A agregação em insetos centra-se nas vantagens relativas ao forrageio e no aumento da defesa contra predadores. Além disso, agregações de ovos podem beneficiar-se pelo aumento nas taxas de eclosão larval. Neste trabalho, foram testadas as hipóteses de que agregações de Ascia monuste orseis (Godart, 1819) (Lepidoptera: Pieridae) uma espécie que se alimenta em agregações larvais em plantas da família Brassicaceae - conferem benefícios à performance larval e adulta, na assimilação de alimento pelas larvas, na viabilidade dos ovos e na proteção larval contra inimigos naturais. A possibilidade de um dado comportamento do grupo resultar em maior ataque por inimigos naturais também foi avaliada, bem como um padrão comportamental defensivo em resposta aos inimigos naturais. Para tanto, quatro tratamentos de diferentes tamanhos de agregações larvais foram formados (1, 7, 15 e 30 larvas) para avaliar a performance e a assimilação de alimento em laboratório. Em campo, três tratamentos foram formados (1, 10 e 50 larvas) para testar o efeito do tamanho do tamanho do grupo na predação e parasitismo. A performance do estágio de ovo foi examinada em posturas de tamanhos variados em casa de vegetação. Larvas gregárias desenvolveram-se mais rápido nos ínstares iniciais e tornaram-se fêmeas mais fecundas em comparação às solitárias; entretanto, larvas solitárias apresentaram maior tamanho do que as gregárias. A sobrevivência não diferiu entre os tratamentos em laboratório. Foi observado um menor consumo per capita de alimento por larvas gregárias, sem custos para a assimilação de alimento. A viabilidade dos ovos aumentou com o tamanho da agregação de ovos, comprovando o benefício da agregação larval na fase de ovo. A menor predação per capita em agregações larvais maiores conferiu uma maior proteção às larvas de A. monuste orseis contra predadores e parasitoides, através do efeito da diluição do ataque entre os indivíduos do grupo. O parasitoidismo foi mais expressivo em larvas de primeiros ínstares, enquanto que larvas mais tardias foram mais atacadas por predadores, independente do tamanho da agregação. Por fim, eventos comportamentais que envolvem movimentação da cabeça como exploração e alimentação foram mais perigosos para as larvas de A. monuste orseis em comparação ao repouso e deslocamento, semelhantemente a espécies de hábito solitário. Eventos comportamentais supostamente defensivos foram observados em todos os ínstares e tratamentos. As vantagens da agregação em A. monuste orseis mostraram-se especialmente importantes no estágio de ovo e primeiros ínstares, pela diminuição da mortalidade de ovos e vulnerabilidade larval aos inimigos naturais. Esses benefícios provavelmente sobrepõem-se aos custos, como a competição por interferência observada entre as larvas no final do desenvolvimento. Nossos resultados mostram que o malogro dos ovos e os efeitos dos inimigos naturais constituem fortes pressões seletivas na manutenção da agregação de ovos e larval em A. monuste orseis, a qual confere uma melhor performance do ponto de vista bi-trófico, bem como maior probabilidade de sobrevivência individual sob o ponto de vista tri-trófico. / In insects, the gregarious habit has been shown to improve foraging and defense against predation to both larval and adult stages. Egg clusters could also be beneficial through increased larval hatching. In this study, we tested the hypothesis that egg clusters and larval aggregations of the neotropical butterfly Ascia monuste orseis (Godart, 1819) (Pieridae) - a subspecies that uses Brassicaceae as hosts - lead to several benefits from both bi- and tri-trophic perspectives. Larval and adult performances, food assimilation by the larvae, egg viability, as well as protection against natural enemies were assessed from individuals reared either isolated or aggregated. The behavior of larval aggregations was also examined with respect to predation risk, as well as the corresponding larval defensive behaviors after enemy attack. Four treatments with different larval aggregation sizes were assigned (1, 7, 15 e 30 larvae) to assess larval performance and food utilization in the laboratory. In the field, three treatments were assigned (1, 10 e 50 larvae) to evaluate the effects of group size on predation and parasitoidism. Egg performance was examined through egg clusters of different sizes in a greenhouse. Gregarious larvae developed faster, especially in early instars, and became more fecund females than solitary larvae; however, the latter attained larger body size than the former. Under laboratory conditions, survival did not differ among treatments. Lower food ingestion per capita was observed in gregarious larvae, with no cost in food assimilation. The viability of eggs increased as egg aggregation size increased. The lower per capita predation in larger larval aggregations than smaller groups conferred higher protection to A. monuste orseis larvae against natural enemies, through the dilution effects among individuals of the group. Parasitoidism was more intense in small-sized larvae while late instars were more susceptible to predators, regardless of aggregation size. Similar to species with solitary habit, behavioral events which involved head movements as searching and feeding were more dangerous to A. monuste orseis larvae compared to resting and walking. Presumed defensive behaviors were observed in all instars and treatments. Thus, the benefits of aggregation in A. monuste orseis can be seen especially in the egg stage and in first instars, as it reduces egg mortality and larval vulnerability to natural enemies. These benefits probably overcome some costs, such as interference competition in the late instars. Taken together, the results show that egg failure and top-down effects constitute selective pressures in maintaining egg and larval aggregation in A. monuste orseis, by providing better performance from a bi-trophic perspective and increased probability of individual survival from a tri-trophic perspective when compared to solitary individuals.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:37:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 238175 bytes, checksum: a9d67e9f3b8d66a6cab9291a15bd82d9 (MD5) Previous issue date: 2006-03-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The root knot nematodes, belonging to the genus Meloidogyne Goeldi, 1887, are economically most important group of plant nematodes in the agriculture, producing knobs or galls on the roots of host plants. The losses are greater when infection occurs at the seedling stage. In the botanical family there are species like that of wild mustard (Brassica rapa), that contain glucosinolates, which after enzymatic hydrolyses can generate toxic volatile compounds such as isothiocyanates. It is believed that the incorporation of mustard tissues controls plant nematodes present in the planting substrates used in nursery and seedling production and in the small areas destined for vegetable crops. Thus this can be a viable alternative to the synthetic soil fumigants such as methyl bromide that are harmful to the environment. To evaluate the biofumigant potential of mustard in the management of plant nematodes, dried leaves, seed meal and defatted seed meal were studied to find the efficient tissue and the dose to be incorporated to the substrate to control Meloidogyne incognita. After determining the ideal tissue and the dose they were also used to study the in vitro effect on the mortality of Heterodera glycines, M. javanica, M. exigua, M. mayaguensis and M. incognita. The biofumigant effect was evaluated on the general microbial population of soil. The amount of allyl isothiocyanate liberated in the soil was also determined. The leaves, seed meal and defatted seed meal efficiently controlled M. incognita, but the defatted seed meal proved to be most efficient. The nematicidal effect of mustered was attributed to the volatile compounds. The defatted seed meal efficient in causing the mortality of juveniles of all the nematode species tested. The dehydrated mustard leaves when incorporated into the soil increased the population of bacteria and actinomycetes. The maximum of allyl isothiocyanate was liberated by the defatted seed meal during the biofumigation process. It was concluded that the use of mustard as biofumigant is a viable alternative to control plant nematodes and has the potential to substitute the methyl bromide for seedling substrates treatment. / Os nematóides das galhas, pertencentes ao gênero Meloidogyne Goeldi, 1887, constituem o grupo de fitonematóides com maior importância econômica na agricultura, causando a formação de galhas em raízes hospedeiras. Os prejuízos são maiores quando a infecção ocorre ainda na fase de mudas. A família Brassicaceae tem representantes como a mostarda (Brassica rapa), que produzem glucosinolatos, que ao sofrerem hidrólise enzimática vão gerar produtos tóxicos como os isotiocianatos. Acredita-se que sua incorporação permitirá o controle de fitonematóides presentes em substratos para viveiros e em pequenas áreas destinadas ao cultivo de olerícolas. Assim, esta pode ser uma alternativa viável ao uso de fumigantes sintéticos, como o brometo de metila, prejudiciais ao meio ambiente. Para avaliar o potencial biofumigante da mostarda no manejo de fitonematóides, folha desidratada, farinha de sementes e farinha de sementes desengordurada foram estudados para determinar a melhor dose destes produtos a ser incorporada ao solo visando o controle de Meloidogyne incognita. Conhecidas as doses, estas foram utilizadas para avaliar o efeito in vitro sobre a mortalidade de Heterodera glycines, M. javanica, M. exigua, M. mayaguensis e M. incognita. A ação biofumigante da mostarda foi avaliada sobre populações microbianas do solo, assim como a quantificação de isotiocianato de alila liberado no solo durante o processo de biofumigação. Folha, farinha de sementes e farinha de sementes desengordurada foram eficientes no controle de M. incognita, sendo que a farinha de sementes desengordurada foi a que apresentou melhores resultados. Foi possível comprovar que o efeito nematicida da mostarda se deve aos seus subprodutos voláteis, e foi verificada a sua eficiência em causar a morte dos juvenis de todas as espécies de nematóides testadas. A folha de mostarda ao ser incorporada ao solo aumentou o número de ufc s de bactérias e actinomicetos. A farinha de sementes desengordurada apresentou as maiores quantidades de isotiocianato de alila liberadas durante a fumigação. Conclui-se que o uso da mostarda como biofumigante de solo é uma alternativa para o controle de fitonematóides e apresenta potencial para a substituição do brometo de metila no tratamento de solo e substratos.

A agregação em insetos centra-se nas vantagens relativas ao forrageio e no aumento da defesa contra predadores. Além disso, agregações de ovos podem beneficiar-se pelo aumento nas taxas de eclosão larval. Neste trabalho, foram testadas as hipóteses de que agregações de Ascia monuste orseis (Godart, 1819) (Lepidoptera: Pieridae) uma espécie que se alimenta em agregações larvais em plantas da família Brassicaceae - conferem benefícios à performance larval e adulta, na assimilação de alimento pelas larvas, na viabilidade dos ovos e na proteção larval contra inimigos naturais. A possibilidade de um dado comportamento do grupo resultar em maior ataque por inimigos naturais também foi avaliada, bem como um padrão comportamental defensivo em resposta aos inimigos naturais. Para tanto, quatro tratamentos de diferentes tamanhos de agregações larvais foram formados (1, 7, 15 e 30 larvas) para avaliar a performance e a assimilação de alimento em laboratório. Em campo, três tratamentos foram formados (1, 10 e 50 larvas) para testar o efeito do tamanho do tamanho do grupo na predação e parasitismo. A performance do estágio de ovo foi examinada em posturas de tamanhos variados em casa de vegetação. Larvas gregárias desenvolveram-se mais rápido nos ínstares iniciais e tornaram-se fêmeas mais fecundas em comparação às solitárias; entretanto, larvas solitárias apresentaram maior tamanho do que as gregárias. A sobrevivência não diferiu entre os tratamentos em laboratório. Foi observado um menor consumo per capita de alimento por larvas gregárias, sem custos para a assimilação de alimento. A viabilidade dos ovos aumentou com o tamanho da agregação de ovos, comprovando o benefício da agregação larval na fase de ovo. A menor predação per capita em agregações larvais maiores conferiu uma maior proteção às larvas de A. monuste orseis contra predadores e parasitoides, através do efeito da diluição do ataque entre os indivíduos do grupo. O parasitoidismo foi mais expressivo em larvas de primeiros ínstares, enquanto que larvas mais tardias foram mais atacadas por predadores, independente do tamanho da agregação. Por fim, eventos comportamentais que envolvem movimentação da cabeça como exploração e alimentação foram mais perigosos para as larvas de A. monuste orseis em comparação ao repouso e deslocamento, semelhantemente a espécies de hábito solitário. Eventos comportamentais supostamente defensivos foram observados em todos os ínstares e tratamentos. As vantagens da agregação em A. monuste orseis mostraram-se especialmente importantes no estágio de ovo e primeiros ínstares, pela diminuição da mortalidade de ovos e vulnerabilidade larval aos inimigos naturais. Esses benefícios provavelmente sobrepõem-se aos custos, como a competição por interferência observada entre as larvas no final do desenvolvimento. Nossos resultados mostram que o malogro dos ovos e os efeitos dos inimigos naturais constituem fortes pressões seletivas na manutenção da agregação de ovos e larval em A. monuste orseis, a qual confere uma melhor performance do ponto de vista bi-trófico, bem como maior probabilidade de sobrevivência individual sob o ponto de vista tri-trófico. / In insects, the gregarious habit has been shown to improve foraging and defense against predation to both larval and adult stages. Egg clusters could also be beneficial through increased larval hatching. In this study, we tested the hypothesis that egg clusters and larval aggregations of the neotropical butterfly Ascia monuste orseis (Godart, 1819) (Pieridae) - a subspecies that uses Brassicaceae as hosts - lead to several benefits from both bi- and tri-trophic perspectives. Larval and adult performances, food assimilation by the larvae, egg viability, as well as protection against natural enemies were assessed from individuals reared either isolated or aggregated. The behavior of larval aggregations was also examined with respect to predation risk, as well as the corresponding larval defensive behaviors after enemy attack. Four treatments with different larval aggregation sizes were assigned (1, 7, 15 e 30 larvae) to assess larval performance and food utilization in the laboratory. In the field, three treatments were assigned (1, 10 e 50 larvae) to evaluate the effects of group size on predation and parasitoidism. Egg performance was examined through egg clusters of different sizes in a greenhouse. Gregarious larvae developed faster, especially in early instars, and became more fecund females than solitary larvae; however, the latter attained larger body size than the former. Under laboratory conditions, survival did not differ among treatments. Lower food ingestion per capita was observed in gregarious larvae, with no cost in food assimilation. The viability of eggs increased as egg aggregation size increased. The lower per capita predation in larger larval aggregations than smaller groups conferred higher protection to A. monuste orseis larvae against natural enemies, through the dilution effects among individuals of the group. Parasitoidism was more intense in small-sized larvae while late instars were more susceptible to predators, regardless of aggregation size. Similar to species with solitary habit, behavioral events which involved head movements as searching and feeding were more dangerous to A. monuste orseis larvae compared to resting and walking. Presumed defensive behaviors were observed in all instars and treatments. Thus, the benefits of aggregation in A. monuste orseis can be seen especially in the egg stage and in first instars, as it reduces egg mortality and larval vulnerability to natural enemies. These benefits probably overcome some costs, such as interference competition in the late instars. Taken together, the results show that egg failure and top-down effects constitute selective pressures in maintaining egg and larval aggregation in A. monuste orseis, by providing better performance from a bi-trophic perspective and increased probability of individual survival from a tri-trophic perspective when compared to solitary individuals.

O presente trabalho foi subdividido em quatro capítulos com os seguintes objetivos: (i) elaborar uma minuciosa revisão de literatura abordando os principais aspectos da interação viróide-hospedeiro e as relações evolutivas dos viróides e virusóides; (ii) identificar e caracterizar viróides associados a videiras, no Brasil; (iii) purificar, clonar e caracterizar, um RNA circular de seqüência totalmente desconhecida; (iv) estudar alguns aspectos relacionados à interação viróidehospedeiro. Inicialmente, foram identificadas e caracterizadas duas espécies de viróides (o Citrus exocortis viroid CEVd e o Hop stunt viroid, HSVd) isolados de videiras no Brasil. Para tal, promoveu-se extração de RNAs totais de folhas de Vitis vinifera ‘Cabernet Sauvignon’ e V. labrusca ‘Niagara Rosada’, seguida de RT-PCR com oligonucleotídeos específicos. Os fragmentos de DNA amplificados foram clonados e seqüenciados. Os resultados revelaram que as videiras estavam duplamente infectadas com o CEVd e HSVd. As análises filogenéticas mostraram que os clones de HSVd de videira agruparam-se com outros variantes de videira, formando um grupo separado de um segundo formado por variantes de citros. Já os clones de CEVd de videira agruparam-se com isolados de citros e videira. No capítulo 3, empregou-se um método para a clonagem e caracterização de um pequeno RNA circular (com aproximadamente 300 nucleotídeos) de seqüência totalmente desconhecida. Este RNA, quando submetido à eletroforese dupla em géis de poliacrilamida desnaturantes, apresentou um retardamento na migração, similar aos viróides. Após a clonagem de fragmentos do RNA, amplificados via RTPCR com oligonucleotídeos aleatórios (apresentando seis nucleotídeos degenerados no terminal 3&#145),os clones obtidos foram seqüenciados. A partir desses dados, dois oligonucleotídeos adjacentes de polaridades opostas foram desenhados e empregados para amplificar via RT-PCR a seqüência completa do RNA circular. A análise das seqüências revelou a presença da CCR (central conserved region) do Apple scar skin viroid (ASSVd), espécie tipo do gênero Apscaviroid, e compartilha similaridade com outros membros deste gênero, o que sugere fortemente que o RNA circular é um viróide recombinante. Finalmente, no capítulo 4, foram realizados experimentos que comprovaram a existência do motivo loop E (presente na CCR de algumas espécies dos Pospiviroidae) in vivo no PSTVd. Demonstrou-se também, utilizando ensaios de união in vitro (análise de retardo em gel, EMSA e entrecruzamento com luz ultravioleta), que as proteínas L5 e TFIIIA de Arabidopsis thaliana se unem especificamente ao PSTVd com a mesma afinidade que elas se unem ao seu substrato natural, o rRNA 5S, enquanto que a afinidade por um viróide cloroplástico (Avocado sunblotch viroid, ASBVd) foi significativamente menor. Estas duas proteínas devem participar na síntese e movimento intracelular do PSTVd in vivo. / The present work has been divided into four chapters to: (i) review the main points in viroid-host interactions and present different aspects in the evolutionary relationship of the viroids and virusoids; (ii) identify and characterize viroids infecting grapevine in Brazil; (iii) purify, clone and sequence what appears to be a novel citrus viroid; (iv) study some aspects related to the viroid-host protein interactions. Firstly, two viroid species (Citrus exocortis viroid, CEVd and Hop stunt viroid, HSVd) were identified and characterized from grapevine in Brazil. Total RNAs, extracted from leaves of Vitis vinifera ‘Cabernet Sauvignon’ and V. labrusca ‘Niagara Rosada’, were RT-PCR amplified with specific primers for the five viroids described infecting grapevines. The resulting products were separated by agarose gel electrophoresis and the DNA fragments of the expected full-size were eluted, cloned and sequenced. The grapevines analyzed were doublyinfected by CEVd and HSVd. A phylogenetic analysis showed that the Brazilian grapevine HSVd variants clustered with other grapevine HSVd variants forming a specific group separated from citrus variants, whereas the Brazilian CEVd variants clustered with other citrus and grapevine variants. On the other hand, a method for cloning small circular RNAs of unknown sequence has been applied to an RNA of this kind from citrus (with ca. 300 nucleotides). This RNA, when analyzed by PAGE in denaturing conditions, showed the slow mobility typical of viroid RNAs. After denaturation, the purified RNA was RT-PCR amplified using a primer with six randomized positions at its 3? terminus, with the resulting products being then cloned and sequenced. From these data, two adjacent primers of opposite polarities were designed and used to RT-PCR amplify the complete sequence. Analysis of the sequences revealed the presence of the CCR (central conserved region) of the Apple scar skin viroid (ASSVd), the type member of the genus Apscaviroid, and scattered similarities with other members of this genus, suggesting that the circular RNA is a viroid recombinant. Finally, UV irradiation of infected tissue has revealed the existence in vivo of an RNA motif (loop E) in Potato spindle tuber viroid (PSTVd), the type member of the family Pospiviroidae (nuclear viroids), and RNA-protein binding followed by eletrophoretic mobility shift (EMSA) and UV cross-linking label transfer assays have shown that transcription factor IIIA (TFIIIA) and L5 ribosomal protein from Arabidopsis thaliana bind this RNA in vitro with the same affinity as they bind 5S rRNA, whereas the affinity for a chloroplastic viroid (Avocado sunblotch viroid, ASBVd) is significantly lower. These two proteins may participate in synthesis and delivery of PSTVd in vivo.

Orientador: José Roberto Trigo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T04:31:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mariscal_AdrianoAffonso_M.pdf: 5931496 bytes, checksum: beff506193372fed1f1ae62149a3f37d (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Ecologia / Mestre em Biologia Animal

O presente trabalho foi subdividido em quatro capítulos com os seguintes objetivos: (i) elaborar uma minuciosa revisão de literatura abordando os principais aspectos da interação viróide-hospedeiro e as relações evolutivas dos viróides e virusóides; (ii) identificar e caracterizar viróides associados a videiras, no Brasil; (iii) purificar, clonar e caracterizar, um RNA circular de seqüência totalmente desconhecida; (iv) estudar alguns aspectos relacionados à interação viróidehospedeiro. Inicialmente, foram identificadas e caracterizadas duas espécies de viróides (o Citrus exocortis viroid CEVd e o Hop stunt viroid, HSVd) isolados de videiras no Brasil. Para tal, promoveu-se extração de RNAs totais de folhas de Vitis vinifera ‘Cabernet Sauvignon’ e V. labrusca ‘Niagara Rosada’, seguida de RT-PCR com oligonucleotídeos específicos. Os fragmentos de DNA amplificados foram clonados e seqüenciados. Os resultados revelaram que as videiras estavam duplamente infectadas com o CEVd e HSVd. As análises filogenéticas mostraram que os clones de HSVd de videira agruparam-se com outros variantes de videira, formando um grupo separado de um segundo formado por variantes de citros. Já os clones de CEVd de videira agruparam-se com isolados de citros e videira. No capítulo 3, empregou-se um método para a clonagem e caracterização de um pequeno RNA circular (com aproximadamente 300 nucleotídeos) de seqüência totalmente desconhecida. Este RNA, quando submetido à eletroforese dupla em géis de poliacrilamida desnaturantes, apresentou um retardamento na migração, similar aos viróides. Após a clonagem de fragmentos do RNA, amplificados via RTPCR com oligonucleotídeos aleatórios (apresentando seis nucleotídeos degenerados no terminal 3&#145),os clones obtidos foram seqüenciados. A partir desses dados, dois oligonucleotídeos adjacentes de polaridades opostas foram desenhados e empregados para amplificar via RT-PCR a seqüência completa do RNA circular. A análise das seqüências revelou a presença da CCR (central conserved region) do Apple scar skin viroid (ASSVd), espécie tipo do gênero Apscaviroid, e compartilha similaridade com outros membros deste gênero, o que sugere fortemente que o RNA circular é um viróide recombinante. Finalmente, no capítulo 4, foram realizados experimentos que comprovaram a existência do motivo loop E (presente na CCR de algumas espécies dos Pospiviroidae) in vivo no PSTVd. Demonstrou-se também, utilizando ensaios de união in vitro (análise de retardo em gel, EMSA e entrecruzamento com luz ultravioleta), que as proteínas L5 e TFIIIA de Arabidopsis thaliana se unem especificamente ao PSTVd com a mesma afinidade que elas se unem ao seu substrato natural, o rRNA 5S, enquanto que a afinidade por um viróide cloroplástico (Avocado sunblotch viroid, ASBVd) foi significativamente menor. Estas duas proteínas devem participar na síntese e movimento intracelular do PSTVd in vivo. / The present work has been divided into four chapters to: (i) review the main points in viroid-host interactions and present different aspects in the evolutionary relationship of the viroids and virusoids; (ii) identify and characterize viroids infecting grapevine in Brazil; (iii) purify, clone and sequence what appears to be a novel citrus viroid; (iv) study some aspects related to the viroid-host protein interactions. Firstly, two viroid species (Citrus exocortis viroid, CEVd and Hop stunt viroid, HSVd) were identified and characterized from grapevine in Brazil. Total RNAs, extracted from leaves of Vitis vinifera ‘Cabernet Sauvignon’ and V. labrusca ‘Niagara Rosada’, were RT-PCR amplified with specific primers for the five viroids described infecting grapevines. The resulting products were separated by agarose gel electrophoresis and the DNA fragments of the expected full-size were eluted, cloned and sequenced. The grapevines analyzed were doublyinfected by CEVd and HSVd. A phylogenetic analysis showed that the Brazilian grapevine HSVd variants clustered with other grapevine HSVd variants forming a specific group separated from citrus variants, whereas the Brazilian CEVd variants clustered with other citrus and grapevine variants. On the other hand, a method for cloning small circular RNAs of unknown sequence has been applied to an RNA of this kind from citrus (with ca. 300 nucleotides). This RNA, when analyzed by PAGE in denaturing conditions, showed the slow mobility typical of viroid RNAs. After denaturation, the purified RNA was RT-PCR amplified using a primer with six randomized positions at its 3? terminus, with the resulting products being then cloned and sequenced. From these data, two adjacent primers of opposite polarities were designed and used to RT-PCR amplify the complete sequence. Analysis of the sequences revealed the presence of the CCR (central conserved region) of the Apple scar skin viroid (ASSVd), the type member of the genus Apscaviroid, and scattered similarities with other members of this genus, suggesting that the circular RNA is a viroid recombinant. Finally, UV irradiation of infected tissue has revealed the existence in vivo of an RNA motif (loop E) in Potato spindle tuber viroid (PSTVd), the type member of the family Pospiviroidae (nuclear viroids), and RNA-protein binding followed by eletrophoretic mobility shift (EMSA) and UV cross-linking label transfer assays have shown that transcription factor IIIA (TFIIIA) and L5 ribosomal protein from Arabidopsis thaliana bind this RNA in vitro with the same affinity as they bind 5S rRNA, whereas the affinity for a chloroplastic viroid (Avocado sunblotch viroid, ASBVd) is significantly lower. These two proteins may participate in synthesis and delivery of PSTVd in vivo.

Plutella xylostella (L., 1758) (Lepidoptera: Plutellidae), também conhecida por traça-das-crucíferas, é uma praga importante de Brassicaceae, que pode ser encontrada em todos os continentes. A relação entre P. xylostella e as brassicáceas tem sido muito estudada uma vez que essa praga provoca grandes prejuízos em praticamente todas as regiões produtoras, no Brasil e no mundo. Também tem despertado grande interesse entre os pesquisadores o fato das brassicáceas utilizarem metabólicos secundários como defesa ao ataque de insetos generalistas, sendo que para especialistas, como P. xylostella, alguns desses metabólicos são incitantes de alimentação e oviposição. Na interação inseto-planta existem questões não compreendidas e que devem ser estudas, pois são diversas condições bióticas e abióticas que interagem nestes organismos, podendo promover alterações fisiológicas e nutricionais nas plantas, no desenvolvimento dos insetos e nas interações planta x herbívoro x parasitoide/predador. Assim, este trabalho objetivou estudar a influência de estresses hídricos em variedades de brássicas e seus reflexos nas plantas, no herbívoro especialista P. xylostella e no parasitoide Trichogramma pretiosum (Riley, 1879) (Hymenoptera: Trichogrammatidae). Foram efetuadas análises da composição química em folhas e da emissão de voláteis em três variedades (couve - Brassica oleracea var. acephala; brócolis - B. oleracea var. italica e repolho - B. oleracea var. capitata), em diferentes níveis de água no solo (50%, 70% e 100% da capacidade de campo), procurando-se determinar plantas comprovadamente com estresse hídrico. Também foi estudada a influência daquelas condições hídridas em parâmetros biológicos de desenvolvimento, de reprodução e de comportamento de P. xylostella, além da influência dos estresses hídricos na atratividade/repelência de T. pretiosum, parasitoide de ovos de P. xylostella. Com as variedades desenvolvidas nas três condições hídricas foram determinados: (a) nas plantas/folhas: taxa de peroxidação lipídica (MDA), porcentagem de proteína bruta na matéria seca, fibra em detergente neutro, fibra em detergente ácido, hemicelulose, lipídeos, teor de cera, proteínas insolúveis em detergente neutro, proteínas insolúveis em detergente ácido, proteínas disponíveis, matéria mineral, carboidratos totais e a emissão de voláteis; (b) com P. xylostella: consumo foliar, período larval, viabilidade larval, período pupal, viabilidade pupal, peso de pupas, razão sexual, ovos por fêmea, viabilidade de ovos, longevidade de fêmeas, longevidade de machos e tabela de vida de fertilidade, em laboratório e casa de vegetação, além da preferência para oviposição em testes com e sem chance de escolha; e (c) com T. pretiosum: teste de olfatometria com plantas nas três condições hídricas. Os resultados obtidos permitem concluir que: o déficit hídrico provoca estresse em couve, brócolis e repolho e em maior intensidade nas plantas cultivadas com menor quantidade de água disponível no solo; quantitativamente, a composição química das plantas (couve, brócolis e repolho) é alterada em função do estresse hídrico, principalmente quanto à proteína bruta e disponível, hemicelulose, lipídeos, proteínas ligadas à fibra em detergente ácido e neutro, matéria mineral e carboidratos totais; os parâmetros de desenvolvimento de P. xylostella são alterados, tanto em laboratório como em casa de vegetação, com as lagartas alimentando-se das plantas cultivadas nas diferentes condições hídricas de solo, refletindo significativamente na capacidade reprodutiva e na sobrevivência dos insetos; o estresse hídrico altera a emissão de voláteis em plantas de couve, em brócolis e repolho; a preferência de P. xylostella para oviposição, em testes com chance e sem chance, é influenciada pelo estresse hídrico em couve, brócolis e repolho; os testes de olfatometria mostram que o estresse hídrico influencia na escolha de T. pretiosum para oviposição, mais expressivamente em plantas com maiores índices de estresse hídrico / Plutella xylostella (L., 1758) (Lepidoptera: Plutellidae), also known as cruciferous moth, is an important pest of Brassicaceae, which can be found on all continents. The relationship between P. xylostella and brassicaceae has been much studied since this pest causes great damages in practically all the producing regions, in Brazil and in the world. It has also aroused great interest among researchers that brassicaceae use secondary metabolites as a defense against the attack of generalist insects, and for specialists, such as P. xylostella, some of these metabolites are prompting feeding and oviposition. In the interaction insect-plant there are questions not understood and that must be studied, because several biotic and abiotic conditions interact in these organisms, being able to promote physiological and nutritional changes in plants, in the development of insects and in the interactions plant x herbivore x parasitoid / predator. The objective of this work was to study the influence of water stresses on brassic varieties and their reflexes on plants, the P. xylostella herbivore and the Trichogramma pretiosum (Riley, 1879) (Hymenoptera: Trichogrammatidae) parasitoid. The chemical composition of leaves and the volatile emission were evaluated in three different varieties (kale - Brassica oleracea var. acephala; broccoli - B. oleracea var. italica and cabbage - B. oleracea var. capitata) in different soil water levels (50%, 70% and 100% of the field capacity), aiming to determine plants with water stress. The influence of these water conditions on biological development, reproduction and behavioral of P. xylostella, as well as the influence of water stress on the attractiveness / repellency of T. pretiosum parasitoid on P. xylostella eggs. The three varieties grown in the three water conditions and were determined: (a) in the plants / leaves: lipid peroxidation rate (MDA), percentage of crude protein in dry matter, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, hemicellulose, lipids, wax, neutral detergent insoluble proteins, acid detergent insoluble proteins, available proteins, mineral matter, total carbohydrates and the emission of volatiles; (b) with P. xylostella: leaf consumption, larval period, larval viability, pupal period, pupal viability, pupal weight, sex ratio, eggs per female, egg viability, female longevity, male longevity and life table of fertility, laboratory and greenhouse, in addition to the preference for oviposition in tests with and without a choice; and (c) with T. pretiosum: tests of olfactometry with plants in the three water conditions. The results obtained allow us to conclude that: the water deficit causes stress in kale, broccoli and cabbage and in higher intensity in the plants cultivated with less amount of water available in the soil; quantitatively, the chemical composition of the plants (kale, broccoli and cabbage) is altered as a function of water stress, mainly as regards crude and available protein, hemicellulose, lipids, acid and neutral detergent fiber binding proteins, mineral matter and total carbohydrates; the development parameters of P. xylostella are altered, both in the laboratory and in the greenhouse, with caterpillars feeding on plants grown under different soil water conditions, significantly reflecting the reproductive capacity and survival of the insects; water stress changes the emission of volatiles in kale, broccoli and cabbage plants; the preference of P. xylostella for oviposition, in tests with chance and without chance, is influenced by water stress in kale, broccoli and cabbage; olfactometry tests show that water stress influences the choice of T. pretiosum for oviposition, more expressively in plants with higher rates of water stress

During post-alighting behaviour gravid female turnip root fly, D.jloralis, select a plant for oviposition predominantly during the initial landing phase; the cabbage root fly, D.radicum, also utilise the leaf resting phase. The post-alighting behaviour exhibited by D.radicum and D.floralis infers that oviposition site selection is primarily based upon positive stimuli present on the leaf surface. Ranking of four genotypes of plants for antixenotic resistance to oviposition by D.radicum and D.jloralis was found to be the same for both fly species, tested in the laboratory (swede cv Doon Major, most susceptible; kale cv Fribor, most resistant) and varied x80 (D.floralis) and x5 (D.radicum). Field experiments showed that oviposition (which was dominated by D.radicum) varied x2 between plant genotypes (swede cv Doon Major, most susceptible; swede cv GRL aga, most resistant). Testing of Brassica leaf surface extracts, applied to surrogate plants, indicated that leaf surface chemicals strongly influence the site of oviposition of D.floralis. Methanol soluble polar compounds are the most stimulatory element for D.floralis and a fraction which contained aliphatic glucosinolates stimulated oviposition strongly although glucosinolates were not the primary oviposition stimulant. Collaborative experiments indicate that "CIF" (cabbage identification factor) is probably present in this fraction. The concentrations of Brassica root sugars are generally reduced by the damage of both D.radicum and D.floralis and appear to influence larval development. The percentages of plant fibre and lignin in the roots of Brassicas rise following the damage of D.floralis. The concentrations of individual glucosinolates in Brassica roots arc radically altered by the damage of D.floralis and D.radicum. D.floralis damage resulted in a rise in the concentration of aromatic glucosinolates and a fall in the concentration of aliphatic glucosinolates. D.radicum damage generally resulted in an elevated concentration of both aliphatic and aromatic glucosinolates. There was no clear evidence that glucosinolatc profiles were associated with different levels of antibiotic resistance to D.radicum and D.floralis. GRL aga (SCRI breeding line) was consistently resistant to the oviposition and larval feeding of D.radicum and D.floralis both in the laboratory and in the field. It was shown that the use of end-of-season chemical analysis to assess the influence of plant chemistry on insect development or host plant resistance in field experiments and the use of damage indexes based on the percentage of a plant root damaged by D.radicum may be flawed.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:36:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Edilaine_Della_Valentina_Goncalves.pdf: 1155715 bytes, checksum: bd6ed4706efb4fd4744ce4c15060dc2b (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / With the goal of providing informations on the best growing season and the best spacing between plants and rows, and in order to achieve higher return and quality of arugula cv. Bella, two experiments were led in Unioeste Marechal Cândido Rondon PR. The first experiment was performed in spring 2011 and autumn and winter 2012, aiming of evaluate arugula‟s growth. The second experiment was realized over spring 2011 and summer, autumn and winter 2012, evaluating the productive performance of arugula‟s plant. The experimental delineation used was a randomized block with four replications in a 3x2 factorial arrangement. The first factor was consisted of three spacings‟ row (0.20, 0.25 and 0.30 m) and the second factor was consisted of two spacings between the plants (0.05 and 0.10 m). The cultivar used was Bella arugula. The first experiment: the highest value of leaf area and total leaf dry mass were obtained in the spring and winter seasons with spacing between row of 0.25 and 0.30 m and between plant‟s spacing of 0.10 m, so that on crops of autumn and winter seasons there was only seasonal effect to this feature. The specific leaf area was higher in spacing of plants with 0.10 m in the springtime, so that in autumn and winter there was only seasonal effect and obtained greater value for the variable in autumn. The absolute growth rate was influenced only by the spring season. In the autumn was verified effect of plants‟ spacings, with highest value of 0.10 m. During the winter crop there was effect of row spacings of 0.25 and 0.30 m and between plants of 0.10 m. These treatments have obtained better returns. About the relative growth rate there was effect in the spring and winter. The best results were obtained for the row spacing of 0.20 and 0.30 m during the autumn and presented a significant effect in plants of 0.10 m. Concerning the rate of net assimilation there was seasonal effect of the seasons of autumn and spring, with the greatest rate values obtained in autumn. The highest growth rate was obtained in plant spacing of 0.10 m. The sencond experiment: there was seasonal effect in plants‟ height, so that was verified taller plants in the spring and winter with values that did not differ statistically. The diameter of plants was higher in the winter, differing from the other seasons. The largest leaf area was noticed during the spring. The taller plants were found in plants‟ spacing of 0.05 m whose values differ from those verified in the spacing of 0.10 m. There was no difference in leaf area and diameter for different spacings. There was no difference in leaf area and diameter of plants for different plants‟ spacing. With regard to the row spacing was not found statistically significant differences for leaf area, leaf number and diameter plants. The unfolding of the interaction between seasons and spacings revealed that the highest number of leaves and total leaf fresh weight was obtained in plant spacing of 0.10 m and in the unfolding spacings in seasons, the highest average were obtained in the spring. Regarding productivity, the unfolding in spacings showed that the greater productivity in the spring, summer and winter was obtained in the spacing of 0.20 m, while the better cultivation spacing was 0.25 m in autumn. Unfolding the spacings in seasons, the best productivity results were obtained in the spring. The greatest productivity of arugula‟s cultivation was obtained in plants‟ spacings of 0.05 m / Com o objetivo de fornecer ao horticultor informações sobre a melhor época de cultivo e o melhor espaçamento entre plantas e entre linhas, visando obter maior rendimento e qualidade das plantas de rúcula cv. Bella foram conduzidos dois experimentos na Unioeste, Marechal Cândido Rondon-PR. O primeiro experimento foi conduzido na época de primavera/2011, outono e inverno/ 2012, visando avaliar o crescimento das plantas de rúcula. O segundo experimento foi conduzido durante a primavera/2011, verão, outono e inverno/2012, avaliando o desempenho produtivo da mesma. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, em esquema fatorial 3x2, com quatro repetições. O primeiro fator constituiu-se de três espaçamentos entre linhas (0,20; 0,25 e 0,30 m) e o segundo de dois espaçamentos entre plantas (0,05 e 0,10 m). A cultivar de rúcula utilizada foi a Bella. Primeiro experimento: os maiores valores de área foliar, massa seca total e foliar foram obtidas nas épocas de primavera e inverno e nos espaçamentos entre linhas de 0,25 e 0,30 m e entre plantas de 0,10 m. A maior razão de área foliar foi obtida no espaçamento entre plantas de 0,10 m na época de primavera, de modo que nos cultivos de outono e inverno houve somente efeito de época para esta característica. A área foliar especifica foi maior no espaçamento entre plantas de 0,10 m na época de primavera, de modo que no outono e inverno houve somente efeito de época, sendo no outono obtido maior valor para a variável. A taxa de crescimento absoluto foi influenciada somente pela época de primavera. No outono verificou-se efeito dos espaçamentos entre plantas, sendo o maior valor obtido no de 0,10 m. Durante o cultivo de inverno houve efeito dos espaçamentos entre linhas de 0,25 e 0,30 m e entre plantas de 0,10 m, sendo estes os tratamentos que obtiveram melhores resultados. Para a taxa de crescimento relativo verificou-se efeito das épocas de primavera e inverno. Na época de outono os melhores resultados foram verificados para os espaçamentos entre linhas de 0,20 e 0,30 m, que apresentou efeito significativo e entre plantas de 0,10 m. Com relação à taxa de assimilação líquida houve efeito das épocas de outono e primavera, sendo que os maiores valores da taxa foram obtidos na época de outono. A maior taxa de crescimento foi obtida no espaçamento entre plantas de 0,10 m. Segundo experimento: houve efeito da época para altura de plantas, sendo verificadas plantas mais altas na primavera e inverno, cujos valores não diferiram estatisticamente. O diâmetro das plantas foi maior no cultivo de inverno, diferindo das demais épocas. A maior área foliar das plantas foi verificada durante a época de primavera. As plantas mais altas foram encontradas no espaçamento entre plantas de 0,05 m, cujos valores diferiram dos observados no espaçamento de 0,10 m. Não houve diferença de área foliar e diâmetro de planta para os diferentes espaçamentos entre plantas. Com relação ao espaçamento entre linhas não foi verificado diferença estatística para área foliar, número de folhas e diâmetro das plantas. O desdobramento de épocas dentro de espaçamentos revelou que o maior número de folhas, massa fresca total e foliar foi obtida no espaçamento entre plantas de 0,10 m, e ao desdobrar os espaçamentos dentro de épocas, as maiores médias foram obtidas na primavera. Com relação à produtividade o desdobramento de épocas dentro de espaçamentos mostrou que a maior produtividade na primavera, verão e inverno foi obtida no espaçamento entre linhas de 0,20 m, enquanto que no cultivo de outono o melhor espaçamento para o cultivo de plantas de rúcula foi no de 0,25 m. Desdobrando espaçamentos dentro de épocas, os melhores resultados de produtividade foram obtidos na primavera. A maior produtividade da cultura de rúcula foi encontrada no espaçamento entre plantas de 0,05 m

Background: Over the relatively short period of its evolutionary history, Boechera (Brassicaceae) has undergone rapid radiation that has produced 70+ morphologically distinct, sexual diploids. However, reproductive isolation has moved more slowly than morphological divergence in this group and the diploids appear to hybridize frequently where they coexist. Boechera duchesnensis appears to be the result of hybridization between its putative parents Boechera thompsonii and Boechera formosa. Objectives: The objectives of this study are to (i) analyze and document genetic diversity patterns in the population structure, - including allelic and heterozygosity frequencies - of B. thompsonii and B. formosa in concert with their geographic distribution to determine clustering relationships within these populations, (ii) confirm and expand the morphological characteristics of B. thompsonii and B. formosa, as initially proposed in the literature, including pollen and trichome structure using Scanning Electron Microscopy (SEM) to confirm ploidy level and to determine whether both putative parent species share morphological characteristics with their apomictic diploid offspring, and (iii) use genetic and morphologic evidence to show that B. thompsoii and B. formosa are, in fact, the parents of B. duchesnensis by comparing the genetic diversity patterns, population structure, and morphological characteristics of B. duchesnensis, to those of its proposed putative parents (B. thompsonii and B. formosa) and to confirm that B. duchesnensis shares characteristics of Boechera. Methods: Microsatellite data from 14 loci previously identified in Boechera were used to reexamine the current classifications and taxonomic foundations of three Boechera spp. GenAlEx 6.501 (Peakall and Smouse, 2006, 2012) was used to analyze genetic population structures of two divergent sexual diploids in the genus Boechera: B. thompsonii and B. formosa and to later compare those with the population structure of B. duchesnensis. Geographicaldata were plotted using ArcGIS 10.1 (Esri, 2012) to map heterozygosity distribution. Cluster analysis was run with STRUCTURE 2.3.3 (Pritchard et al., 2000; Falush et al., 2003, 2007) and distribution of allelic diversity and heterozygosity was subsequently compared within each taxon and correlated with geographic distribution characteristics. Resultant data were then compared with B. duchesnensis data to document genetic diversity patterns, population structure, and morphological characteristics. Key Results: Analysis of genetic diversity patterns, allelic distribution of the populations, and heterozygosity of B. thompsonii and B. formosa across their geographic range identified four genetically distinct clusters within B. thompsonii, and one genetically distinct cluster in B. formosa. Allelic frequencies in all four discrete population clusters of B. thompsonii and in one discrete population cluster of B. formosa were close to values found in species on the decline. Reproductive isolation, genetic variability, and allelic frequencies were determined, specimen elevations reported, and morphological characteristics reported in the literature were confirmed and expanded. A codominant genetic analysis performed for 14 different loci for B. duchesnensis against those of its parents showed that B. duchesnensis inherits alleles from both putative parents and confirms B. thompsonii and B. formosa as the parents of B. duchesnensis. Observed levels of heterozygosity of B. thompsonii and B. formosa were lower than expected levels and lower than those of other outcrossing diploids. The mean overall observed heterozygosities for each cluster were determined and documented by geographic location. A substantially higher level of observed heterozygosity in B. duchesnensis (Ho = 0.908) consistent with genetic fixation of a heterozygote and apomixis, supports hybridization as a speciation mechanism and apomixis as a mode of reproduction accounting for genotypic and phenotypic diversity. Morphological characteristics, especially those of pollen and trichomes were confirmed, expanded, and documented with SEM imagery. Discussion: This study provides an analysis of the genetic diversity patterns inherent in the population structure, allelic frequencies, allelic variation among individuals of the rare sexual diploids B. thompsonii, B. formosa, and the apomictic diploid B. duchesnensis in correlation with their geographic distribution. There is an implication of a reproductive barrier, within populations of the same species, that contributes to genetic isolation between clusters. I analyze the tendency of reduced heterozygosity to lead to genetic fixation, reproductive isolation, and how the heightened heterozygosity supports the classification of B. duchesnensis as an apomict. Assessing potential populations that might exist based on similar characteristics could possibly provide inferences about where future research might find similar examples of this hybridization. Reproductive isolation is hypothesized to limit gene flow between identified clusters of B. thompsonii and B. formosa exacerbating low observed heterozygosity levels and low allelic frequency levels. Population studies and cluster analysis have implications for offering future conservation strategies for both taxa.