whereas control group was only 15%. No significant differences were observed for adults. The association of methods presented significant larvae mortality when compared to the control, but only treatment 3 (br81 + 5% surinam cherry extract) presented over than 55% mortality. Treatment 2 (ips 82 + 5% surinam cherry extract) caused significant mortality in adults. Therefore, B. thuringiensis associated with vegetable powders at the described concentrations and associations showed insecticidal effect on larvae and adults of A. diaperinus.

O inseto-praga de maior importância na produção avícola mundial é Alphitobius diaperinus (Panzer) (Coleoptera: Tenebrionidae), conhecido como cascudinho de aviário. Sua presença nos galpões avícolas ocasiona diversos prejuízos à cadeia, sendo eles, ransmissores de patógenos, perdas no ganho de peso das aves, danificação de instalações, prejuízos nas carcaças. O controle de A. diaperinus é feito principalmente com produtos químicos sintéticos que trazem malefícios como a contaminação do ambiente, deixam resíduos nas carcaças dos animais e contaminação de aplicadores. Desta forma, é necessário encontrar novas alternativas de controle que visam minimizar impactos ligados à produtividade e ao meio ambiente. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de pós vegetais e Bacillus thuringiensis e a associação destes sobre larvas e adultos de A. diaperinus, em condições de laboratório. Foram testadas três linhagens de B. thuringiensis, ips82, br147 e br81, na concentração de 3x 108, adicionados à ração para aves. A mistura foi dividida em cinco placas de acrílico com 12 poços cada, sendo alocadas 12 larvas ou 12 adultos de A. diaperinus em cada poço. As plantas utilizadas para a obtenção dos pós vegetais foram arruda, pitanga, menta e laranjeira na concentração de 20%. Os pós (20g) foram adicionados e misturados a 80 g de ração de frangos esterilizada. A mistura foi dividida em cinco partes e adicionada em placas de petri, sendo alocadas 20 larvas ou 20 adultos de A. diaperinus em cada repetição. A associação dos métodos consistiu na preparação de suspensões das linhagens br 81 ips 82 e br 147 de B. thuringiensis, na concentração 3 × 108 UFC/mL à concentração do pó vegetal (5%) de pitanga incluídos em 22,8 g de ração comercial para frangos. Todos os experimentos foram avaliados a mortalidade dos cascudinhos, durante dez dias. O extrato de pitanga ocasionou 63,73% de mortalidade acumulada em larvas de cascudinho, diferindo dos demais extratos. Já para a mortalidade em adultos, a pintanga e a laranja 70% e 61,55% respectivamente diferiram significamente da testemunha. No experimento com Bt para larvas as três subespécies diferiram significamente da testemunha, apresentando mortalidade acumulada respectivamente de 60%, 55% e 61,66%, já a testemunha apresentou apenas 15%. Para adultos as três subespécies não diferiram significamente da testemunha. A associação de métodos apresentou mortalidade para larvas, significativamente se comparado com a testemunha, porém apenas o tratamento 3 (br81+5% de extrato de pitanga) obteve acima de 55% de mortalidade. Para adultos os tratamentos 2 (ips82+5% de extrato de pitanga) e 3 (br81+5% de extrato de pitanga) ocasionaram mortalidade significativamente se comparados com a testemunha. A associação de bactéria com extrato apresentou efeito inseticida para larvas e adultos. / The most important insect pest in the global poultry production is Alphitobius diaperinus (Panzer) (Coleoptera: Tenebrionidae), known as avian mealworm. This insect can be vector of pathogens, thus its presence in poultry houses results in several losses to the productive chain, such as reduction of weight gain and damages of carcasses. The control A. diaperinus is done mainly with synthetic chemicals that are harmful to the environment, leave residues in the meat and contaminate the workers. Therefore, new alternative of controls that minimize impacts related to productivity and the environment are needed. The objective of this study was to evaluate the effect of vegetable powders, Bacillus thuringiensis and their association upon A. diaperinus larvae and adults at laboratory conditions. Three B. thuringiensis strains have been tested, ips82, br147 and br81, at concentration of 3x108 colony forming unit/ml added to poultry food. The mixture was divided in five acrylic dishes with 12 wells each and 20 larvae or adults of A. diaperinus were allocated in each well. Plants used for vegetable powders were rue, surinam cherry, mint and orange at concentration of 20%. The powders (20g) were added and mixed to 80g of sterilized feed for chickens. The mixture was divided in five parts and added to Petri dishes, where 20 larvae or adults of A. diaperinus were allocated in each replicate. The association of methods consisted in preparing suspensions of B. thuringiensis strains, br81, ips82 and br147 at the concentration of 3x108 spores/ml to the vegetable powder (5%) included in 22.8g of commercial feed for chicken. The mealworm mortality was assessed in all experiments for 10 days. Surinam cherry extract caused 63.73% accumulated mortality of the mealworm larvae, differing from the other extracts. As for mortality of adults, surinam cherry and orange presented 70% and 61.55% respectively with significant difference from the control. The three B. thuringiensis strains differed significantly from the control group for larvae cumulative mortality resulting respectively in 60%, 55% and 61.66%, whereas control group was only 15%. No significant differences were observed for adults. The association of methods presented significant larvae mortality when compared to the control, but only treatment 3 (br81 + 5% surinam cherry extract) presented over than 55% mortality. Treatment 2 (ips 82 + 5% surinam cherry extract) caused significant mortality in adults. Therefore, B. thuringiensis associated with vegetable powders at the described concentrations and associations showed insecticidal effect on larvae and adults of A. diaperinus.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-01-23T13:51:26Z No. of bitstreams: 1 2013_LunalvaAurelioPedrosoSallet.pdf: 2550245 bytes, checksum: 770a7daceae14893e8f854d2a5081ff8 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-02-03T12:26:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_LunalvaAurelioPedrosoSallet.pdf: 2550245 bytes, checksum: 770a7daceae14893e8f854d2a5081ff8 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-02-03T12:26:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_LunalvaAurelioPedrosoSallet.pdf: 2550245 bytes, checksum: 770a7daceae14893e8f854d2a5081ff8 (MD5) / A avicultura industrial brasileira destaca-se como uma das atividades mais dinâmicas no país, entretanto os ataques de insetos-praga estão aumentando e preocupando os produtores. Dentre estas pragas avícolas, destaca-se o Alphitobius diaperinus (Panzer, 1797) (Coleoptera: Tenebrionidae), popularmente conhecido como cascudinho da cama de frangos. Uma alternativa para o controle desses insetos é a utilização de agentes de controle biológico, como Bacillus thuringiensis, bactéria que sintetiza diferentes proteínas tóxicas a muitas pragas. O objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar estirpes de B. thuringiensis tóxicas ao cascudinho da cama de frangos. Este trabalho está dividido em quatro etapas. Na primeira foi feita uma revisão sobre avicultura, A. diaperinus e B. thuringiensis, ecologia e modo de ação. Na segunda parte descreve o estabelecimento de uma criação massal de A. diaperinus em laboratório. Esta criação está estabelecida e encontra-se na oitava geração de laboratório, fato ainda não descrito na literatura. A terceira parte descreve a identificação de estirpes tóxicas a A. diaperinus, a caracterização bioquímica e molecular, a toxicidade das estripes e a ligação das toxinas a proteínas localizadas na borda escovada de células do intestino médio de A. diaperinus. Foram testadas 193 estirpes de B. thuringiensis e dessas duas estirpes se destacaram: a estirpe nativa S1806 que causou 60% de mortalidade e a estirpe de B. thuringiensis recombinante S2492 que causou mortalidade de 80% a A. diaperinus. Os resultados obtidos no ensaio de ligação com as membranas contendo as BBMV’s das larvas de A. diaperinus demonstraram ligações à marcação com biotina das proteínas Cry10, Cry1Ab e Cry4B, sendo a marcação mais forte com a proteína Cry10. A quarta parte descreve o estabelecimento de um marcador para a identificação de A. diaperinus. Para este estudo foi utilizado oligonucleotídios de mtDNA, seguido de análises por PCR-RFLP que apresentaram perfis eletroforéticos, que permitiram o estabelecimento de um marcador para identificação de A. diaperinus. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Brazilian poultry industry stands out as one of the most dynamic in the country, however the attacks of insect pests are increasing and worrying producers. Among these pests poultry, highlight the Alphitobius diaperinus (Panzer, 1797) (Coleoptera: Tenebrionidae), popularly known as mealworm from broiler litter. An alternative for the control of these insects is the use of biological control agents such as Bacillus thuringiensis, a bacterium that synthesizes proteins toxic to many different pests. The aim of this study was to identify and characterize strains of B. thuringiensis toxic to catfish from broiler litter. This paper is divided into four stages. The first was made a revision on poultry, A. diaperinus and B. thuringiensis, ecology and mode of action. The second part describes the establishment of a mass rearing of A. diaperinus laboratory. This creation is established and is the eighth generation of the laboratory, a fact not yet described in the literature. The third section describes the identification of strains toxic to A. diaperinus, the biochemical and molecular characterization, the toxicity of strains and toxins binding to proteins located on the edge brushed midgut cells of A. diaperinus. 193 were tested strains of B. thuringiensis strains and these two stood out: S1806 native strain that caused 60 % mortality and strain of B. thuringiensis recombinant S2492 that caused 80% mortality to A. diaperinus . The results of the binding assay with membranes containing the BBMV 's larvae of A. diaperinus connections shown biotin labeling of proteins Cry10 , Cry1Ab and Cry4B , the marking being stronger with the protein Cry10 . The fourth section describes the establishment of a marker identifying A. diaperinus. For this study we used primers of mtDNA, followed by PCR-RFLP analysis showed that electrophoretic profiles, allowing the establishment of a marker for identification of A. diaperinus.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-05-23T12:25:32Z No. of bitstreams: 1 Ana Janaina Jeanine Martins de Lemos.pdf: 4611269 bytes, checksum: feffb41514c5abcb05f30f79c7b4e99b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-23T12:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Janaina Jeanine Martins de Lemos.pdf: 4611269 bytes, checksum: feffb41514c5abcb05f30f79c7b4e99b (MD5) Previous issue date: 2010-02-25 / The use of microbial insecticides as an alternative to the use of synthetic insecticides has been increased due to the low environmental persistence and security to non-target organisms such as mammals, birds, amphibians and reptiles. However, experiments showed that the protein toxins of the bacterium Bacillus thuringiensis cause hypersensitivity in some organs such as kidneys, liver and lungs and differently interfere in male and female rats. However, few studies have shown the effects of sublethal doses of synthetic insecticides about female reproductive system and almost no reports on the effects of biological insecticides in humans, mainly related to reproductive histophysiologies. So, decided to test hypothesis whether the administration of pesticides XenTari® WG (Bacillus thuringiensis subsp. Aizawai) and deltamethrin (Decis® 25CE), at concentrations that do not show clinical signs of maternal intoxication, possibly interfere with blastocyst-endometrial interaction and organs maternal albino rats. We used 70 albino rats, Rattus norvegicus albinos randomly divided into 14 groups each consisting of five animals.The animals were subjected to sublethal concentrations of synthetic insecticide, in doses of 1, 2 and 4 mg/kg of deltamethrin-(Decis® 25CE) and biological insecticide in doses of 18.5, 185 and the 370mg/100g XenTari® WG. The results showed that the rats undergone highest doses of both insecticides showed significant reduction in the number and histopathological changes of sites deployed, characterized by the presence of vacuolated trophoblast cells, cytotrophoblasts rare, leukocyte infiltration, degeneration in the region decidua, and presence of blood in the uterine lumen. Histochemically the uterus’ decidua rats showed more fibrous, especially in rats treated with highest dosage of the biological insecticide. In the mother's organs were observed histopathological changes in kidneys showing mainly hemosiderin deposition, necrosis and vacuolar degeneration of convoluted tubules and collecting ducts, and glomerulonephritis; liver, reaction of Kupffer cells and vacuolar degeneration of hepatocytes; lung, peribronquiolite, perivasculitis and multifocal pneumonia. Thus, it is concluded that sublethal doses of insecticide XenTari® produces qualitative and quantitative changes in endometrial-blastocyst interaction, and maternal organs similarly to sublethal doses of deltamethrin, usually involving inflammatory processes, including undermining the process of deployment albino rats. / A utilização de inseticidas microbianos, como uma alternativa ao uso de inseticidas sintéticos vem sendo ampliada, devido à baixa persistência no ambiente e a segurança aos organismos não-alvos, como mamíferos, pássaros, anfíbios e répteis. Porém, experimentos revelaram que as toxinas protéicas da bactéria Bacillus thuringiensis podem causar hipersensibilidade em alguns órgãos, como rins, fígado e pulmões, além de interferirem de maneira diferente em ratos machos e fêmeas. No entanto, são poucos os trabalhos que mostram os efeitos de doses subletais de inseticidas sintéticos sobre o aparelho reprodutor feminino e praticamente não há relatos sobre os efeitos dos inseticidas biológicos em mamíferos,principalmente em relação à histofisiologia reprodutiva. Assim, resolveuse testar a hipótese se a administração dos inseticidas XenTari® WG (B. thuringiensis subsp. Aizawai) e deltametrina (Decis® 25CE), em concentrações que não apresentem sinais clínicos de intoxicação materna, pode interferir na interação blastocisto-endométrio e afetar órgãos maternos em ratas albinas. Foram utilizadas 70 ratas albinas, Rattus norvegicus albinus divididas aleatoriamente em 14 grupos cada um constituído por cinco animais. Os animais foram submetidos a concentrações subletais do inseticida sintético, nas doses de 1, 2 e 4mg/Kg de deltametrina-(Decis® 25CE) e do inseticida biológico nas doses de 18,5, 185 e 370mg/100g do XenTari® WG. Os resultados revelaram que as ratas submetidas às maiores dosagens de ambos os inseticidas mostraram redução significativa do número de sítios implantados, alterações histopatológicas nesses sítios, caracterizadas pela presença de células trofoblásticas vacuolizadas, raros citotrofoblastos, acentuado infiltrado leucocitário, degeneração da região da decídua, além da presença de sangue no lúmen uterino. Histoquimicamente as decíduasdessas ratas apresentaram-se mais fibrosas, principalmente nas ratas tratadas com a maior dosagem do inseticida biológico. Nos órgãos maternos, observaram-se alterações histopatológicas nos rins, principalmente deposição de hemossiderina, necrose e degeneração vacuolar dos túbulos contorcidos e ductos coletores, além de glomerulonefrite; no fígado, reação de células de Kupffer e degeneração vacuolar dos hepatócitos; nos pulmões, peribronquiolite, perivasculite e pneumonia multifocal. Dessa forma, conclui-se que doses subletais do inseticida XenTari® produz alterações qualitativas e quantitativas na interação endométrio-blastocisto, e nos órgãos maternos em ratas albinas, semelhantemente a doses subletais do inseticida deltametrina, geralmente envolvendo processos inflamatórios, comprometendo inclusive, o processo de implantação.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-11-28T12:13:06Z No. of bitstreams: 1 Liliane Marques da Silva.pdf: 566459 bytes, checksum: 54839b1e8470b48f9d90167ceb6a2716 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-28T12:13:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Liliane Marques da Silva.pdf: 566459 bytes, checksum: 54839b1e8470b48f9d90167ceb6a2716 (MD5) Previous issue date: 2013-02-04 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The bacterium Bacillus thuringiensis (Berliner) presents remarkable aspects for the control of insect pests, such as its mode of action, specificity and selectivity. Thus, this study aimed to evaluate the toxic activity of B. thuringiensis isolates in larvae of Diatraea saccharalis (Fabr.) and Diatraea flavipennella (Box) and determine the toxin gene contents for the very active isolates. The insects were maintained on artificial diet. Twenty four isolates were used, which were preserved in LB medium, 15% glycerol and 0.02% SDS and kept at -80 ° C. General and specific primers were used to survey for toxin genes. In pathogenicity tests with D. saccharalis and D. flavipennella, 16 and 18 isolates showed activity toward borers, respectively. The LC50 values among isolates for the population of D. saccharalis ranged from 0.08 x 105 (LIIT-0105) and 4104 x 105 (LIIT-2707) crystals + spores/mL. The isolated LIIT-0105 was 4,382 and 18.59 times more toxic than Btk and Btt, respectively. For D. flavipennella, the LC50 values between isolates ranged from 0.40 x 105 (LIIT-2707) and 542.75 x 105 (LIIT-2109) crystals + spores/mL. The isolate LIIT-2707 was 1,137 and 11.52 times more toxic than Btk and Btt, respectively. The isolate LIIT-0105 presented the lowest LC50 for D. saccharalis that harbored the genes cry1, cry2, cry8 cry9, cry1Aa, cry1Ab, cry1Ac, cry1B, cry1C, cry1D, cry1F, cry1I, cry2A, cry2Aa1, cry2Ab2, cry9C. For the borer D. flavipennella, the isolated LIIT-2707 presented the lowest LC50 and the following genes cry1, cry2, cry9, cry1Aa, cry1Ab, cry1Ac, cry1B, cry1D, cry1F, cry1I, cry2A, cry2Aa1 and cry2Ab2 were amplified. The results suggest that B. thuringiensis isolates present a great variability of genes for bioprospection, and thus potential for developing new products and insertion on plants to express Bt genes for the control of D. saccharalis and D. flavipennella. / A bactéria Bacillus thuringiensis (Berliner) apresenta características essenciais no controle de insetos-praga, tais como seu modo de ação, especificidade e seletividade. Dessa forma, esta pesquisa objetivou avaliar a atividade tóxica de isolados de B. thuringiensis em larvas de Diatraea saccharalis (Fabr.) e Diatraea flavipennella (Box) e caracterizar quanto à presença de gene de toxinas os isolados tóxicos. Estas pragas foram mantidas em dieta artificial. Foram utilizados 24 isolados, preservados em meio LB, glicerol a 15% e SDS a 0,02% e mantidos a -80ºC. Para caracterização molecular foram utilizados iniciadores gerais e específicos. Nos testes de patogenicidade com D. saccharalis e D. flavipennella, 16 e 18 isolados mostraram-se ativos, respectivamente. Os valores de CL50 entre os isolados para a população de D. saccharalis variaram entre 0,08 x 105 (LIIT-0105) e 4104 x 105 (LIIT-2707) esporos + cristais/mL. O isolado LIIT-0105 foi 18,59 e 4382 vezes mais tóxico que o Btk e Btt, respectivamente. Para D. flavipennella, os valores de CL50 entre os isolados variaram entre 0,40 x 105 (LIIT-2707) e 542,75 x 105 (LIIT-2109) esporos + cristais/mL. O isolado LIIT-2707 foi 11,52 e 1137 vezes mais tóxico que o Btk e Btt, respectivamente. O isolado LIIT-0105 que teve a menor CL50 para D. saccharalis apresentou os genes cry1, cry2, cry8, cry9, cry1Aa, cry1Ab, cry1Ac, cry1B, cry1C, cry1D, cry1F, cry1I, cry2A, cry2Aa1, cry2Ab2 e cry9C e para D. flavipennella o isolado LIIT-2707 apresentou a menor CL50 amplificando para os genes cry1, cry2, cry9, cry1Aa, cry1Ab, cry1Ac, cry1B, cry1D, cry1F, cry1I, cry2A, cry2Aa1 e cry2Ab2. Os resultados sugerem que isolados de B. thuringiensis apresentam grande potencial e variabilidade para bioprospecção desta bactéria, para o desenvolvimento de produtos ou transformação de plantas que expressem genes de Bt para o controle de D. saccharalis e D. flavipennella.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-12-01T14:58:58Z No. of bitstreams: 1 Franklin Magliano da Cunha.pdf: 1121804 bytes, checksum: 66cbfdb39feb9b059c8f94887174e30c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-01T14:58:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franklin Magliano da Cunha.pdf: 1121804 bytes, checksum: 66cbfdb39feb9b059c8f94887174e30c (MD5) Previous issue date: 2011-02-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Despite of the Bt formulation and transgenic Bt plants efficiency against several lepidopteran species, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) exhibits low susceptibility to the majority of them. The reasons to this low susceptibility specifically to toxins Cry1Ac and Cry1Ab are not fully clarified. Also, it is possible that species moderately or not susceptible to Cry1Ac can convey the toxin to the third trophic level. This study investigated response of S. frugiperda related to Bt with three hypotheses about its low suscepbility: regenerative cells from midgut are activated by Cry1Ac protein and renovate the epithelial cells (i) in hemolymph they increase the nitric oxide and phenoloxidases as a toxin response (ii) and the tolerance is associated to the qualitative and quantitative variations from hemocytes. We still tested the hypothesis that S. frugiperda fed with Bt-cotton can induce alterations in the ultrastructure and histochemistry of digestive cells, in humoral parameters, hemogram and ultrastructure of hemocytes of Podisus nigrispinus (Dallas) (Hemiptera: Pentatomidae), a generalist predator. It was concluded that Cry1Ac in Bt-cotton is not toxic enough to kill the armyworm, but it induce to humoral and cellular alterations as signal of response to xenobiotic. The Cry1Ac toxin ingested by S. frugiperda can expose the third trophic level (P. nigrispinus) and it causes alterations in the distribution of glycogen, lipids and calcium caused by perimicrovillar matrix disorganization. The TEM revealed the presence of spherocrystals that appear to be involved in the defense against the toxin. The humorals parameters and the hemogram of P. nigrispinus are not affected when they are reared with prey S. frugiperda fed daily with leaf Bt-cotton. However it is capable of induces little modifications in granulocytes and plasmocytes. / Apesar da eficiência de formulações Bacillus thuringiensis (Bt) e plantas transgênicas Bt contra vários lepidópteros, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) apresenta baixa suscetibilidade a maioria deles. As razões dessa baixa suscetibilidade especificamente para toxinas Cry1Ac e Cry1Ab não estão totalmente esclarecidas. É possível que espécies moderadamente ou não suscetíveis ao Cry1Ac possam adquirir essa toxina e expô-la ao terceiro nível trófico. Este estudo investigou a resposta de S. frugiperda relacionadas ao Bt baseado em três hipóteses sobre sua baixa suscetibilidade: células regenerativas do intestino médio são ativadas pela toxina Cry1Ac e renovam as células epiteliais (i), na hemolinfa aumentam a produção de óxido nítrico e fenoloxidase como resposta à toxina (ii), e a tolerância está associada a variações qualitativas e quantitativas dos hemócitos. Testamos ainda a hipotese de que o consumo de S. frugiperda alimentadas com algodão Bt pode levar a alterações na ultraestrutura e histoquímica das células digestivas, nos parâmetros humorais, hemograma e ultraestrutura dos hemócitos de Podisus nigrispinus (Dallas) (Hemiptera: Pentatomidae). Conclui-se que toxina Cry1Ac no algodão Bt não é suficientemente tóxica para matar as lagartas, mas induz alteração humoral e celular como sinal de resposta a um xenobiótico. A toxina Cry1Ac ingerida por S. frugiperda pode expor o terceiro nível trófico (P. nigrispinus) e ocasionar alterações na distribuição de glicogênio, lipídios e cálcio em decorrência da desorganização da matriz perimicrovilar. O Microscópio Eletrônico de Transmissão (MET) revelou a presença de esferocristais que parecem estar envolvidos na defesa contra toxina. Os parâmetros humorals e o hemograma de P. nigrispinus não são afetados quando são criados com presa S. frugiperda alimentadas diariamente com folhas frescas de algodão Bt. No entanto, é capaz de induzir modificações pequenas em granulócitos e plasmócitos.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

No description available.

Organic insecticides play a big role in reducing the usage of chemical insecticides and their negative impact on the environment. Bacillus thuringiensis (Bt) spays are the only tool that organic farmers are allowed to use for the control of pests. Genetic engineering and modification of crops have been made possible with scientific advances in cell and molecular biology. These advances are used to transfer some of the Bt Cry toxins into crops for control of target species to reduce yield loss. Bt maize were commercialised for the first time in South Africa in 1998 and the economic important stem borers, Busseola fusca (Fuller) (Lepidoptera: Noctuidae), Chilo partellus (Swinhoe) (Lepidoptera: Crambidae) and Sesamia calamistis (Hampson) (Lepidoptera: Noctuidae) were exposed to the Cry1Ab toxin that is found in Bt maize. Busseola fusca developed resistance to Cry1Ab under field conditions within eight years after it had been released. Eldana saccharina (Walker) (Lepidoptera: Pyralidae) is a major pest on sugarcane in South Africa and although it has not been recorded on maize in this country, is it known as a major pest of maize in other African countries. African armyworm, Spodoptera exempta (Walker) (Lepidoptera: Noctuidae) has a very wide distribution in Africa and is known to be an occasional pest on maize. The aims of this dissertation were to determine the efficacy of Bt spray applications for control of four lepidopteran pests and whether development of Cry1Ab resistance by B. fusca caused a loss in susceptibility to other Bt toxins (i.e. cross-resistance). Susceptibility bioassays with 10 day old larvae were conducted under laboratory conditions. Treatments included application of various dosage rates of Dipel® and deltamethrin as well as exposure to MON810 (maize leaves). Stemborer populations of C. partellus, E. saccharina, and B. fusca (Venda) as well as the S. exempta were effectively controlled by the Bt spray, Dipel®. Care should be taken not be interpret the percentage C. partellus, E. saccharina and S. exempta larvae that survived after exposure to MON810 and Bt spray treatments as development of resistance without verification of these experiments with earlier instars that are known to be more susceptible. Spodoptera exempta is active throughout a year in temperate zones of Africa. If S. exempta develop resistance to Cry toxins and Bt maize events would be released for commercial planting in these areas, S. exempta pose a threat added to their injuriousness. Busseola fusca larvae were sampled from Venda (susceptible population), Ventersdorp and the Vaalharts Irrigation Scheme (resistant population). The Ventersdorp B. fusca population was controlled by MON810 and MON89034 and Bt sprays, but the percentage larvae that survived showed reduced susceptibility within the population. Dipel® treatments, MON810 and MON89034 did not provide effective control of the Vaalharts B. fusca population reported to be resistant to Cry1Ab, in two experiments. The high survival rates indicate a reduction in susceptibility to Cry toxins other than Cry1Ab and therefore development of cross resistance in the Vaalharts B. fusca population. / MSc (Environmental Sciences), North-West University, Potchefstroom Campus, 2014