Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-07-15Bitstream added on 2014-06-13T19:14:44Z : No. of bitstreams: 1 simi_ld_me_jabo.pdf: 975668 bytes, checksum: a1a658ff0ef48ae2b0a2439f7cbf0bb3 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A broca da cana Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Lepidoptera: Crambidae) é responsável por grandes prejuízos na cultura da cana-deaçúcar. O controle tem como alvo principal somente a fase de lagarta. No entanto, a eficiência pode ser maior atingindo fases do ciclo da praga mais expostas aos agentes de controle. O objetivo deste estudo foi avaliar a patogenicidade de Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorok. Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. e Isaria farinosa (Holmsk.) Fr. para ovos, lagartas, pupas e adultos de D. saccharalis e avaliar, através da análise de parâmetros biológicos, os efeitos no ciclo de vida da praga. Ovos postos no período de 24 horas, lagartas com 15 dias de desenvolvimento, pupas recém formadas e adultos com 24 horas de vida foram inoculados com os fungos nas concentrações de 108, 107 e 106 conídios mL-1. A viabilidade dos ovos foi afetada significativamente no tratamento com 108 con. mL-1 de M. anisopliae, mas as lagartas sobreviventes não foram afetadas em nenhum outro parâmetro avaliado. M. anisopliae e B. bassiana causaram mortalidade de lagartas principalmente nas concentrações de 108 e 107 con. mL-1, enquanto a viabilidade pupal e o peso de pupas fêmeas formadas a partir de lagartas tratadas foram reduzidos apenas pelos tratamentos com 108 e 107 con. mL-1 de M. anisopliae, respectivamente. I. farinosa não se mostrou patogênico para as fases de ovo e lagarta de D. saccharalis. O tratamento com 108 con. mL-1 de M. anisopliae e B. bassiana produziu 52,0 e 42,0% de mortalidade de pupas, respectivamente, afetando também a viabilidade de pupas e a longevidade de adultos emergidos. A fecundidade destes adultos foi severamente afetada por I. farinosa na concentração 108 con. mL-1 e pelos outros fungos em todas as concentrações avaliadas. Verificou-se grande mortalidade de adultos tratados com todas as concentrações de M. anisopliae... / The sugarcane borer Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Lepidoptera: Crambidae) is responsible for high losses in sugarcane. The larval stage is the main target of control. However, the efficiency can be higher by reaching different and more exposed stages with more exposure to the control agents. The aim of this study was to evaluate the pathogenicity of Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorok. Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. and Isaria farinosa (Holmsk.) Fr. to eggs, larvae, pupae and adults of D. saccharalis and to evaluate the effects on pest lifecycle. Eggs with 24 hours, larvae with 15 days of development, newly formed pupae and adults with 24 hours of life were inoculated with fungi at concentrations of 108, 107 and 106 conidia mL-1. The eggs viability was significantly affected in the treatment with 108 con. mL-1 of M. anisopliae, but the survival larvae were not affected in any of the analyzed parameters. M. anisopliae and B. bassiana caused larval mortality mainly at concentrations of 108 and 107 con. mL-1, while pupae viability and female pupal weight formed from treated larvae were reduced only by treatments with 108 and 107 con. mL-1 of M. anisopliae, respectively. I. farinosa wasn´t pathogenic to eggs and larvae of D. saccharalis. The treatment with 108 con. mL-1 of M. anisopliae and B. bassiana produced 52.0 and 42.0% pupae mortality respectively, also affecting the pupal viability and the longevity of adults. The fecundity of these adults was severely affected by I. farinosa in the concentration of 108 con. mL-1 and by other fungi in all evaluated concentrations. High mortality of treated adults with all concentrations of M. anisopliae and with 107 con. mL-1 was observed. The longevity and fecundity were not affected by the fungi, and the eggs viability laid by treated females was significantly reduced by treatment with 106 and 108 con. mL-1 of B. bassiana... (Complete abstract click electronic access below)

A broca da cana-de-açúcar Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Lepidoptera: Crambidae) é uma das pragas mais prejudiciais aos canaviais brasileiros. Atualmente, o controle biológico aplicado é o método mais utilizado para o controle das lagartas. Entretanto, em certos talhões, o parasitóide Cotesia flavipes (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) não tem controlado eficientemente a praga, sendo registrada intensidade de infestação superior a 25%. Nesse contexto, a aplicação da Técnica do Inseto Estéril seria uma ferramenta adicional a ser empregada no Manejo Integrado de Pragas, pois é compatível com outros métodos de controle. A interferência na homeostase dos hormônios envolvidos no processo de ecdise com fontes exógenas de hormônio ou análogos sintéticos (agonistas ou antagonistas) pode resultar na interrupção do processo reprodutivo ou desenvolvimento anormal do embrião dos insetos. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito de inseticidas do grupo dos reguladores de crescimento de insetos sobre a reprodução de D. saccharalis, fornecidos na forma de isca com atrativo alimentar em condições de laboratório. Foram testados os seguintes inseticidas: clorfluazurom (1,0 e 1,5 g i.a./L), diflubenzurom (3,75; 5,0 e 7,5 g i.a./L), flufenoxurom (1,0 g i.a./L), lufenurom (0,75; 1,0 e 2,0 g i.a./L), novalurom (0,5 e 1,0 g i.a./L) piriproxifem (1,0; 1,5; 1,8 e 2,0 g i.a./L) e teflubenzurom (1,5; 3,0 e 6,0 g i.a./L), fornecidos a mariposas com um dia de idade em algodão embebido com uma solução de melaço a 10%. Todos os tratamentos, com exceção da menor dosagem de lufenurom (0,75 g i.a./L) reduziram a produção de ovos em relação à testemunha. Flufenoxurom (1,00 g i.a./L) e clorfluazurom (1,50 g i.a./L) reduziram a longevidade de ambos os sexos tratados por ingestão; enquanto, lufenurom (2,0 g i.a./L), novalurom (1,0 g i.a./L) e teflubenzurom (3,0 g i.a./L) reduziram a sobrevivência apenas dos machos. Os tratamentos mais eficientes na esterilização foram piriproxifem (1,8 g i.a./L e 2,0 g i.a./L) e lufenurom (2,0 g i.a./L), apresentando eficiências superiores ou próximas a 80%. / The sugarcane borer Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Lepidoptera: Crambidae) is an important pest in Brazilian sugarcane crops. Currently, biological control is the most frequently used method for controlling D saccharalis. However, in several locations, the parasitoid Cotesia flavipes (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) has not been efective for controlling this pest, and it has been recorded infestation intensity above 25%. In this context, the Sterile Insect Technique could be an addicional control method in Intregrated Pest Management, because it is compatible with other control methods. The use of insecticides that interferes in hormone homeostasis involved in the ecdyse´s process with exogenous hormone sources or synthetic analogues (agonists or antagonists) can result in the interruption of the reproductive process or abnormal development of the insect?s embryo. Then, the objective of this study was to evaluate the insecticides that regulates the insect growth on the D. saccharalis reproduction. The insecticides tested were: chlorfluazuron (1,0 and 1,5 g a.i./L), diflubenzuron (3,75; 5,0 and 7,5 g a.i./L), flufenoxuron (1,0 g a.i./L), lufenuron (0,75; 1,0 and 2,0 g a.i./L), novaluron (0,5 and 1,0 g a.i./L) pyriproxyfen (1,0; 1,5; 1,8 and 2,0 g a.i./L) and teflubenzuron (1,5; 3,0 and 6,0 g a.i./L). Each insecticide was provided to 1-day moths on soaked cotton with a sugar solution at 10% as a bait. All treatments, except to of the lowest concentration of lufenuron (0,75 g a.i./L) decreased the egg production in relation to the control. Flufenoxuron (1,00 g g a.i./L) and chlorfluazuron (1,50 g a.i./L) decreased the lifespan of both sexes treated by ingestion. Lufenuron (2,0 g a.i./L), novaluron (1,0 g a.i./L) and teflubenzuron (3,0 g a.i./L) decreased the male´s lifespan. The most effective treatments for sterilization were pyriproxyfen (1,8 g a.i./L and 2,0 g a.i./L) and lufenuron (2,0 g a.i./L), witch showed efficiencies greater or close to 80%.

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

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-12-01T14:23:37Z No. of bitstreams: 1 Eliana Maria dos Passos.pdf: 2439142 bytes, checksum: 5cc4ce23eb07068031e4913be088cd08 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-01T14:23:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eliana Maria dos Passos.pdf: 2439142 bytes, checksum: 5cc4ce23eb07068031e4913be088cd08 (MD5) Previous issue date: 2013-02-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Lepidopteran larval parasitism by endoparasitoids is associated with immune suppression and manipulation of the host physiology. This study investigated if the immune response in Diatraea flavipennella (Box) is suppressed by Cotesia flavipes (Cam.) and if changes occur in biochemical profile, haemolymph, and fat body, cytochemistry of hemocytes to ensure parasitism. Levels concentration of nitric oxide, phenoloxidase, and protein was determined. Total number of hemocytes per microliter of hemolymph and the average percentage of these cells were verified. Capacity of melanization and encapsulation by injection and ultrastructural analysis of microbeads was evaluated. Presence of apoptotic cells in fat body was investigated using TUNEL technique. Levels of carbohydrate, lipid, and protein in hemolymph and fat body were quantified, as well as the proteic profile of hemolymph was characterized. Histological sections of stained caterpillars were obtained using PAS (Periodic acid/Schiff's) reaction. Marking of acidic polysaccharides, mucin, and lipids was investigated on hemocytes. Results showed reduction in nitric oxide production, phenol oxidase activity, and total number of hemocytes. In the differential count, increase in number of plasmatocytes and reduction of spherulocytes were observed. The encapsulation capacity was affected. Apoptosis in hemocytes and fat body was registered. Reduction of proteins and lipids occurred in hemolymph and protein; reduction of carbohydrate occurred in body fat. Cytochemistry of hemocytes was changed, reducing the acidic polysaccharides in prohemocytes and oenocytoids, mucin in plasmatocytes and granulocytes, and lipids in adipohemocytes, granulocytes, and prohemocytes. It was also observed a drastic body fat degeneration. The proteic profile showed presence of four specific proteins of parasitism in the hemolymph. It is concluded that C. flavipes is effective for controlling D. flavipennella by suppressing the immune, humoral, and cellular response, altering the biochemical profile of hemolymph, fat body, and cytochemistry of hemocytes. / As espécies Diatraea saccharalis (Fabr.) e Diatraea flavipennella (Box) representam um problema para cultura da cana-de-açúcar, sendo o endoparasitoide Cotesia flavipes (Cam.) introduzido em 1974 para o controle destas pragas. Nos últimos 30 anos houve inversão na população destas espécies de brocas no estado de Alagoas e hoje há predominância de D. flavipennella nos canaviais nordestinos, surgindo entre os produtores à idéia de que C. flavipes não controla satisfatoriamente esta praga. Como o parasitismo de larvas de lepidópteros por endoparasitoides esta associada com a supressão da imunidade e manipulação da fisiologia, do hospedeiro, para aumentar a disponibilidade de nutrientes. Neste trabalho investigou se a resposta imune (níveis de óxido nítrico, atividade da fenoloxidase, contagem total e diferencial dos hemócitos, capacidade de encapsulação e apoptose) em D. flavipennella seria suprimida por C. flavipes e se alterações no perfil bioquímico, da hemolinfa e do corpo gorduroso (proteínas, carboidratos e lipídeos), bem como modificações na citoquímica dos hemócitos, ocorreriam para garantir o parasitismo. Os resultados mostraram redução na produção de óxido nítrico, na atividade da fenoloxidase e no número total de hemócitos. Na contagem diferencial, observou-se aumento no número de plasmatócitos e redução de esferulócitos. A capacidade de encapsulação foi afetada. Registrou-se apoptose nos hemócitos e corpo gorduroso. Ocorreu redução de proteínas e lipídeos na hemolinfa e proteína e carboidrato no corpo gorduroso. A citoquímica dos hemócitos foi alterada, tendo reduzido polissacarídeos ácidos nos prohemócitos e oenocitóides, mucina nos plasmatócitos e granulócitos e lipídeos nos adipohemócitos, granulócitos, e prohemócitos. Observou-se também uma drástica degeneração do corpo gorduroso. Já o perfil protéico revelou a presença de quatro proteínas específicas do parasitismo na hemolinfa. Conclui-se, então, que C. flavipes é eficiente no controle de D. flavipennella por suprimir a resposta imunológica, humoral e celular, alterar o perfil bioquímico da hemolinfa e corpo gorduroso e citoquímica dos hemócitos.

A magnitude do problema de Diatraea saccharalis (Fabricius) tem aumentado nos últimos anos, principalmente nas culturas de cana-de-açúcar e milho no Brasil. Tradicionalmente, D. saccharalis tem sido controlado com agentes de controle biológico, principalmente na cultura da cana-de-açúcar. No entanto, a intervenção química tem sido necessária para o controle de D. saccharalis em ambas as culturas. Visando estabelecer estratégias proativas para o manejo da resistência de D. saccharalis a inseticidas e integrar as táticas de controle químico e biológico, objetivou-se nesse trabalho avaliar a toxicidade de alguns inseticidas (triflumuron, lambdacyhalothrin e fipronil) a D. saccharalis e ao parasitóide Cotesia flavipes (Cameron). A caracterização das linhas-básicas de suscetibilidade de D. saccharalis a esses inseticidas foi realizada com bioensaio de ingestão, mediante contaminação da superfície da dieta artificial com o inseticida, utilizando-se lagartas de 2º instar. Baseado nas curvas de concentração-mortalidade da população suscetível de referência, foram definidas as concentrações diagnósticas de 320 µg de triflumuron /mL de água [I.A.(ppm)], 32 µg de fipronil /mL de água, e 3,2 µg de lambdacyhalothrin/ mL de água, correspondentes à CL99, para o monitoramento da resistência Foram verificadas diferenças significativas na suscetibilidade a inseticidas em populações de D. saccharalis coletadas em diferentes regiões produtoras de milho no Brasil e uma no Paraguai. Para triflumuron, as sobrevivências variaram de 0,85 e 34,2%; para fipronil de 0,21 e 2,71%; e para lambda-cyhalothrin de 0,21 a 7,9%. A toxicidade desses inseticidas sobre C. flavipes foi avaliada mediante determinações de efeitos letal e subletal desses inseticidas sobre adultos do parasitóide. Inicialmente foram avaliadas as concentrações recomendadas de 0,08 mg de triflumuron/L de água e 0,075 mg de lambda-cyhalothrin/L de água, além de 10 e 50% da concentração recomendada, mediante bioensaio de contato residual em discos de folha de canade- açúcar de resíduos com 0, 24 e 48 h de idade. A maior toxicidade foi observada com lambdacyhalothrin (mortalidade de até 100%). Triflumuron causou mortalidade de mortalidade de no máximo 32%. Observou-se também uma redução da longevidade de C. flavipes em todas as concentrações e idade de resíduos para ambos inseticidas. Posteriormente, para avaliar os efeitos indiretos de inseticidas sobre C. flavipes, lagartas sobreviventes de D. saccharalis a CL25 de triflumuron, lambda-cyhalothrin e fipronil foram expostas a C. flavipes para parasitismo. A capacidade de parasitismo foi também avaliada para a geração F1 do parasitóide. Nenhum dos inseticidas afetou a emergência de adultos, a mortalidade de larvas e pupas, e a razão sexual do parasitóide. Por outro lado, lambda-cyhalothrin e fipronil afetaram negativamente a taxa instantânea de crescimento de C. flavipes. Portanto, as estratégias de uso destes inseticidas para o controle de D. saccharalis devem ser implementadas com cautela para preservar a vida útil desses importantes inseticidas em programas de manejo integrado de pragas. / The magnitude of Diatraea saccharalis (Fabricius) problem has increased in the past years, mainly in sugarcane and maize crops in Brazil. Traditionally, D. saccharalis has been controlled with biological control agents. However, chemical intervention has been necessary to control D. saccharalis in both crops. For establishing a proactive insecticide resistance management of D. saccharalis and integrating chemical and biological control tactics, the major objective of this work was to evaluate the toxicity of some insecticides (triflumuron, lambdacyhalothrin e fipronil) to D. saccharalis and to the parasitoid Cotesia flavipes (Cameron). The baseline susceptibility of D. saccharalis to these insecticides was characterized with diet surface treatment bioassay by using 2nd instar larvae. Based on concentration-mortality response of the susceptible reference population, diagnostic concentrations of 320 µg of triflumuron/mL of water [A.I. (ppm)], 32 µg of fipronil/mL of water, and 3.2 µg de lambda-cyhalothrin/mL of water, corresponding to LC99, were defined for monitoring resistance. Significant differences in susceptibilities to insecticides were found in populations of D. saccharalis collected from major maize-production regions and one population from Paraguay. For triflumuron, the survivorship varied from 0.8 to 34.2%; for fipronil, from 0.2 to 2.7%; and for lambda-cyhalothrin, from 0.2 to 7.9%. The toxicity of these insecticides to C. flavipes was evaluated by determining the lethal and sublethal effects of the insecticides to the adults of this parasitoid. Initially, commercial rates of 0.08 mg triflumuron/ L of water and 0.075 mg lambda-cyhalothrin / L of water, and 10% and 50% of commercial rates, were evaluated with residual contact bioassay by using sugarcane leaf disks of 0, 24 and 48 h-old residues. The highest toxicity was detected to lambda-cyhalothrin (mortality up to 100%). Triflumuron caused mortality up to 32%. Reduction in the longevity of C. flavipes was detected in all concentrations and residue ages of both insecticides. Then, to evaluate the indirect effect of the insecticides, D. saccharalis larvae that survived at LC25 of triflumuron, lambda-cyhalothrin and fipronil were exposed to C. flavipes. The parasitism capacity of F1 generation of the parasitoid was also evaluated. None of the insecticide affected the adult emergence, pupal and larval mortality, and sexual ratio of the parasitoid. On the other hand, lambda-cyhalothrin e fipronil negatively affect the instantaneous rate of growth of C. flavipes. Therefore, the strategies of the use of these insecticides for controlling D. saccharalis should be carefully designed to preserve their lifetime in integrated pest management programs.

Genes de plantas que codificam inibidores de enzimas digestivas de insetos têm sido introduzidos em plantas cultivadas visando o controle de pragas. Os inibidores de proteinases estão presentes nos tecidos vegetais, principalmente nas sementes, e atuam em resposta a ataques por herbívoros e patógenos. Inibidores de serino-proteinases (IPs) dos tipos Bowman-Birk e Kunitz isolados de sementes de soja foram inseridos em variedades de cana-de-açúcar para aumentar a resistência à broca Diatraea saccharalis (Fabr.), principal praga desta cultura. Para utilização de plantas geneticamente modificadas contendo inibidores de proteinases é necessário um conhecimento profundo de sua sustentabilidade e segurança ambiental, determinando a estabilidade da característica inserida e os seus efeitos nos organismos não-alvo. O objetivo desta pesquisa foi avaliar os efeitos diretos e indiretos de inibidores de proteinases de soja em organismos não-alvos: um parasitóide larval, Cotesia flavipes (Cam.) (Hymenoptera: Braconidae); um patógeno, Metarhizium anisopliae (Mestch.) Sorokin (Deuteromycotina: Hyphomycetes); um polinizador, Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) e um decompositor, Scheloribates praeincisus (Berlese) (Acari: Oribatida: Scheloribatidae); associados à cultura da cana-de-açúcar. O consumo de Kunitz e BBI não afetou a sobrevivência de S. praeincisus. Por outro lado, a ingestão dos inibidores semi-purificados e purificados do tipo Kunitz diminuiu a duração das fases imaturas de S. praeincisus. A ingestão de folhas de cana GM expressando inibidores de proteinases (Kunitz e BBI) não afetou o tempo de desenvolvimento e a sobrevivência dos imaturos deste oribatídeo quando comparada à ingestão de suas isolinhas. Os inibidores de proteinases semi-purificados e purificados não afetaram a duração dos períodos larval e pupal, o peso e número de pupas e percentual de emergência do parasitóide C. flavipes em D. saccharalis. Por outro lado, a proporção de fêmeas em relação a machos de C. flavipes foi maior no tratamento onde as lagartas foram alimentadas com dieta contendo 0,5% de inibidores semi-purificados comparado-se à testemunha. A proporção fêmea:macho foi significativamente maior também quando os parasitóides foram alimentados com o inibidor do tipo Kunitz em relação ao controle e aos parasitóides alimentados com BBI. A adição de 0,5% (p/v) de inibidores de proteinases semi-purificados e 0,05% (p/v) de inibidores purificados do tipo Kunitz nos meios de cultura MC e BDA resultaram em maiores crescimento vegetativo e produção de conídios de M. anisopliae. Os inibidores purificados do tipo BBI não alteraram a esporulação do fungo. Os resultados dos estudos com A. mellifera não foram conclusivos e novas investigações precisam ser conduzidas para esclarecer os potenciais efeitos de inibidores de proteinases em abelhas. De uma forma geral, observou-se que os inibidores de proteinases (Kunitz e BBI) não afetaram negativamente os organismos não-alvo testados. Por outro lado, a ingestão de inibidor do tipo Kunitz alterou positivamente alguns parâmetros biológicos de C. flavipes, M. anisopliae e S. praeincisus. / Genes of plants expressing insect proteinase inhibitors have been introduced into plants for pest control. Proteases inhibitors are present in plant tissues, mainly in seeds, and act in response to predators and pathogens. The Bowman-Birk type and Kunitz type of serine proteases inhibitors (PI) from soybean seeds are been used to increase resistance of sugarcane to Diatraea saccharalis (Fabr.), the most important pest of this crop. The sustainability and environmental safety of PI crops is still unknown. For these reasons, it is necessary to understand the stability and the non-target effects of this new trait. The objective of this study was to evaluate the direct and indirect effects of soybean PI on the following non-target organisms associated to sugarcane: the larval parasitoid, Cotesia flavipes (Cam.) (Hymenoptera: Braconidae); the entomopathogen, Metarhizium anisopliae (Mestch.) Sorokin (Deuteromycotina: Hyphomycetes); the pollinator Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae) and the soil mite involved in the process of recycling organic matter, Scheloribates praeincisus (Berlese) (Acari: Oribatida: Scheloribatidae). Kunitz and BBI did not affect S. praeincisus survival. On the other hand, Kunitz semi-purified and purified inhibitor ingestion reduced duration of the immature stages of S. praeincisus. Ingestion of GM senescent leaves did not have an effect on mite immatures development time and survival compared to ingestion of its isolines leaves. The semi-purified and purified proteinases inhibitors did not alter either the duration of larval and pupal stages of C. flavipes on D. saccharalis, or weight and number of pupae and parasitoid emergence. In other hand, the parasitism and proportion of female was higher on the treatment where caterpillars were fed with diet containing 0.5% of semi-purified inhibitors, comparing to control. The ratio female:male was significantly higher also when parasitoids were fed to the Kunitz type inhibitor compared to the control and BBI. The addition of 0.5 % (w/v) of semi- purified proteinase inhibitors and 0.05% (w/v) of Kunitz type purified inhibitors on two culture media (CM and PDA), resulted in increase of vegetative growth and production of conidia. BBI type purified inhibitors did not change the fungus sporulation. The results from the studies with A. mellifera were not conclusive and investigations are needed to clarify the potential impact of proteinase inhibitors on A. mellifera. Overall, proteinase inhibitors (Kunitz and BBI) did not negatively affect the non-target organisms tested. Conversely, ingestion of the Kunitz type of proteinase inhibitors altered positively some biological parameters of C. flavipes, M. anisopliae and S. praeincisus.

Sugarcane plants (Saccharum sp) originates from Southeast Asia but has adapted to the climate and soil in Brazil thus become the main crop for ethanol and sugar production. The main obstacles in sugarcane production are pests and plant diseases. Amongst the various sugarcane pests, Diatrea saccharalis, are of great importance as they attack the sugarcane stalk. Upon attack, sugarcane plants combine constitutive and induced defenses in order to prevent further damage. Volatile organic compounds and secondary metabolites are two mechanisms synthetized by the plant that provides protection against herbivores. Based on the attributes, secondary metabolites have gained great interest as a tool for pest management. This study aims to identify volatile metabolites and metabolite alterations upon herbivore attack in different sugarcane cultivars in order to determine resistance. In addition, the effect of various chlorogenic acid doses on the different life stages of D. saccharalis was evaluated. Initially, two sugarcane cultivars were analyzed, SP81-3250 and SP89-1115, that are considered to be susceptible and resistant, respectively. These cultivars were acquired by the germplant bank of the Genetic Improvement Program of sugarcane at the Federal University of Viscosa (RIDESA). In addition, different material from the Saccharum Complex was used, including Saccharum officinarum, Saccharum officinarum (Caiana), Miscanthu and Erianthus, all acquired from EMBRAPA Tabuleiros Costeiros. The following behavioral assays were conducted: choice assays using wind tunnel, oviposition assays and larval performance when exposed to two plant cultivars (SP81-3250 and SP89-1115). Extraction and identification of phenolic compounds, DIMBOA and chlorogenic acid from SP81-3250 and SP89-1115 was conducted. Results from the no choice oviposition assay using D.saccaralis demonstrated a significant preference for oviposition on the SP89-1115 cultivar. There was a significant difference between the volatile profiles of the two different cultivars, which could explain the preference of D.saccaralis. The two cultivars also presented a quantitative difference of phenolic compounds present in both leaf and root tissue with and without infestation, chlorogenic acid was only detected in leaf tissue and at higher concentrations in the resistant cultivar. Feeding adult D. saccharalis with a diet containing chlorogenic acid resulted in deformation after emerging from the pupae. The various materials from the “Saccharum complex” presented a varied VOC profile. This study demonstrated that there is a difference between cultivars of sugarcane plants and their direct and indirect defense mechanisms. This provides a potential aspect that should be further explored within genetic programs of sugarcane and the development of resistant cultivars. / A cana-de-açúcar (Saccharum sp.) é uma planta originária do sudeste da Ásia que adaptou-se bem ao clima e solo do Brasil, sendo a principal matéria-prima para a produção de etanol e açúcar. Um dos grandes entraves à produção de cana-de-açúcar ainda é o ataque de pragas e doenças. Dentre as pragas mais importantes para a cultura estão as que atacam o colmo e entre elas a broca-da-cana, Diatraea saccharalis. As plantas ao serem atacadas se protegem através da combinação de defesas constitutivas e induzidas que consequentemente, podem interromper a propagação do dano. Entre essas defesas está a síntese de compostos orgânicos voláteis (COVs) e a produção de metabólicos secundários tóxicos que lhes atribui proteção contra diferentes herbívoros. Este trabalho busca Identificar os metabólitos voláteis e as alterações metabólicas em diferentes cultivares de cana-de-açúcar que sejam induzidas em resposta a herbivoria, visando a busca de novas fontes de resistência. Além disso, avaliou-se o efeito de diferentes doses do ácido clorogênico sobre as diferentes fases do ciclo de vida de D. saccharalis. Primeiramente duas cultivares de cana-de-açucar foram analisadas SP81-3250 e SP89-1115 (consideradas resistente e suscetível, respectivamente). Estas foram adquiridas junto ao banco de germoplasma do Programa de Melhoramento Genético de cana-de-açúcar da Universidade Federal de Viçosa (RIDESA). Num segundo momento utilizaram-se diferentes materiais do “complexo Saccharum”, entre elas Saccharum officinarum, Saccharum officinarum (Caiana), Miscanthu e Erianthus que foram adquiridos junto a EMBRAPA Tabuleiros Costeiros. Foram realizados bioensaios de preferência em túnel de vento, comportamento de oviposição e performance larval, além de extração e identificação de compostos fenólicos, DIMBOA e ácido clorogênico nas duas cultivares SP81-3250 e SP89-1115. No teste de oviposição com chance de escolha D. saccharalis a mostrou preferência de oviposição para a cultivar suscetível SP89-1115. As diferenças encontradas entre os perfis dos COVs podem auxiliar a explicar este comportamento. As duas cultivares também apresentaram diferenças quantitativas e qualitativas nos compostos fenólicos presentes nos tecidos foliares e radiculares com e sem infestação, entre eles, o ácido clorogênico que foi detectado apenas no tecido foliar e em maior concentração na cultivar resistente. Quando adultos de D. saccharalis foram alimentados com dietas adicionadas de ácido clorogênico, estes apresentaram má formação após emergirem das pupas. Os diferentes materiais do “complexo Saccharum” apresentaram também diferenças nos perfil de COVs. Os resultados obtidos demonstram que diferentes cultivares de cana-de-açúcar possuem respostas de defesa direta e indireta distintas, apresentando-se como potencial a ser explorado e aplicado em Programas Genético de cana-de-açúcar no desenvolvimento de materiais mais resistentes.

In the current agriculture is essential to adopt management strategies, low environmental impact. In this context, the environment comprising plant roots is of utmost importance, since they are in constant contact with microorganisms such as growth promoting rhizobacteria (RPCPs), known to affect the metabolism and resistance of plants, may help them dealing with biotic and abiotic stresses via promotion of growth, induced resistance, production of phytohormones compounds, volatile organic compounds (VOCs) and ability to fix nitrogen. Studies of associative rhizobacteria led to discovery of Azospirillum genus isolated in grasses and cereals grown in several countries of tropical and temperate. Regarding endophytic microorganisms G. diazotrophicus is a Gram-negative bacteria, obligatory aerobic and non-spore forming isolated initially from sugar cane in Brazil. This study was based on the assumption that the RPCPs can change the resistance of plants to insect herbivores, and to evaluate the influence of the joint action of two strains of RPCPs (Gluconacetobacter diazotrophicus and Azospirillum sp) in metabolome of plant cane -Sugar variety SP 79-1011 but also in plant defense mechanism herbivory by Diatraea saccharalis. The metabolites present in higher concentration both in inoculated plants as on control plants were identified by analysis metaolomica by the NMR technique. Compounds identified in higher concentration in inoculated plants were carbohydrates, aromatic compounds, amino acids and organic acids. In control plants and amino compounds were inetrmediarios Krebs cycle. Changes in the volatile organic compounds VOCs profile were identified by gas chromatography coupled to mass spectrometry. Qualitative and quantitative changes have occurred in the overall volatile profile emitted by plants inoculated as compared to the profile of volatile issued by the control plants, which could be contributing to preference Diatraea saccharalis the control plants from the plants inoculated in bioassay chance choice. VOCs present changes in the profile of infested plants with Diatraea saccharalis. Bioassay no choice there was no significant difference in saccharalis Diatraea weight gain fed control or inoculated plants. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Na agricultura atual é essencial a adoção de estratégias de manejo, de baixo impacto ambiental. Nesse contexto o ambiente que engloba as raízes das plantas é de extrema importância, uma vez que ela está em constante contato com microrganismos tais como rizobactérias promotoras do crescimento (RPCPs), conhecidos por afetar o metabolismo e a resistência das plantas, podendo ajuda-las a lidar com estresses bióticos e abióticos via promoção de crescimento, resistência induzida, produção de compostos fitohormonios, compostos orgânicos voláteis (COVs) e capacidade de fixar nitrogênio. Estudos com as rizobactérias associativas levaram a descoberta do gênero Azospirillum, isolado em gramíneas forrageiras e cereais cultivados em diversos países de clima tropical e temperado. Em relação aos microrganismos endofíticos G. diazotrophicus é uma bactéria Gram-negativa, aeróbica obrigatória e não-formadora de esporos isolada inicialmente a partir de cana-de-açúcar no Brasil. O presente estudo foi embasado na hipótese de que as RPCPs podem alterar a resistência de plantas a insetos herbívoros, tendo como objetivo avaliar a influencia da ação conjunta de duas estirpes de RPCPs (Gluconacetobacter diazotrophicus e Azospirillum sp) no metaboloma de plantas de cana-de-açúcar da variedade SP 79-1011 como também nos mecanismo de defesa da planta a herbivoria por Diatraea saccharalis. Os metabólitos presentes em maior concentração tanto em plantas inoculadas quanto em plantas do controle foram identificados por análise metaolômica pela técnica de RMN. Os compostos identificados em maior concentração nas plantas inoculadas foram carboidratos, compostos aromáticos, aminoácidos e ácidos orgânicos. Nas plantas do controle os compostos foram aminoácido e inetrmediários do ciclo de Krebs. Alterações no perfil de compostos orgânicos voláteis COVs foram identificados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas. Alterações qualitativas e quantitativas ocorreram no perfil geral de voláteis emitidos pelas plantas inoculadas quando comparado ao perfil de voláteis emitido pelas plantas do controle, fato que poderia estar contribuindo para preferência de Diatraea saccharalis pelas plantas do controle em relação as plantas inoculadas no bioensaio com chance de escolha. Ocorreu alteração no perfil de COVs de plantas infestadas com Diatraea saccharalis. No bioensaio sem chance de escolha não se observou diferença significativa no ganho de peso de Diatraea saccharalis alimentadas com plantas do controle ou inoculadas.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-11-24T16:26:34Z No. of bitstreams: 1 Jennifer Guimaraes.pdf: 774518 bytes, checksum: 992bf3a690cf42445cc397d5068f8f46 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-24T16:26:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jennifer Guimaraes.pdf: 774518 bytes, checksum: 992bf3a690cf42445cc397d5068f8f46 (MD5) Previous issue date: 2012-02-01 / Diatraea flavipennella (Box) is considered a major pest of economic importance to the culture of sugar cane in Northeast Brazil. Biological control with the fungus Metarhizium anisopliae (Metch.) Sorok., may be a viable alternative, as this pathogen is already used for other pests in this crop. This work aimed to evaluate the effects of this fungus at different concentrations, against the third instar larvae of D. flavipennella and to investigate the immune response, by analysing the types of hemocytes, and phenoloxidase, total protein and nitric oxide, tritation as well as the possible differences in the biochemical profile of hemocytes. It was observed the effect of M. anisopliae against larvae of D. flavipennella, sprayed at concentrations of 103, 104, 105 conidia/mL, which showed differences regarding to the larval period,which extended up to 72.0 days and 25.0 days in treatment the control, respectively The results for hemocytes revealed that the most common cells when sprayed at concentrations of 103, 105, 107 conidia/mL were prohemocytes, spherulocytes, plasma cells and granulocytes in relation to adipohemocytes and oenocytoids. The of nitric oxide titration was different between the control and the concentration 107 conidia/mL (24), while phenoloxidase activity was similar among treatments at 24h and was higher only at the concentration 107 conidia/mL after 60h. The total protein concentration in 107 conidia/ml (60h) was higher relatively to the control. In the biochemical profile of hemocytes there was an alteration in carbohydrates, lipids and total proteins contents at reating to the fungus. The results indicate that M. anisopliae may be used in Integrated Pest Management of D. flavipennella in northeastern sugar crops, because of the its pathogenicity and interfere with their development even when exposed to small concentrations. / Diatraea flavipennella (Box) é considerada uma das principais pragas de importância econômica para a cultura da cana-de-açúcar no nordeste brasileiro. O controle biológico com o fungo Metarhizium anisopliae (Metch.) Sorok., pode ser uma alternativa viável, considerando que esse entomopatógeno já é empregado para outras pragas nesta cultura. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos deste fungo, em diferentes concentrações, sobre lagartas do terceiro ínstar de D. flavipennella e investigar sua resposta imune, através da análise quantitativa dos tipos de hemócitos, da produção de fenoloxidase, proteína total e óxido nítrico, e possíveis diferenças no perfil bioquímico dos hemócitos. Foi observado o efeito de M. anisopliae sobre lagartas de D. flavipennella, pulverizado nas concentrações de 103, 104, 105 conídios/mL, no qual apresentou diferenças com relação ao período larval, prolongando até 72,0 dias nos tratamentos e 25,0 dias na testemunha. Os resultados referentes aos hemócitos revelaram que as células mais freqüentes quando pulverizado nas concentrações de 103, 105, 107 conídios/mL foram prohemócitos, esferulócitos, plasmócitos e granulócitos, em relação aos adipohemócitos e oenocitóides. O nível de oxido nítrico apresentou diferença entre a testemunha e a concentração 107 conídios/mL (24h), enquanto a atividade de fenoloxidase foi semelhante entre os tratamentos em 24h e superior na concentração 107 conídios/mL em 60 h. A proteína total na concentração 107 conídios/mL (60h) foi maior diferindo da testemunha. No perfil bioquímico dos hemócitos, houve uma alteração em carboidratos, lipídeos e proteínas em reação ao fungo. Os resultados indicam que o fungo M. anisopliae pode ser utilizado no Manejo Integrado de D. flavipennella nos canaviais nordestinos, por apresentar patogenicidade e interferir no seu desenvolvimento mesmo quando expostas a pequenas concentrações.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-11-28T13:09:10Z No. of bitstreams: 1 Marco Aurelio Paes de Oliveira.pdf: 649606 bytes, checksum: 1014053255cef5243152ce143dc1a9b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-28T13:09:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marco Aurelio Paes de Oliveira.pdf: 649606 bytes, checksum: 1014053255cef5243152ce143dc1a9b7 (MD5) Previous issue date: 2006-07-04 / The sugarcane borer Diatraea saccharalis F. is considered one of the main pests in America, being responsible for direct and indirect damages to this culture. The use of entomophatogenic fungi for the control of pests has been a lot intensified in the last decades, and the fungi Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. and Metarhizim anisopliae (Metch.) Sorok were the most used. The objective of this research was to analyze the effects of these fungi, in different concentrations, on biological parameters of D. saccharalis and to analyze morphologically and quantitatively the types of hemocytes of that insect, on larvae of the 3th instar, challenged immunologically by the studied fungi, in different concentrations. It was analyzed period and viability larval and pupal, fecundity, viability of eggs and longevity of males and females of D. saccharalis, being sprayed concentrations of 103, 104, 105 conidia mL-1 on larvae. In relation to B. bassiana, the results showed that there was no difference for the larval and pupal period and pupal viability. The larval viability was reduced in the concentration of 105 conidia mL-1(56.6%). the fecundity, the viability of eggs and the longevity of males and females were affected, mainly in the concentration 105 conidia mL-1, where they presented averages of 237 eggs, 48.60%, 2.17 and 2.50 days, respectively. For M. anisopliae differences were observed in relation larval viability (56.67%), pupal period (7.86 days)pupal viability (53.33%), viability of eggs (52.34%) and longevity of males and females (2.17 and 2.50 days), in the concentration 105 conidia mL-1. The results relating to the analysis of the hemocytes revealed that the most frequent cells were the spherulocytes, plasmatocytes and granulocytes, with rates of 34.75%, 29.66% and 22.16%, respectively, while the least frequent hemocytes were the prohemocytes (8.33%), adipohemocytes (2.58%) and oenocytoids (2.41%). After inoculation with the fungus B. bassiana it was verified that differences happened only to the granulocytes in the concentration of 107 conídios mL-1 (24 and 36h) and to the plasmatocytes in the concentrations 105 conidia mL-1 (60h) and 107 conidia mL-1 (24 and 36h), where there was an increase of the granulocytes and a decrease of the plamatocytes in the largest concentration, and an increase of the plasmatocytes in the concentration 105 conidia/mL-1. M. anisopliae didn't interfere in the granulocytes and plasmatocytes. Relating to the spherulocytes a larger tendency to reduction of those cells was verified at an interval of 36h for both fungi. However a signicant difference only happened in the concentration of 105 conidia/mL-1 at an interval of 60h resulting in the smallest average for that type of hemocyte when challenged by the M. anisopliae. The obtained results indicated that B. bassiana and M. anisopliae, even being used in low concentrations, they have potential to be used in programs of control, considering that the same ones affected negatively indispensable biological parameters to the cycle of D. saccharalis. / A broca da cana-de-açúcar Diatraea saccharalis F. é considerada uma das principais pragas nas Américas, sendo responsável por danos diretos e indiretos a esta cultura. A utilização de entomopatógenos para o controle de pragas tem se intensificado bastante nas últimas décadas, sendo os fungos Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. e Metarhizim anisopliae (Metch.) Sorok. os mais utilizados. Os objetivos deste trabalho foram avaliar os efeitos destes fungos, em diferentes concentrações, sobre parâmetros biológicos de D. saccharalis e analisar morfologica e quantitativamente os tipos de hemócitos desse inseto, em lagartas do terceiro ínstar, desafiados imunologicamente pelos fungos estudados, em concentrações diferentes. Foram avaliados período e viabilidade larval e pupal, fecundidade, viabilidade de ovos e longevidade de machos e fêmeas de D. saccharalis, pulverizando-se concentrações de 103, 104, 105 conídios mL-1 sobre lagartas do inseto. Com relação a B. bassiana, os resultados mostraram que para o período larval e pupal e viabilidade pupal não houve diferença. A viabilidade larval foi reduzida na concentração de 105 conídios mL-1 (56,67%). A fecundidade, a viabilidade de ovos e a longevidade de machos e fêmeas foram afetadas, principalmente na concentração 105 conídios mL-1, onde apresentaram médias de 237 ovos, 48,60 %, 2,17 e 2,50 dias, respectivamente. Para M. anisopliae foram observadas diferenças em relação viabilidade larval (56,67%), período pupal (7,86 dias), viabilidade pupal (53,33%), viabilidade de ovos (52,34%) e longevidade de machos e fêmeas (2,17 e 2,50 dias), na concentração 105 conídios mL-1. Os resultados referentes à análise dos hemócitos revelaram que as células mais freqüentes foram os esferulócitos, plasmócitos e granulócitos, com percentuais de 34,75%, 29,66% e 22,16%, respectivamente, enquanto que os hemócitos menos freqüentes foram os pró-hemócitos (8,33%), adipohemócitos (2,58%) e oenocitóides (2,41%). Após inoculação com o fungo B. bassiana verificou-se que diferenças só ocorreram para os granulócitos na concentração de 107 conídios mL-1 (24 e 36h) e para os plasmócitos nas concentrações 105 conídios mL-1 (60h) e 107 conídios mL-1 (24 e 36h), onde houve um aumento dos granulócitos e declínio dos plamócitos na maior concentração, e aumento dos plasmócitos na concentração 105 conídios/mL-1. M. anisopliae não interferiu nos granulócitos e plamócitos. No que se refere aos esferulócitos verificou-se uma maior tendência de redução dessas células no intervalo de 36h para ambos os fungos, porém diferença significativa só ocorreu na concentração de 105 conídios/mL-1 no intervalo de 60h resultando na menor média para esse tipo de hemócito quando desafiados pelo M. anisopliae. Os resultados obtidos indicaram que B. bassiana e M. anisopliae, mesmo sendo utilizados em baixas concentrações, têm potencial para serem utilizados em programas de controle, visto que, os mesmos afetaram negativamente parâmetros biológicos imprescindíveis ao ciclo de D. saccharalis.