The variation in the insect immune system is an important regulator of insect populations and the pathogens they carry. A central component of insect immunity is melanin, whose production creates cytotoxic intermediates that help to protect against a broad spectrum of pathogens. Melanin is also used in insect cuticle where it helps to improve thermoregulation and desiccation resistance, with insects having less melanized cuticles in warmer and more humid environments. Considering that cuticle melanin and immune melanin are formed by near identical biochemical pathways, they are pleiotropically linked (that is, one or more linked genes influence multiple traits). This has lead to the cuticle-dependent immune investment (CDII) hypothesis, which states that adaptive responses in the cuticle can lead to non-adaptive changes in immunity and could lead to an increase in transmission of insect vectored pathogens in warming climates, due to a weaker defense against the pathogen. However, the impact of CDII on cuticle melanin and immunity, as well as infection prevalence and intensity, under seasonal conditions in the field is still unclear. In this project, we study a population of Asian citrus psyllids, Diaphorina citri, in the field over four seasons. Diaphorina citri vectors a Gram-negative bacteria, Candidatus Liberbacter asiaticus (CLas), that is responsible for Huanglongbing, aka citrus greening disease, which has cost the Florida citrus industry several billion dollars. We assess pathogen load of CLas by quantitative PCR, and assess levels of phenoloxidase activity in the insect hemolymph to measure insect immune function. We assess levels of cuticle melanin. Our results show a significant correlation between temperature, cuticle melanin, and immune function. However, the affect of seasonality on infection prevalence and intensity remains unclear. THE EFFECT OF CLIMATE ON PHYSIOLOGY AND IMMUNE FUNCTION IN THE ASIAN CITRUS PSYLLID, DIAPHORINA CITRI

Huanglonghing (HLB) ou greening dos citros é uma séria doença associada a bactérias do gênero Candidatus Liberibacter, que no Brasil são transmitidas pelo psilídeo Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae). Pela inexistência de variedades cítricas resistentes, as medidas de controle de HLB são preventivas, envolvendo o uso de mudas sadias; inspeção e erradicação de plantas sintomáticas e controle do vetor, que tem sido realizado de forma química. A pulverização sistemática de inseticidas para o controle de D. citri tem ameaçado o manejo integrado de pragas em citros, tornando-se necessário desenvolver medidas alternativas para o manejo deste inseto. A aplicação de um filme de partículas à base de caulim sobre as plantas pode substituir inseticidas no controle de ragas, por afetar a orientação à planta hospedeira e sua aceitação pelo inseto. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o impacto do filme de partículas de caulim sobre a seleção hospedeira e desenvolvimento do psilídeo D. citri em citros. Em laboratório, realizaram-se estudos de preferência de D. citri para pouso, permanência e oviposição em seedlings de laranja Caipira [Citrus sinensis (L.) Osbeck] tratados com caulim (Surround®WP) a 5%, bem como sobre o efeito deste produto quando aplicado diretamente sobre ovos e ninfas em brotações cítricas. Verificou-se que D. citri rejeita plantas cítricas cobertas com filme de partículas de caulim para fins de pouso, permanência e oviposição, em testes de livre escolha entre plantas tratadas e não tratadas com este produto. Machos e fêmeas de D. citri se comportam de forma semelhante, rejeitando plantas cobertas com caulim e preferindo a face abaxial das folhas de plantas não tratadas. Na ausência de escolha, um número significativo de indivíduos de D. citri pousa e permanece por vários dias sobre plantas cítricas cobertas com caulim, porém inferior ao observado sobre plantas não tratadas. Havendo chance escolha entre plantas inteiramente cobertas com o filme de partículas, parcialmente cobertas (com brotos novos desprotegidos), e plantas não tratadas, verificou-se maior número de psilídeos sobre plantas com brotos desprotegidos do que em plantas inteiramente cobertas com o produto, indicando que a emissão de brotos em plantas tratadas reduz a eficácia do tratamento. A oviposição por D. citri é drasticamente reduzida sobre brotações cítricas cobertas com caulim, mesmo em condições de confinamento. Para avaliar o efeito no desenvolvimento de D. citri, caulim a 5% foi aplicado diretamente sobre ovos e ninfas de ínstares iniciais (1º-3º ínstar) e finais (4º-5º ínstar). A aplicação sobre brotações cítricas contendo ovos ou ninfas de diferentes estádios afetou o desenvolvimento de D. citri, reduzindo o numero de ninfas e/ou adultos produzidos. A eficiência de aquisição de Candidatus L. asiaticus por D. citri foi reduzida em plantas cobertas com caulim, sugerindo que o caulim possa também afetar a sua alimentação. Os resultados desta pesquisa indicam que a tecnologia de filme de partículas tem bom potencial para o manejo de D. citri, podendo ser testada em campo. / Huanglonghing (HLB) or Citrus greening is a serious disease associated to the phytopathogenic bacteria Candidatus Liberibacter spp., which in Brazil are transmitted by the Asian citrus psylla, Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae). Due to the inexistence of resistant varieties, control measures of this disease are preventive, involving planting of healthy nursery trees, inspection and eradication of symptomatic plants and vector control. The frequent spraying of insecticides for controlling D. citri has threatened the integrated pest management in citrus, and the development of alternative methods for managing psyllid populations became a research priority. The particle film technology based on kaolin has shown to be effective for controlling some agricultural pests, because it affects host plant finding and acceptance by the insects. This research was carried out to assess the impact of kaolin particle films on host selection and development of D. citri on citrus. Laboratory studies were conducted to evaluate landing, permanence and oviposition of D. citri on sweet orange [Citrus sinensis (L.) Osbeck] seedlings treated with kaolin (Surround®WP) at 5% concentration in water, in relation to non-treated plants, as well as the effect of this product on psyllid development when applied directly on eggs and nymphs. It was found that D. citri rejects citrus plants covered with kaolin, in choice tests between treated x untreated plants. This behavior was the same for D. citri males and females, which preferred to land and remain on the leaf abaxial surface of untreated plants. In non-choice tests, significant numbers of psyllid adults landed and remained for several days on citrus covered with kaolin, but the population observed on non-treated plants was higher. In choice tests among citrus seedlings entirely covered with kaolin, partially covered (with uncovered young shoots) and untreated plants, higher number of psyllids were found on plants with uncovered shoots than on entirely covered plants, showing that the emission of young shoot on treated plants decrease treatment efficacy. Oviposition by D. citri is drastically reduced on kaolin-treated young shoots, even in non-choice (confinement) tests. To test the effect on D. citri development, kaolin was applied direclty on eggs, early-instar (1st-3rd instar) nymphs and late-instar (4th-5th instar) nymphs. The treatment on young citrus shoots containing eggs or nymphs of different stadia affected the development of D. citri, reducing the number of nymphs and adults produced per shoot. Acquisition efficiency of Candidatus L. asiaticus by D. citri was reduced on kaolin-treated plants, suggesting that this treatment may also affect vector feeding. Overall, the results of this research indicate that the particle film technology is a promising tool for managing D. citri populations in citrus groves, which could be tested for efficacy under field conditions.

Huanglonghing (HLB) ou greening dos citros é uma séria doença associada a bactérias do gênero Candidatus Liberibacter, que no Brasil são transmitidas pelo psilídeo Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae). Pela inexistência de variedades cítricas resistentes, as medidas de controle de HLB são preventivas, envolvendo o uso de mudas sadias; inspeção e erradicação de plantas sintomáticas e controle do vetor, que tem sido realizado de forma química. A pulverização sistemática de inseticidas para o controle de D. citri tem ameaçado o manejo integrado de pragas em citros, tornando-se necessário desenvolver medidas alternativas para o manejo deste inseto. A aplicação de um filme de partículas à base de caulim sobre as plantas pode substituir inseticidas no controle de ragas, por afetar a orientação à planta hospedeira e sua aceitação pelo inseto. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o impacto do filme de partículas de caulim sobre a seleção hospedeira e desenvolvimento do psilídeo D. citri em citros. Em laboratório, realizaram-se estudos de preferência de D. citri para pouso, permanência e oviposição em seedlings de laranja Caipira [Citrus sinensis (L.) Osbeck] tratados com caulim (Surround®WP) a 5%, bem como sobre o efeito deste produto quando aplicado diretamente sobre ovos e ninfas em brotações cítricas. Verificou-se que D. citri rejeita plantas cítricas cobertas com filme de partículas de caulim para fins de pouso, permanência e oviposição, em testes de livre escolha entre plantas tratadas e não tratadas com este produto. Machos e fêmeas de D. citri se comportam de forma semelhante, rejeitando plantas cobertas com caulim e preferindo a face abaxial das folhas de plantas não tratadas. Na ausência de escolha, um número significativo de indivíduos de D. citri pousa e permanece por vários dias sobre plantas cítricas cobertas com caulim, porém inferior ao observado sobre plantas não tratadas. Havendo chance escolha entre plantas inteiramente cobertas com o filme de partículas, parcialmente cobertas (com brotos novos desprotegidos), e plantas não tratadas, verificou-se maior número de psilídeos sobre plantas com brotos desprotegidos do que em plantas inteiramente cobertas com o produto, indicando que a emissão de brotos em plantas tratadas reduz a eficácia do tratamento. A oviposição por D. citri é drasticamente reduzida sobre brotações cítricas cobertas com caulim, mesmo em condições de confinamento. Para avaliar o efeito no desenvolvimento de D. citri, caulim a 5% foi aplicado diretamente sobre ovos e ninfas de ínstares iniciais (1º-3º ínstar) e finais (4º-5º ínstar). A aplicação sobre brotações cítricas contendo ovos ou ninfas de diferentes estádios afetou o desenvolvimento de D. citri, reduzindo o numero de ninfas e/ou adultos produzidos. A eficiência de aquisição de Candidatus L. asiaticus por D. citri foi reduzida em plantas cobertas com caulim, sugerindo que o caulim possa também afetar a sua alimentação. Os resultados desta pesquisa indicam que a tecnologia de filme de partículas tem bom potencial para o manejo de D. citri, podendo ser testada em campo. / Huanglonghing (HLB) or Citrus greening is a serious disease associated to the phytopathogenic bacteria Candidatus Liberibacter spp., which in Brazil are transmitted by the Asian citrus psylla, Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae). Due to the inexistence of resistant varieties, control measures of this disease are preventive, involving planting of healthy nursery trees, inspection and eradication of symptomatic plants and vector control. The frequent spraying of insecticides for controlling D. citri has threatened the integrated pest management in citrus, and the development of alternative methods for managing psyllid populations became a research priority. The particle film technology based on kaolin has shown to be effective for controlling some agricultural pests, because it affects host plant finding and acceptance by the insects. This research was carried out to assess the impact of kaolin particle films on host selection and development of D. citri on citrus. Laboratory studies were conducted to evaluate landing, permanence and oviposition of D. citri on sweet orange [Citrus sinensis (L.) Osbeck] seedlings treated with kaolin (Surround®WP) at 5% concentration in water, in relation to non-treated plants, as well as the effect of this product on psyllid development when applied directly on eggs and nymphs. It was found that D. citri rejects citrus plants covered with kaolin, in choice tests between treated x untreated plants. This behavior was the same for D. citri males and females, which preferred to land and remain on the leaf abaxial surface of untreated plants. In non-choice tests, significant numbers of psyllid adults landed and remained for several days on citrus covered with kaolin, but the population observed on non-treated plants was higher. In choice tests among citrus seedlings entirely covered with kaolin, partially covered (with uncovered young shoots) and untreated plants, higher number of psyllids were found on plants with uncovered shoots than on entirely covered plants, showing that the emission of young shoot on treated plants decrease treatment efficacy. Oviposition by D. citri is drastically reduced on kaolin-treated young shoots, even in non-choice (confinement) tests. To test the effect on D. citri development, kaolin was applied direclty on eggs, early-instar (1st-3rd instar) nymphs and late-instar (4th-5th instar) nymphs. The treatment on young citrus shoots containing eggs or nymphs of different stadia affected the development of D. citri, reducing the number of nymphs and adults produced per shoot. Acquisition efficiency of Candidatus L. asiaticus by D. citri was reduced on kaolin-treated plants, suggesting that this treatment may also affect vector feeding. Overall, the results of this research indicate that the particle film technology is a promising tool for managing D. citri populations in citrus groves, which could be tested for efficacy under field conditions.

O \"huanglongbing\" (HLB), ou \"greening\" dos citros, tem sido considerada a pior e mais destrutiva doença que ocorre em cultivares comerciais de citros do mundo. Até hoje, não se conhecem medidas eficientes para o controle da doença. Apesar disso, são recomendadas três medidas que podem reduzir a disseminação da mesma, (1) propagação de material sadio, (2) eliminação de planta sintomática tão logo seja constatada e (3) redução da população do vetor, o psilídeo Diaphorina citri Kuwayama. O HLB foi constatado no Brasil, no estado de São Paulo, em março de 2004. Desde então, foram constatadas duas bactérias associadas a plantas com sintomas, \"Candidatus Liberibacter americanus\" e \"Candidatus Liberibacter asiaticus\", ambas transmitidas por D. citri. A proposta deste trabalho foi estudar: (1) a distribuição temporal deste inseto em pomares comerciais de laranja (Citrus sinensis) nas regiões de Araras, Bauru, Botucatu, Casa Branca, Lins e São Carlos, estado de São Paulo, no período de julho de 2004 a junho de 2007, (2) a distribuição espacial de D. citri em Bauru, Botucatu, Franca, Lins e São Carlos com base na relação variância/média, coeficiente de Taylor e índice de Morisita, (3) inimigos naturais de D. citri e taxas de parasitismo de ninfas do psilídeo por Tamarixia radiata (Waterston) (Hymenoptera: Eulophidae) em diferentes pomares, no período de 2005 a 2007 e (4) a tabela de vida ecológica das fases imaturas deste inseto, em Araras e Piracicaba, por quatro gerações. As proporções de ramos de C. sinensis infestados por ninfas e adultos do psilídeo variaram de 0 a 68,3% e se mostraram dependentes da disponibilidade de ramos em crescimento (novos), embora o tamanho da população seja dependente do clima. A maior infestação de ninfas foi observada em São Carlos e as maiores infestações de adultos ocorreram em Bauru, Botucatu, Lins e São Carlos. Por outro lado, as menores proporções de ramos infestados foram observadas em Araras e Casa Branca. D. citri mostrou uma distribuição do tipo agregada, tanto para a fase ninfal quanto para a fase adulta. Não foram observados coccinelídeos predando ovos ou ninfas do psilídeo. A predação de D. citri por crisopídeos foi muito baixa nas condições estudadas. As taxas médias de parasitismo de ninfas, de quarto e quinto ínstares, por T. radiata variaram entre as áreas amostradas e épocas, de 0 a 91,6%, sendo tal parasitismo variável de acordo com a cultivar de citros. Na tabela de vida ecológica, verificou-se que as durações do período de ovo a adulto, em campo, foram semelhantes entre as quatro gerações, de 18,0 a 24,7 dias (temperaturas médias de 21,6 a 26,0°C) e seguiram os modelos de exigências térmicas do inseto obtidos em laboratório. Entretanto, as viabilidades deste mesmo período variaram consideravelmente, de 1,7 a 21,4%, sendo que as maiores mortalidades foram verificadas nas fases de ovo e ninfa pequena (primeiro a terceiro ínstares), as quais são consideradas fatores chaves para o crescimento populacional da praga. / Huanglongbing (HLB), or citrus greening disease, has been considered the worst and most destructive disease that occurs in all citrus varieties in the world. Until today, effective control measures are unknown. However, three main measures have been recommended that may reduce the spread of the disease: (1) propagation of healthy plants; (2) elimination of symptomatic trees as soon as they are observed; and (3) reduction of the insect vector population, the citrus psylla Diaphorina citri Kuwayama. HLB was first found in Brazil in the State of São Paulo in March 2004. Since then, two bacteria were found associated with plants with symptoms, \"Candidatus Liberibacter americanus\" and \"Candidatus Liberibacter asiaticus\", both transmitted by D. citri. This research aimed to study: (1) the seasonal distribution of D. citri in citrus groves (Citrus sinensis) in Araras, Bauru, Botucatu, Casa Branca, Lins and São Carlos, State of São Paulo, from July 2004 through June 2007; (2) the spatial distribution of D. citri in Bauru, Botucatu, Franca, Lins and São Carlos according to the variance/mean ratio, Taylor\'s power law coefficients, and Morisitas index; (3) natural enemies of D. citri and parasitism rates of citrus psylla nymphs by Tamarixia radiata (Waterston) (Hymenoptera: Eulophidae) in different groves in three years, 2005, 2006, and 2007; and (4) the ecological life table of the immature stages of this insect, in Araras and Piracicaba, over four generations. The proportions of C. sinensis flushes or branches infested with nymphs and adults of citrus psylla ranged from 0 to 68.3%, and were dependent on the availability of new flushes, although population size depends on the climate. The largest infestation of nymphs was observed in São Carlos and the largest infestations of adults occurred in Bauru, Botucatu, Lins, and São Carlos. On the other hand, the lowest proportions of infested flushes or branches were observed in Araras and Casa Branca. D. citri nymphs and adults showed an aggregate distribution. No coccinellids were observed preying on eggs and nymphs of D. citri. Predation of D. citri by lacewings was very low under the conditions studied. The average parasitism rates of fourth- and fifth-instar nymphs by T. radiata varied among the sampled areas and seasons from 0 to 91.6%, and also varied with citrus variety. In the ecological life table, the mean developmental period from egg to adult in the field was similar between the four generations, 18.0 to 24.7 days (average temperatures of 21.6 to 26.0°C) and values were not different from the thermal requirement models obtained in the laboratory. However, immature survival ranged considerably, from 1.7 to 21.4%, and the highest mortalities were observed in eggs and small nymphs (first to third instars), which are considered the key factors for population growth of the pest.

O \"huanglongbing\" (HLB), ou \"greening\" dos citros, tem sido considerada a pior e mais destrutiva doença que ocorre em cultivares comerciais de citros do mundo. Até hoje, não se conhecem medidas eficientes para o controle da doença. Apesar disso, são recomendadas três medidas que podem reduzir a disseminação da mesma, (1) propagação de material sadio, (2) eliminação de planta sintomática tão logo seja constatada e (3) redução da população do vetor, o psilídeo Diaphorina citri Kuwayama. O HLB foi constatado no Brasil, no estado de São Paulo, em março de 2004. Desde então, foram constatadas duas bactérias associadas a plantas com sintomas, \"Candidatus Liberibacter americanus\" e \"Candidatus Liberibacter asiaticus\", ambas transmitidas por D. citri. A proposta deste trabalho foi estudar: (1) a distribuição temporal deste inseto em pomares comerciais de laranja (Citrus sinensis) nas regiões de Araras, Bauru, Botucatu, Casa Branca, Lins e São Carlos, estado de São Paulo, no período de julho de 2004 a junho de 2007, (2) a distribuição espacial de D. citri em Bauru, Botucatu, Franca, Lins e São Carlos com base na relação variância/média, coeficiente de Taylor e índice de Morisita, (3) inimigos naturais de D. citri e taxas de parasitismo de ninfas do psilídeo por Tamarixia radiata (Waterston) (Hymenoptera: Eulophidae) em diferentes pomares, no período de 2005 a 2007 e (4) a tabela de vida ecológica das fases imaturas deste inseto, em Araras e Piracicaba, por quatro gerações. As proporções de ramos de C. sinensis infestados por ninfas e adultos do psilídeo variaram de 0 a 68,3% e se mostraram dependentes da disponibilidade de ramos em crescimento (novos), embora o tamanho da população seja dependente do clima. A maior infestação de ninfas foi observada em São Carlos e as maiores infestações de adultos ocorreram em Bauru, Botucatu, Lins e São Carlos. Por outro lado, as menores proporções de ramos infestados foram observadas em Araras e Casa Branca. D. citri mostrou uma distribuição do tipo agregada, tanto para a fase ninfal quanto para a fase adulta. Não foram observados coccinelídeos predando ovos ou ninfas do psilídeo. A predação de D. citri por crisopídeos foi muito baixa nas condições estudadas. As taxas médias de parasitismo de ninfas, de quarto e quinto ínstares, por T. radiata variaram entre as áreas amostradas e épocas, de 0 a 91,6%, sendo tal parasitismo variável de acordo com a cultivar de citros. Na tabela de vida ecológica, verificou-se que as durações do período de ovo a adulto, em campo, foram semelhantes entre as quatro gerações, de 18,0 a 24,7 dias (temperaturas médias de 21,6 a 26,0°C) e seguiram os modelos de exigências térmicas do inseto obtidos em laboratório. Entretanto, as viabilidades deste mesmo período variaram consideravelmente, de 1,7 a 21,4%, sendo que as maiores mortalidades foram verificadas nas fases de ovo e ninfa pequena (primeiro a terceiro ínstares), as quais são consideradas fatores chaves para o crescimento populacional da praga. / Huanglongbing (HLB), or citrus greening disease, has been considered the worst and most destructive disease that occurs in all citrus varieties in the world. Until today, effective control measures are unknown. However, three main measures have been recommended that may reduce the spread of the disease: (1) propagation of healthy plants; (2) elimination of symptomatic trees as soon as they are observed; and (3) reduction of the insect vector population, the citrus psylla Diaphorina citri Kuwayama. HLB was first found in Brazil in the State of São Paulo in March 2004. Since then, two bacteria were found associated with plants with symptoms, \"Candidatus Liberibacter americanus\" and \"Candidatus Liberibacter asiaticus\", both transmitted by D. citri. This research aimed to study: (1) the seasonal distribution of D. citri in citrus groves (Citrus sinensis) in Araras, Bauru, Botucatu, Casa Branca, Lins and São Carlos, State of São Paulo, from July 2004 through June 2007; (2) the spatial distribution of D. citri in Bauru, Botucatu, Franca, Lins and São Carlos according to the variance/mean ratio, Taylor\'s power law coefficients, and Morisitas index; (3) natural enemies of D. citri and parasitism rates of citrus psylla nymphs by Tamarixia radiata (Waterston) (Hymenoptera: Eulophidae) in different groves in three years, 2005, 2006, and 2007; and (4) the ecological life table of the immature stages of this insect, in Araras and Piracicaba, over four generations. The proportions of C. sinensis flushes or branches infested with nymphs and adults of citrus psylla ranged from 0 to 68.3%, and were dependent on the availability of new flushes, although population size depends on the climate. The largest infestation of nymphs was observed in São Carlos and the largest infestations of adults occurred in Bauru, Botucatu, Lins, and São Carlos. On the other hand, the lowest proportions of infested flushes or branches were observed in Araras and Casa Branca. D. citri nymphs and adults showed an aggregate distribution. No coccinellids were observed preying on eggs and nymphs of D. citri. Predation of D. citri by lacewings was very low under the conditions studied. The average parasitism rates of fourth- and fifth-instar nymphs by T. radiata varied among the sampled areas and seasons from 0 to 91.6%, and also varied with citrus variety. In the ecological life table, the mean developmental period from egg to adult in the field was similar between the four generations, 18.0 to 24.7 days (average temperatures of 21.6 to 26.0°C) and values were not different from the thermal requirement models obtained in the laboratory. However, immature survival ranged considerably, from 1.7 to 21.4%, and the highest mortalities were observed in eggs and small nymphs (first to third instars), which are considered the key factors for population growth of the pest.

<p>Integrating unoccupied aerial systems (UAS) into agricultural remote sensing has revolutionized several domains, including crop yield estimation. This research arises from the need to combat citrus greening disease, a major threat to citrus production. Accurately estimating crop yields is crucial for evaluating the effectiveness of treatments and controls for this disease. In response, our study examined the efficacy of phenotypic data extracted from multi-temporal RGB and multispectral UAS images in estimating individual citrus tree yields before harvest and then using this as an indicator to analyze the effectiveness of the treatments and control choice.</p> <p>This study presents machine learning-based regression models for estimating individual citrus tree yields, utilizing the diverse features extracted to provide comprehensive insights into the citrus trees under investigation. Four machine learning algorithms, random forest regression, extreme gradient boosting regression, adaptive boosting, and support vector regression, were employed to build the yield estimation models. The experiment was designed in two phases: single-temporal and multi-temporal modeling.</p>