Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-17Bitstream added on 2014-06-13T20:14:43Z : No. of bitstreams: 1 lemes_arn_me_jabo.pdf: 416795 bytes, checksum: 44abf4d7c9c15c73531d86dc762390a5 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A bactéria Bacillus thuringiensis (Bt) possui a capacidade de produzir inclusões protéicas (proteína Cry) e proteínas vegetativas (Vip). Estas proteínas podem ser tóxicas para insetos e por meio de transgenia, a expressão em plantas, podem também proporcionar controle de importantes pragas agrícolas. Nesse sentido, esta pesquisa teve por objetivo avaliar o potencial de controle das proteínas Cry1Aa, Cry1Ac, Cry1Ca, Vip3A(1), Vip3A(2) e Vip3A(3) em uma população brasileira da lagarta-da-maçã, Heliothis virescens (Lepidoptera: Noctuidae), bem como o efeito subletal e efeito sinérgico entre estas proteínas e a proteólise pelo suco do intestino do inseto praga em estudo. Para tanto, clones de Escherichia coli recombinantes portadores de genes únicos foram cultivados em meio para a indução das proteínas e os lisados obtidos foram utilizados para as análises de toxicidade por meio de bioensaios. Diferentes concentrações protéicas foram utilizadas para conduzir os bioensaios. A mortalidade foi avaliada e obteve-se a CL50. Desta forma, observou-se que, dentre as proteínas testadas, Cry1Ac (CL50 39,89 ng.cm-2), Vip3A(2) (CL50 945,77 ng.cm-2) e Vip3A(3) (CL50 874,45 ng.cm-2 ) foram as mais tóxicas e houve correlação negativa entre a concentração de proteínas e o peso das lagartas. Nos ensaios referentes ao efeito sinérgico das proteínas, ativadas e não ativadas com tripsina comercial, foram encontradas possíveis combinações eficientes no controle da praga em estudo destacando-se Vip3A(2)/Cry1Aa, Vip3A(1)/Cry1Aa, Vip3A(1)/Cry1Ac, e Vip3A(2)/Cry1Ac. Os resultados referentes à interação das enzimas digestivas do intestino de H. virescens com as toxinas Cry1 e Vip3A permitiram constatar que as proteínas são ativadas / Bacillus thuringiensis (Bt) produces protein inclusions (Cry proteins) and vegetative proteins (Vip). Such proteins may act as toxic to some insects and through transgenesis plants they may be able to control important agricultural pests. Thus this work aimed to evaluate the control potential of Cry1Aa, Cry1Ac, Cry1Ca, Vip3A(1), Vip3A(2) and Vip3A(3) proteins in a Brazilian population of Heliothis virescens (tobacco budworm) (Lepidoptera: Noctuidae), as well as to analyze the sublethal and the synergic effects among these proteins and the proteolysis on the intestinal juice of this pest. In order to do this, Escherichia coli clones expressing each one of the above mentioned proteins were induced to produce them and the obtained lysates were used to determine the level of toxicity through bioassays with neonatal larvae of H. virescens. Different protein concentrations were used to carry out the bioassays. The mortality was evaluated and it was possible to detect the CL50. It was possible to observe that among the tested proteins, Cry1Ac (CL50 39.89 ng.cm-2), Vip3A(2) (CL50 945,77 ng.cm-2) and Vip3A (3) (CL50 874,45 ng.cm-2) were the most toxic and showed a negative correlation between the protein concentration and larvae weight. During the bioassays concerning the synergistic effect of these proteins, which were either previously activated or not using commercial trypsin, there we found efficient combinations for the control of the pest under study in this work, being that the combinations Vip3A(2)/Cry1Aa, Vip3A(1)/Cry1Aa, Vip3A(1)/Cry1Ac and Vip3A(2)/Cry1Ac were considered the best ones. The results with reference to the interaction of the digestive enzymes from the intestine of H. virescens larvae when using the toxins Cry1 and Vip3A allowed us to detect that these proteins are activated

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-12-16Bitstream added on 2014-06-13T19:21:14Z : No. of bitstreams: 1 carvalho_js_dr_jabo.pdf: 697726 bytes, checksum: 0785c6c16f6a2531f403eacf0b663f5b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os objetivos desse trabalho foram: avaliar a distribuição espacial de lagartas de D. saccharalis em duas áreas de cana-de-açúcar, uma com alta e outra com baixa intensidade de infestação, visando à construção de um plano de amostragem sequencial para ser empregado em programas de manejo integrado desta praga e avaliar influência das duas linhas e do comprimento dessas linhas no método de levantamento amostral. Os levantamentos foram realizados em áreas com baixa infestação (variedade CTC3) e alta infestação (variedade RB92579) durante três estágios de desenvolvimento da planta: 4,0, 6,5 e 9,0 meses nos municípios de Jaboticabal/SP e Quatá/SP, respectivamente, durante o período de julho/2008 a março/2009. Foram analisados índices de agregação para melhor descrição da distribuição da praga e o ajuste dos dados à um modelo probabilístico de distribuição de frequência, como Poisson e Binomial Negativa. Os índices da razão variância/média, índice de Morisita, Coeficiente de Green e parâmetro k da binomial negativa indicaram distribuição agregada das lagartas de D. saccharalis em ambas as áreas avaliadas, assim como os dados se ajustaram à distribuição binomial negativa, rejeitando-se, a aleatoriedade. Foi desenvolvido um plano de amostragem sequencial de lagartas de D. saccharalis, e o número máximo de amostras esperadas para tomada de decisão foi de sete unidades amostrais independente do tamanho da área. A comparação entre os métodos de amostragens indicou que é necessário avaliar as duas linhas paralelas de cana-de-açúcar, mas que o comprimento de 1 metro linear é suficiente para uma amostragem representativa / The aims of this study were: to evaluate the spatial distribution of D. saccharalis larvae in two sugarcane areas, one high and another low infestation intensity, as support for the construction of a sequential sampling plan to be used in integrated pest management of this pest and to evaluate the influence of two lines and the length lines in the method of sample surveys. The surveys were conducted in low infestation intensity area (CTC3 variety) and high infestation intensity area (RB92579 variety) during three development stages of the plant: 4.0, 6.5 and 9.0 months in the cities of Jaboticabal/SP and Quatá/SP, respectively, during the period from March/2009 to July/2008. Were analyzed rates of aggregation for a better description of the pest distribution, as well as the adjustment to a probabilistic model of frequency distribution such as Poisson and Negative Binomial Distributions. The variance/mean relationship index, index of Morisita, the Green coefficient and the k exponent of negative binomial indicated aggregate distribution of D. saccharalis larvae in both areas evaluated, as well as the data were adjusted to the negative binomial distribution rejecting itself, the randomness. Sequential sampling plans have been developed to D. saccharalis larvae and the maximum number of expected samples to making decision was seven sampling units. The comparison between the sample methods indicated that it is necessary to evaluate the two lines of sugarcane, but only 1 meter of length is enough for a representative sample

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:34:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-10-21Bitstream added on 2014-06-13T20:25:40Z : No. of bitstreams: 1 dalpogetto_mhfa_dr_botfca.pdf: 368194 bytes, checksum: 8dfc70972ac1ab9a42451556875848cb (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os herbicidas são capazes de promover alterações fisiológicas nas plantas cultivadas não suscetíveis a eles, podendo acarretar mudanças na bioecologia dos insetos que utilizam tais plantas para sobrevivência, inclusive insetos-praga e seus inimigos naturais. Além disso, aplicações seqüenciais ou associadas de herbicidas e inseticidas podem influenciar a eficácia de controle dos insetos-praga. O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto de herbicidas aplicados em pós-emergência em plantas de milho sobre o desenvolvimento de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) e sobre seus inimigos naturais em campo e laboratório. A interação entre herbicidas e inseticidas sobre o controle da praga também foi avaliada. Em laboratório, plantas de milho foram pulverizadas com os herbicidas bentazona, atrazina, nicossulfuron e 2,4-D (doses recomendadas) e folhas fornecidas a lagartas neonatas de S. frugiperda, para o acompanhamento do desenvolvimento do inseto. De forma semelhante, pupas de S. frugiperda obtidas das lagartas criadas sobre as folhas de milho tratadas com os herbicidas foram oferecidas a fêmeas do parasitóide de pupas Trichospilus diatraeae (Hymenoptera: Eulophidae) para acompanhamento do desenvolvimento e taxa de parasitismo do parasitóide. Em campo os herbicidas foram aplicados nas plantas de milho e a população de S. frugiperda foi monitorada semanalmente. Quinze dias após a aplicação dos herbicidas larvas da praga foram coletadas e transferidas individualmente para potes contendo dieta artificial para avaliação do parasitismo natural. O efeito dos herbicidas sobre o controle químico de S. frugiperda foi realizado da seguinte forma: larvas do inseto foram alimentadas com dieta artificial contendo herbicidas e após 48 h foram colocadas para se alimentar... / Herbicides can promote physiological changes in non susceptible crops and may lead to changes in bioecology of insects that use these plants for their survival, especially pests and their natural enemies. In addition, herbicides applications next or in mixture with insecticides can affect the effectiveness of pest control. The aim of this study was to evaluate the impact of post-emergence herbicides applied in corn plants on the development of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) and their natural enemies in field and laboratory. The interaction between herbicides and insecticides on pest control was also evaluated. In laboratory corn plants were sprayed with the herbicides bentazon, atrazine, nicosulfuron and 2,4-D and leaves were supplied to neonate larvae of S. frugiperda for development evaluation. Similarly, S. frugiperda pupae obtained from caterpillars reared on treated leaves with herbicides were offered to females of the Trichospilus diatraeae (Hymenoptera: Eulophidae). The development and parasitism rate by parasitoid was evaluated. In field conditions the herbicides were applied in corn plants and the population of S. frugiperda was monitored weekly. Fourteen days after the herbicides application pest larvae were collected and transferred individually to pots containing artificial diet to evaluate the natural parasitism. The effect of herbicides on the chemical control of S. frugiperda was performed as follows: the insect larvae were fed on artificial diet containing herbicides 48 h before exposition to insecticides. After larvae were placed to feed on corn leaves treated with synthetic insecticides chlorpyrifos, deltamethrin, methomyl, etofenprox and spinosad, these same insecticides... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:33:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-06. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:47:49Z : No. of bitstreams: 1 000829635_20160806.pdf: 54783 bytes, checksum: 1f71baca5b42308b10e653a6d3b40058 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-08-08T11:55:58Z: 000829635_20160806.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-08-08T11:56:33Z : No. of bitstreams: 1 000829635.pdf: 1135736 bytes, checksum: 5f82225f1067c07c36424e25cc5c44f1 (MD5) / As proteínas Vip3Aa e Cry1Ia apresentam potencial no controle de lepidópteros-praga e surgem como alternativa promissora no manejo da resistência de pragas as proteínas Cry1A, que tem sido altamente utilizada na formulação de bioinseticidas comerciais à base de Bacillus thuringiensis (Bt) e em plantas transgênicas. Assim sendo, o presente trabalho teve como objetivo a clonagem e expressão das proteínas Vip3Aa42, Vip3Aa43 e Cry1Ia10 em Escherichia coli, a fim de se analisar a correlação entre a união aos receptores por meio de análises de competição entre as diferentes toxinas Vip3Aa e a toxina Cry1Ia10, e a toxicidade a lepidópteros-praga, inferindo-se quais as combinações que poderiam ser utilizadas na produção de plantas transgênicas, contendo múltiplos genes, as quais vêm sendo empregadas para contornar a evolução da resistência dos insetos às toxinas Bt. Para tanto, os genes vip3Aa e cry1Ia10 foram clonados no vetor pET SUMO, expressos em E. coli e a toxicidade das proteínas foram testadas em bioensaios com lagartas neonatas de Spodoptera frugiperda, Anticarsia gemmatalis e Heliothis virescens. As BBMVs (Brush Border Membrane Vesicles) foram preparadas a partir dos intestinos das três espécies e ensaios de competição homóloga e heteróloga foram realizados. As proteínas Vip3Aa42 e Vip3Aa43 apresentaram toxicidade para S. frugiperda e A. gemmatalis. Já a proteína Cry1Ia10 apresentou toxicidade apenas para A. gemmatalis e, as proteínas não se mostraram tóxicas para H. virescens. Os ensaios de ligação às BBMVs demonstraram que as proteínas Vip3Aa42, Vip3Aa43 e Cry1Ia10 se unem aos receptores presentes no intestino médio de forma efetiva nas três espécies e que, portanto, houve correlação entre a toxicidade e a união aos receptores para as populações de S. frugiperda e A. gemmatalis, porém para H. virescens não houve relação entre a toxicidade e a união aos receptores. Sendo assim ... / Vip3Aa and Cry1Ia proteins have potential in control of Lepidopteran pest and emerge as a promising alternative in the pest resistance management the Cry1A proteins, which has been highly used in the formulation of commercial insecticides based on Bacillus thuringiensis (Bt) and in transgenic plants. Therefore, this study aimed to cloning and expression of Vip3Aa42, Vip3Aa43 and Cry1Ia10 proteins in Escherichia coli, in order to analyze the correlation between the binding to receptors through competition assays between the different Vip3Aa toxins and toxin Cry1Ia10, and toxicity to lepidopteran pests inferring up which combinations that could be used to produce transgenic plants containing multiple genes, which have been used to circumvent the development of insects resistance to Bt toxins. Therefore, vip3Aa and cry1Ia10 genes were cloned into the pET SUMO vector, expressed in E. coli and toxicity of proteins were tested in bioassays with neonate larvae of Spodoptera frugiperda, Anticarsia gemmatalis and Heliothis virescens. The BBMVs (Brush Border Membrane Vesicles) were prepared from the gut of the three species, and homologous and heterologous competition assays were performed. The Vip3Aa42 and Vip3Aa43 proteins were toxic to S. frugiperda and A. gemmatalis. Already Cry1Ia10 protein showed toxicity only for A. gemmatalis and proteins were not toxic to H. virescens. Binding assays to BBMVs demonstrated that Vip3Aa42, Vip3Aa43 and Cry1Ia10 proteins binding effectively to receptors present in the midgut in three species and, therefore, was correlation between toxicity and the binding to receptors for the populations of S. frugiperda and A. gemmatalis, but for H. virescens there was no relationship between toxicity and the binding to receptors. Thus, the combination of Cry1Ia10 and Vip3Aa42 or Vip3Aa43 proteins is indicated for the production of biological insecticidal, as well as for the production of transgenic plants to circumvent ...

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-28Bitstream added on 2015-03-03T12:06:41Z : No. of bitstreams: 1 000807189.pdf: 513496 bytes, checksum: f159d1d89839d51a132b4de0867ce194 (MD5) / O uso de plantas Bt no controle de pragas possui riscos quanto à seleção de indivíduos resistentes. Por isso, a adoção de áreas de refúgio é crucial para minimizar a evolução da resistência. E para planejar a disposição e a distância entre essas áreas deve-se conhecer a dispersão dos insetos. Assim, o primeiro objetivo deste trabalho foi marcar Anticarsia gemmatalis (Hübner) (Lepidoptera: Erebidae) e Chrysodeixis includens (Walker) (Lepidoptera: Noctuidae) por meio de corantes lipossolúveis para definir o melhor corante-concentração a ser utilizados em estudos de dispersão. O segundo objetivo foi avaliar os efeitos da idade, do sexo e da cópula no voo tutorado, e o reflexo desses cenários na reprodução e no manejo de resistência, para, com isso, realizar estudos de dispersão de adultos de A. gemmatalis em soja. Os corantes azul (Solvent Blue 35) e vermelho (Sudan Red 7B) nas concentrações de 100 e 400 ppm diluídos em óleo foram testados. Verificou-se que o corante Sudan Red 7B a 400 ppm pode ser utilizado na marcação de A. gemmatalis, mas não para C. includens. Avaliou-se o voo tutorado e a reprodução de fêmeas e machos, copulados ou não com 2, 4 e 6 dias após a emergência. Constatou-se que diversas características relacionadas ao voo e à reprodução de A. gemmatalis reforçam a estratégia de refúgio estruturado em soja Bt, o que pode desacelerar o desenvolvimento de populações resistentes no campo. Avaliou-se a dispersão por meio da liberação e captura. Utilizaram-se armadilhas luminosas na captura dos insetos, distribuídas nos sentidos norte, sul, leste e oeste, e espaçadas a 150 m entre si até a distância máxima de 900 m. Mais de 10% dos adultos de A. gemmatalis estudados puderam voar mais de 800 m. Consequentemente, propõe-se que as áreas de refúgio em soja Bt sejam espaçadas a até 800 m de distância entre si, visando a diminuição da frequência dos indivíduos resistentes no campo / The use of Bt crops to control pests may cause environmental risks mainly due to selection of resistant individuals. Therefore, the use of refuge areas is crucial to minimize the evaluation of resistance. However, dispersal of target insects should be understood to properly plan the locations of these areas. Thus, the first objective of this study was to mark Anticarsia gemmatalis (Hübner) (Lepidoptera: Erebidae) and Chrysodeixis includens (Walker) (Lepidoptera: Noctuidae) by oil-soluble dyes in order to establish the best concentration to be used in dispersal studies. The second objective was to evaluate the effects of age, sex, and copulation on tethered flight and their implication of these scenarios on reproduction and resistance management as well as to carry out dispersal studies of A. gemmatalis adults in soybean. The blue (Solvent Blue 35) and red (Sudan Red 7B) dyes at 100 and 400 ppm concentrations diluted in oil were tested. It was noticed that the Sudan Red 7B at 400 ppm can be used for marking A. gemmatalis, but not for C. includens. We evaluated the tethered flight and reproduction of females and males, mated and unmated with 2, 4, and 6 days after emergence. Results indicated that several characteristics related to flight and reproduction of A. gemmatalis support the structured refuge strategy for Bt soybean, which can slow down the development of resistant populations in the field. Dispersal of insects was also evaluated through the release and capture. Light traps were used to capture the insects and were distributed 150 m apart in the North, South, East and West directions. The farthest light trap was located 900 m from the release site. More than 10% of A. gemmatalis adults could fly more than 800 m. Consequently, it is proposed that refuge areas in Bt soybeans should be spaced up to 800 m away from each other, aiming to reduce the frequency of resistant individuals in the field

Orientador: Carlos Frederico Wilcken / Resumo: Este estudo teve por objetivo avaliar a eficiência do Thyrinteina arnobia vírus (TaV) e de Bacillus thuringiensis quando submetidos a diferentes condições de pH e temperatura no controle da lagarta parda Thyrinteina arnobia (Stoll, 1782) (Lepidoptera: Geometridae). Foram testadas 4 temperaturas (18, 22, 26 e 30º C) e 4 pHs diferentes (5, 6, 7 e 8). Os ovos de Thyrinteina arnobia foram provenientes de uma criação em dieta artificial, mantida em laboratório. Os entomopatógenos foram aplicados em folhas de Eucalyptus grandis, para posterior oferecimento à lagartas do 3º. e 5º. instares. O ensaio de pH foi conduzido em sala climatizada (temperatura: 25 ± 1oC ; UR: 70 ± 10 % e fotofase de 13 horas), enquanto que os ensaios de temperatura os tratamentos foram conduzidos em câmaras de BOD e fotofase de 13 horas. Os experimentos foram instalados no delineamento experimental inteiramente casualizado e a distribuição dos tratamentosem esquema fatorial 4x3, com 10 repetições de 5 lagartas cada uma, sendo avaliadas 150 lagartas para cada tratamento. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste t (LSD) ao nível de 5 % de probabilidade. A variável avaliada foi a mortalidade acumulada das lagartas. As observações foram feitas diariamente porém, para a análise estatística consideraram-se as avaliações realizadas aos 4, 6, 8, 10 e 15 dias. Os dados foram corrigidos utilizando-se a raiz quadrada de x + 1. No experimento sobre a influência da temperatura, foi verificado que quanto maior a temperatura, maior a mortalidade causadas pelo TaV e pelo B. thuringiensis, tanto para lagartas de 3o. instar quanto para lagartas de 5o. instar de T. arnobia. As temperaturas mais favoráveis para a expressão da ação de ambos os patógenos foi 26 e 30ºC. No experimento sobre o efeito do pH da calda de pulverização... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: The objective of this work was to evaluate the efficiency of Thyrinteina arnobia virus (TaV) and Bacillus thuringiensis when exposed to different conditions of pH and temperature to the eucalyptus brown looper control Thyrinteina arnobia (Stoll, 1782) (Lepidoptera: Geometridae). It was evaluated at 4 different temperatures (18, 22, 26 and 30ºC) and 4 different pHs (5, 6, 7 and 8). T. arnobia larvae were reared in an artificial diet and maintained in the laboratory. The entomopathogens were applied to Eucalyptus grandis leaves, and these were offered to larvae at the 3rd and 5th instars. The pH assay was conducted in a controlled conditions (temperature of 25 ± 1oC ; RH: 70 ± 10 % and photophase of 13 hours). The temperature assays were conducted at a controlled temperatures, in a BOD room with photophase of 13 hours. The experiments were installed in the following factorial analysis 4x3, with a experimental design completely randonized, with 10 replications with 5 larvae each one. The data obtained were submitted to ANOVA and means compared by t test (LSD) (P£ 0.05). The variable evaluated was the accumulative larvae death. The observations were made daily, but for the statistical analysis only the evaluations in 4, 6, 8, 10 and 15 days were considered. The temperature experiment showed that higher temperature caused higher mortality to both 3rd and 5th instars of T. arnobia larvae. The more favorable temperatures were 26ºC and 30ºC for the expression of both pathogens. The results of suspention pH experiment showed that pH 7,0 was the most adequated for the B. thuringiensis action for both instars of T. arnobia. However, the TaV action in T. arnobia larvae was not affected for the different pHs evaluated. In different experiments carried out, 3rd instar larvae were more susceptible than to 5th instar. Also for the different temperatures and of different pHs, B. thuringiensis... (Complete abstract, click electronic address below). / Mestre

Orientador : Dr. Daniel Ricardo Sosa-Gómez / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Entomologia). Defesa: Curitiba, 27/02/2012 / Inclui referências / Área de concentração : Entomologia / Resumo: Anticarsia gemmatalis Hubner e Pseudoplusia includens (Walker) sao importantes pragas da cultura da soja. A principal forma de controle dessas pragas e por meio de aplicacoes de inseticidas quimicos e com a introducao da soja geneticamente modificada com o gene de Bacillus thuringiensis, tornam-se necessarios os estudos de analise de risco para evitar a selecao de insetos resistentes e tambem a investigacao da variabilidade genetica destas pragas nas regioes produtoras de soja sao fundamentais para a implementacao de um manejo de resistencia de insetos no Brasil. Assim, os objetivos desse trabalho foram: determinar as linhas discriminatorias de P. includens aos diferentes grupos de inseticidas, avaliar a suscetibilidade a proteina Cry1Ac em populacoes de P. includens coletadas nas principais regioes produtoras de soja no Brasil durante as safras agricolas 2008/09, 2009/10 e 2010/11 e de A. gemmatalis nas safras 2008/09 e 2010/11 e verificar se ha diferenca na suscetibilidade das populacoes de lagartas provenientes de diferentes regioes geograficas e avaliar a variabilidade genetica e fluxo genico das populacoes de A. gemmatalis e P. includens utilizando sequencias de DNA mitocondriais. Para determinar as linhas discriminatorias de suscetibilidade aos diferentes inseticidas, foram utilizadas lagartas de final de segundo instar e as diferentes concentracoes de inseticidas foram aplicadas nas lagartas por meio da aplicacao topica na regiao dorsal toracica da lagarta. As linha-basicas de suscetibilidade a proteina Cry1Ac foram estabelecidas utilizando lagartas neonatas, por meio de bioensaios de incorporacao das diferentes concentracoes da proteina em dieta artificial. Para avaliar a variabilidade genetica utilizou-se sequencias de DNA mitocondriais das subunidades I da citocromo oxidase (COI) e citocromo B (CytB) de cinco regioes produtoras de soja para A. gemmatalis e P. includens. Nos estudos sobre linhas discriminatoria de P. includens, observou uma variacao da CL50 de 0,034 a 0,08, 0,029 a 0,126 e 4,026 a 12,167 ƒÊg i.a./ml de agua destilada, para o inseticida permetrina, metamidofos e metomil, respectivamente. O inseticida metomil apresentou o maior potencial de controle para P. includens. Nos estudos de linha-basicas de suscetibilidade de A. gemmatalis a proteina Cry1Ac apresentaram CLs50 de 0,03 a 0,09 ƒÊg Cry1Ac ml-1 dieta, variacao de 2,28 vezes. As CLs50 estimadas para as populacoes de P. includens variaram de 0,81 a 2,01 ƒÊg Cry1Ac ml-1 dieta, uma variacao de aproximadamente 2,45 vezes. A partir da analise conjunta dos dados de concentracao-mortalidade de todas as populacoes avaliadas, foram definidas e validadas as concentracoes diagnosticas de 0,56 e 1,00 ƒÊg Cry1Ac ml-1 dieta e 5,60 e 18,00 ƒÊg Cry1Ac ml-1 dieta para o programa de monitoramento de resistencia de A. gemmatalis e P. includens a proteina Cry1Ac no Brasil, respectivamente. No estudo da estrutura genetica populacional de A. gemmatalis e P. includens, observou-se que ha baixa variabilidade genetica entre as populacoes estudadas e e alta a ocorrencia de fluxo genico entre as populacoes. / Abstract: Anticarsia gemmatalis Hubner and Pseudoplusia includens (Walker) are important pests of soybean. The main form to control these pests is through application of chemical insecticides and the introduction of genetically modified soybeans with Bacillus thuringiensis gene, become necessary studies of risk analysis to avoid selection of resistant insects and also investigation of the genetic variability of these pests in soybean-producing regions are essential for the implementation of an insect resistance management in Brazil. The objectives of this study were to determine the lines discriminatory of P. includens to different groups of insecticides, to assess the susceptibility to Cry1Ac in populations of P. includens collected in the main soybean producing regions in Brazil during the agricultural years 2008/09, 2009/10 and 2010/11 and A. gemmatalis harvests in 2008/09 and 2010/11 and check if there are differences in susceptibility of populations of larvae from different geographic regions and assess the genetic variability and gene flow in populations of A. gemmatalis and P. includens using DNA sequences mitochondrial. In the studies about lines discriminatory of susceptibility, were used caterpillars of end of second instar and the different concentrations of insecticides were applied in the caterpillars through topical application on the dorsal thorax of the caterpillar. The line-basic of susceptibility to Cry1Ac protein were established using caterpillars neonate through bioassays of incorporation of different concentrations of protein in artificial diet. To evaluate the genetic variability, we used DNA sequences of mitochondrial cytochrome oxidase subunit I (COI) and cytochrome B (CytB) of five soybean producing regions for A. gemmatalis and P. includens. Within results obtained on lines discriminatory of P. includens in different insecticides, observed a variation of LC50 from 0.034 to 0.08, 0.029 to 0.126 and from 4.026 to 12.167 i.a/ml of distilled water, to permethrin, methamidophos and methomyl, respectively. The insecticide methomyl apresented the highest potential for controlling P. includens. In study the line-basic susceptibility of A. gemmatalis LCs50 presented to the Cry1Ac protein from 0.03 to 0.09 ƒÊg.ml-1 Cry1Ac diet, change of 2.28 fold. The LCs50 estimated for populations of P. includens ranged from 0.81 to 2.01 ƒÊg.ml-1 Cry1Ac diet, a variation of approximately 2.45 fold. From the analysis of the concentration-mortality data for all populations were defined and validated diagnostic concentrations of 0.56 and 1.00 ƒÊg ml-1 Cry1Ac diet and 5.60 and 18.00 ƒÊg.ml-1 Cry1Ac diet program for monitoring resistance in A. gemmatalis and P. includens the Cry1Ac protein in Brazil, respectively. In the study of population genetic structure of A. gemmatalis and P. includens, it was observed that there is low genetic variability among populations is high and the occurrence of gene flow between populations.

Orientador : Prof. Dr. Daniel Ricardo Sosa-Gómez / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Entomologia). Defesa: Curitiba, 06/09/2016 / Inclui referências : f.40-59;79-83;95-97;101-121 / Área de concentração : Entomologia / Resumo: Uma das principais culturas é a soja Glycine max (L.), com 118,135 milhões de hectares plantados no mundo. No continente Americano esta cultura pode ser alvo de ataques da lagarta-da-soja, Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebidae). Para seu controle são utilizadas diversas estratégias, dentre elas, o uso da soja transgênica com a toxina Cry1Ac. Entretanto, a disponibilidade de grandes áreas com soja Bt é um cenário favorável para a seleção de populações resistentes desse inseto. O conhecimento que tem por base os estudos sobre a herança da resistência de cada espécie é essencial para a melhor compreensão da evolução da resistência e posterior elaboração e refinamento de estratégias para atrasar a evolução da resistência de pragas aos cultivos transgênicos são combinadas diversas estratégias, entre elas o uso da alta dose, área de refúgio e, monitoramento das alterações de suscetibilidade. No presente trabalho foram avaliados o impacto da variedade de soja Bt (BR283 Bt RR) que expressa a toxina Cry1Ac sobre uma raça resistente de A. gemmatalis á Cry1Ac. Além disso, foram determinados aspectos relacionados à herança da resistência, tais como, recessividade ou dominância dos alelos de resistência; foi verificada se a resistência se deve a um ou vários genes e constatou-se a possibilidade de ocorrer resistência cruzada com as toxinas Cry1F e Cry1Ab. Adicionalmente, foram determinadas alterações morfológicas do intestino médio (IM) das raças resistente (RR) e suscetível (SS) à Cry1Ac. O intestino médio das lagartas de A. gemmatalis suscetíveis e resistentes á Cry1Ac, apresentaram alterações morfológicas em toda sua arquitetura, tanto epitelial quanto muscular, quando tratadas com a toxina Cry1Ac, no terceiro e quinto ínstares. Estas alterações mais evidentes foram observadas no terceiro instar da população suscetível. Estas alterações foram pontuais e ocorreram principalmente nas células colunares, que apresentaram intensa vacuolização citoplasmática, presença de vazios citoplasmáticos, aumento nas protrusões liberadas em direção ao lúmen. A raça resistente a Cry1Ac não apresentou mortalidade quando o tecido da soja Bt foi diluído 25 vezes, por outro lado, a raça suscetível apresentou mortalidade de 96,49 % em média. Lagartas neonatas, do 3º e 5º instar da raça resistente e suscetível, alimentadas com folíolos de soja, apresentaram mortalidade total quando alimentadas com folíolos de soja Bt no estádio V5. No entanto, os tempos médios de sobrevivência foram diferentes, as neonatas suscetíveis apresentaram tempo médio de sobrevivência de 1,05 dias, as neonatas resistentes foram de 1,73 dias. Lagartas suscetíveis 3º instar tiveram um TS de 1,23 dias e as lagartas resistentes do mesmo estágio foi de 2,57 dias. Lagartas de quinto instar suscetíveis tiveram TS de 1,56 dias e 3,26 dias na raça resistente. Insetos com razão de resistência de 81 a 111,15 vezes podem ser controladas pela soja Bt durante a fase vegetativa. Resultados dos cruzamentos recíprocos entre as raças RR e SS à Cry1Ac revelaram que a resistência é de caráter autossômica e incompletamente recessiva. Estudos de retrocruzamentos da F1 (RS e SR) com o parental resistente para determinar o número de genes envolvidos na resistência, mediante o teste qui-quadrado (????) das respostas das progênies dos retrocruzamentos ou F2 (RRRS, RRSR, SRRR e RSRR), observou-se que a resistência é determinada por um gene principal. A determinação da suscetibilidade as toxinas Cry1F e Cry1Ab com as raças de Anticarsia gemmatalis resistente à toxina Cry1Ac, indicaram resistência cruzada à toxina Cry1Ab e ausência de resistência cruzada em relação á Cry1F. Palavras-chave: Anticarsia gemmatalis, Cry1Ac, morfologia, intestino médio, alterações celulares, soja Bt, herança, resistência cruzada. / Abstract: One of the cultures princiais is Glycine soja max (L.) with 118,135,000 hectares planted in the world. In the Americas this culture can be the target attacks of the caterpillar of soybean, Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebidae). For their control are use various strategies, among them, the use of transgenic soybean with the Cry1Ac toxin. However, the availability of large areas with Bt soy is a favorable scenario for the selection of resistant populations of this insect. The knowledge is based on studies on the inheritance of resistance of each species are essential for better understanding of the evolution of resistance and further development and refinement of resistance management strategies to delay the evolution of pest resistance to transgenic crops are combined several strategies, including the use of high dose refuge area and monitoring of susceptibility changes. In the present study we evaluated the impact of the variety of Bt soybean (BR283 Bt RR) expressing Cry1Ac toxin on a tough race A. gemmatalis to Cry1Ac. Besides diso were certain aspects of the inheritance of resistance, such as recessividad or dominance of resistance alleles; It was recorded if the resistance is due to one or several genes and found out the possibility of cross resistance with Cry1F and Cry1Ab toxin. Adicionalemente were determined morphological changes of the medium intestine (IM) of resistant breeds (RR) and susceptible (SS) to the Cry1Ac. The average instetino the crawler A. gemmatalis susceptible and resistant to Cry1Ac, showed morphological changes throughout its architecture, both as epithelial muscle when treated with Cry1Ac toxin, the third and fifth instars. These changes were punctual and occurred mainly in the columnar cells, which showed intense vacuolation, presence of cytoplasmic empty, increase in protrusions released into the lumen, being more visible in the third instar of the susceptible population. The Cry1Ac resistant race does not show mortality when tissue Bt soybeans was diluted 25 times, on the other hand susceptible animals showed mortality on average 96.49%. Caterpillars neonate, 3rd and 5th instar of resistant and susceptible race, fed soybean leaflets showed total mortality when fed with Bt soybean leaflets at V5 stage. However, the average survival time were different, the neonate susceptible presented median survival time (ST) of 1.05 days, the resistant neonate was 1.73 days. Caterpillars susceptible 3rd instar had a TS of 1.23 days and resistant caterpillars same stage was 2.57 days. Largartas of fifth instar were susceptible TS 1.56 days and 3.26 days in the tough race. Insects with resistance ratio from 81 to 111.15 times can be controlled by Bt soybean during the vegetative stage. Results of reciprocal crosses between the RR and SS to Cry1Ac races have shown that resistance is autosomal incompletely recessive character. Studies with F1 backcross (RS and SR) with the resistant parent to determine the number of genes involved in resistance by analysis of the chi-square test (????) the responses of the progenies of retro crossings or F2 (RRRS, RRSR, SRRR and RSRR) it was observed that the resistance is determined by a single major gene. The determination of the susceptibility of Cry1F and Cry1Ab toxin with Anticarsia gemmatalis strain resistant to Cry1Ac toxin showed cross-resistance to Cry1Ab toxin and no cross-resistance to Cry1F. Keywords: Anticarsia gemmatalis, Cry1Ac, morphology, midgut, cellular changes, Bt soy, inheritance of resistance, cross-resistance.

Resumo: Este trabalho, elaborado com base na Geografia da Saúde, trata da ocorrencia de acidentes com a lagarta Lonomia obliqua, Walker, 1855, no Estado do Paraná. Encontra-se analisada a partir da correlaçao entre o número de acidentes nos municípios de maior e um de menor ocorrencia e as variáveis ambientais representadas pelos atributos climáticos, edáficos, de vegetaçao e pelos atributos sociais representados pelo crescimento populacional na área rural e urbana, além da taxa de urbanizaçao no período de 1989 a 2001. O Estado do Paraná apresentou neste período 252 casos, dos quais 5 foram a óbito, configurando um crescimento vertiginoso no número de acidentes, fato que despertou cuidado especial pela Secretaria de Estado da Saúde do Paraná. A espacializaçao dos acidentes realizada neste trabalho identificou as áreas de maior ocorrencia, como sendo as macroregioes do Sudeste, Sudoeste e Centro-Sul do Estado. No recorte temporo-espacial realizado, tres municípios foram estudados de forma isolada, pois apresentaram um número de acidentes significativos. Sao eles: Cruz Machado, Laranjeiras do Sul e Pato Branco. Para fazer uma análise comparativa foi incluído na pesquisa um município com menor número de acidentes, neste caso, Guarapuava. As análises realizadas a partir das variáveis climáticas e comprovadas estatisticamente deram conta de que estes elementos apresentam uma relaçao significativa com o número de acidentes; indicando nesta relaçao níveis diferenciados para cada município. Na análise das variáveis relativas ao crescimento urbano/rural e as taxas de urbanizaçao, indicaram que a primeira influencia acentuadamente a aumento do número de acidentes, ultrapassando as relaçoes existentes com as variáveis climáticas e a segunda nao demonstra correlaçao significativa com o número de acidentes. Os aspectos sazonais da lagarta indicaram fortemente que as estaçoes do ano apresentaram relaçoes significativas no número de acidentes, uma vez que estas acompanham o ciclo de vida do inseto. Sendo importante que os órgaos governamentais e a Secretaria de Estado da Saúde do Paraná, promovam o monitoramento das regioes apontadas como de maior incidencia e também façam campanhas para que a populaçao possa reconhecer este tipo de inseto, evitando assim o contato. Outras investigaçoes devem ser feitas com relaçao a Lonomia obliqua, principalmente o que diz respeito aos aspectos biológicos, no aumento da populaçao destes lepidópteros, como: ausencia de predadores naturais, alteraçoes no ciclo de vida e outros

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Essa mudança influenciará diretamente nos regimes de chuvas, promovendo veranicos e/ou excessos em determinadas regiões. Dessa forma, o objetivo da dissertação foi avaliar os efeitos do estresse hídrico em plantas de milho Bt sob situações de estresse frente ao ataque de S. frugiperda. O delineamento experimental utilizado foi em esquema fatorial triplo em blocos casualizados com quatro lâminas de irrigação (estimadas a partir da tensão do solo): L1- 50% da capacidade de campo (CC) considerada estresse severo, L2- 75% CC estresse moderado, L3- 100% CC controle e L4-125% CC excesso de água; três eventos de milho: PowerCore® (Cry1A.105 Cry2Ab2 Cry1F PAT CP4-ESPS), Herculex ® (Cry1F PAT) e Optimum® Intrasect® (Cry1Ab Cry1F PAT CP4-EPSPS) e três infestações (sem infestação, população S. frugiperda suscetível ao milho Bt e população S. frugiperda resistente ao Bt). Quando as plantas atingiram o estádio fenológico de V8 (fase considerada mais suscetível ao ataque de S. frugiperda e de maior atuação dos mecanismos de ativação de sistema enzimático) foram infestadas artificialmente, por 24h e após este período folhas do terço médio da planta foram coletas para análise enzimática. Os híbridos que ficaram sob estresses hídricos apresentaram o desenvolvimento menor quando comparados com os demais estudados, por outro lado as análises e determinações de enzimas foram realizadas em laboratório, sendo não significativa para Polifenoloxidase e Fenilalanina-amônia-liase. Significativa para Peroxidase em fatores isolados (água, infestação e milho); interações duplas para Superóxido-dismutase (milho e infestação) e interação tripla para Fenóis (milho e infestação e lâmina de água). As altas taxas das enzimas peroxidase e superóxido dismutase diminuíram as atividades das proteínas, significando que sob estresse as plantas deixam a síntese de proteínas para realizar hidrólise para combater as espécies reativas de oxigênio (ERO’s), a produção de proteínas é de extrema significância pois coloca em risco a tecnologia voltada para o controle de lagartas. / The climate changes foreseen for the next years show an increase in temperature of 1.4°C to 5.8°C , mainly due to the increase in the concentration of greenhouse gases, besides relative humidity alterations and CO2 rates changes of the Earth's atmosphere. This change will directly influence rainfall regimes, promoting summer and / or excess in certain regions. Thus, the objective of the dissertation was to evaluate the effects of water stress in Bt maize plants under stress situations facing the attack of S. frugiperda. The experimental design used was a randomized triple block design with four irrigation slides (estimated from soil tension): L1- 50% of field capacity (CC) severe stress, L2-75% CC moderate stress, L3 -100% CC control and L4-125% CC water excess; (Cry1A.10 Cry1A PAT C4-EPSPS), Herculex® (Cry1F PAT) and Optimum® Intrasect® (Cry1Ab Cry1F PAT CP4-EPSPS) and three infestations (non-infestation, susceptible S. frugiperda population to Bt maize and Bt resistant S. frugiperda population). When plants reached the phenological stage of V8 (phase considered more susceptible to S. frugiperda attack and of greater performance of the mechanisms of activation of enzymatic system), they were infested artificially for 24 hours. After this period, leaves of the middle third of the plant were collected for enzymatic analysis. The development of the hybrids that were under water stresse was slower than other hybrid studied. On the other hand, the analyzes and determinations of enzymes were carried out in the laboratory, and were not significant for Polyphenoloxidase and Phenylalanine ammonia liase. They were significant for Peroxidase in isolated factors (water, infestation and corn); for double interactions for superoxide dismutase (corn and infestation) and for triple interaction for phenols (corn and infestation and irrigation). Peroxidase enzymes and superoxide dismutase high rates decreased the proteins activities meaning that under stress the plants stop synthesizing proteins in order to perform hydrolysis to fight the reactive oxygen species (ROS). Therefore, protein production is extremely significant, once it places technology for caterpillar control is at stake.