A partir da identificação de catepsinas L em ensaios in vitro e em zimogramas partimos para purificação desta enzima no inseto. A região V2 foi selecionada como fonte de obtenção da cisteína proteinase já que dentre os três ventrículos o segundo apresentou maior atividade específica. Após diversas tentativas de isolar esta proteinase, foi estabelecida uma marcha de purificação que envolvia em todas as etapas a participação de metil metanosulfonato (MMTS), o que inativa a proteinase evitando assim autólise ao longo do processo de purificação. A marcha consistiu de três passos cromatográficos (troca-iônica, filtração em gel e afinidade, nesta ordem) onde foi observada a presença de duas cisteína proteinases, cada uma apresentando respectivamente as seguintes massas moleculares 32 e 45 kDa (SDSPAGE). As duas cisteína proteinases possuem o mesmo pH ótimo igual a 6,3. Além disso, estas enzimas foram termicamente inativadas a 40 ºC segundo uma cinética de primeira ordem aparente, sugerindo a existência de apenas uma espécie molecular de cada enzima na preparação com meia vida de 5 minutos para cis 1 e 4,8 minutos para cis 2. Foi determinada a constante de dissociação entre enzimainibidor, onde foi observado os valores de 17,3 nM para cis 1 e 7,11 nM para cis 2 através da titulação por E-64. A eficiência de catálise cis 1 e cis 2 é maior para o substrato sintético Z-FR-MCA do que para Z-RR-MCA, indicando que tratava-se de catepsinas L. Com o intuito de descrever os mecanismos moleculares por trás dos fenômenos fisiológicos no intestino médio do Hemiptera Dysdercus peruvianus foi construída uma biblioteca de cDNA a partir de mRNA deste tecido. Utilizamos ESTs provenientes desta biblioteca com o objetivo de identificar genes transcritos relacionados com proteínas de transporte de glicose além de enzimas digestivas. Após o processamento das leituras, surgiram 1053 ESTs úteis. Montando estes ESTs por alinhamento de bases, foram produzidos 62 contíguos e 841 singletos, o que totaliza 903 seqüências únicas. Entre as seqüências homólogas encontradas as mais relevantes para o nosso estudo foram: β-glicosidase (marcadora de membranas microvilares), α-glicosidase (marcadora de membranas 8 perimicrovilares), aminopeptidase (espaço perimicrovilar), catepsina L (conteúdo de vesículas secretoras) e proteína transportadora de açúcar do tipo GLUT. Estas seqüências encontradas tiveram a sua transcrição específica (ou preferencial) averiguada por RT-PCR semiquantitativo nos diferentes tecidos do inseto estudado (intestino médio, túbulo de Malpighi, corpo gorduroso, glândula salivar, ventrículo 1, ventrículo 2 e ventrículo 3 do intestino médio). O transporte de glicose e água in vivo foi estudado. Para isso, os insetos foram alimentados com uma solução contendo glicose e corante não absorvível seguido de dissecação e análise do conteúdo luminal. O transporte de água e glicose foi inibido por floretina 0,2 mM (inibidor do uniportador GLUT) e por florizina 0,1 mM (inibidor do simportador SGLT) e ativado por K2SO4 50 mM. Isto sugere a presença do transportador do tipo uniportador (GLUT), e do simportador K+-glicose (SGLT), ambos co-transportando água. O transcriptoma revelou proteína homóloga a transportador GLUT cuja seqüência está parcialmente completa e foi analisada com ferramentas de bioinformática / After identification of cathepsins L in vitro assays and in zimograms we began to purify this enzyme in insect midgut. The region V2 was selected as a source of material for purifying a cysteine proteinase because it contains most of the activity of that proteinase. After several attempts to purify this proteinase, an effective process was developed that avoid autolysis with methyl methanethiosulfonate (MMTS), a sulfhydryl-reactive and reversible sulfonating reagent for thiol-containing molecules. The purify process was made by three chromatographic steps (anion-exchange column, gel filtration column and affinity column in this order), where two cysteine proteinase were purified, cys 1 and cys 2 with 32 and 45 kDa (SDS-PAGE). The two cysteine proteinases have the same pH optimum of 6.3. Besides that, these enzymes were thermicaly inactivated following apparent first-order kinetics with a half-life of 5 min (cys1) and 4.8 min (cys2) at 40 ºC. Both Cys are inhibited by E-64 with a KD of 17.3 nM (Cys 1) and 7.11 nM (Cys2). Both Cys are more active on Z-FR-MCA than on Z-RR-MCA, suggesting they are cathepsins-L. With purpose of describe the molecular mechanisms underlying physiological phenomena in midgut of the Hemiptera Dysdercus peruvianus a cDNA library was prepared from midgut mRNA. We used ESTs from this library to identify transcripts genes related with glucose transport proteins besides digestive enzymes. Analysis of 1053 high-quality expressed sequence tags (ESTs) yielded 903 unique sequences comprised of 62 contigs and 841 singlets. Among the homologous sequences found the following are more relevant to our aim: β-glucosidase (microvillar membrane marker), α-glucosidase (perimicrovillar membrane marker), aminopeptidase (perimicrovillar space marker), cathepsin L (vesicles content) and sugar transporter protein, GLUT. These sequences had its specific transcription (or preferential) verified by semi-quantitative RT-PCR on different insect tissues (malpighian tubules, salivary gland, fat body, midgut, midgut first ventriculus, second ventriculus and third ventriculus). The glucose and water absorption across the first ventriculus of the midgut of the Hemiptera Dysdercus peruvianus were determined. The insects were fed with a 10 glucose-non-absorbable dye solution, followed by periodical dissection of insects and analysis of ventriculus contents. The transport of water and glucose can be inhibited by 0.2 mM phloretin (GLUT inhibitor) and by 0.1 mM phlorizin (SGLT inhibitor) and is activated by 50 mM K2SO4 The results suggest that D. peruvianus has a transporter uniporter like (GLUT) and K+-glucose symporter like SGLT, both co-transporting water. The transcriptome showed a GLUT homologous protein which sequence is almost complete and was analyzed by bioinformatics tools

A partir da identificação de catepsinas L em ensaios in vitro e em zimogramas partimos para purificação desta enzima no inseto. A região V2 foi selecionada como fonte de obtenção da cisteína proteinase já que dentre os três ventrículos o segundo apresentou maior atividade específica. Após diversas tentativas de isolar esta proteinase, foi estabelecida uma marcha de purificação que envolvia em todas as etapas a participação de metil metanosulfonato (MMTS), o que inativa a proteinase evitando assim autólise ao longo do processo de purificação. A marcha consistiu de três passos cromatográficos (troca-iônica, filtração em gel e afinidade, nesta ordem) onde foi observada a presença de duas cisteína proteinases, cada uma apresentando respectivamente as seguintes massas moleculares 32 e 45 kDa (SDSPAGE). As duas cisteína proteinases possuem o mesmo pH ótimo igual a 6,3. Além disso, estas enzimas foram termicamente inativadas a 40 ºC segundo uma cinética de primeira ordem aparente, sugerindo a existência de apenas uma espécie molecular de cada enzima na preparação com meia vida de 5 minutos para cis 1 e 4,8 minutos para cis 2. Foi determinada a constante de dissociação entre enzimainibidor, onde foi observado os valores de 17,3 nM para cis 1 e 7,11 nM para cis 2 através da titulação por E-64. A eficiência de catálise cis 1 e cis 2 é maior para o substrato sintético Z-FR-MCA do que para Z-RR-MCA, indicando que tratava-se de catepsinas L. Com o intuito de descrever os mecanismos moleculares por trás dos fenômenos fisiológicos no intestino médio do Hemiptera Dysdercus peruvianus foi construída uma biblioteca de cDNA a partir de mRNA deste tecido. Utilizamos ESTs provenientes desta biblioteca com o objetivo de identificar genes transcritos relacionados com proteínas de transporte de glicose além de enzimas digestivas. Após o processamento das leituras, surgiram 1053 ESTs úteis. Montando estes ESTs por alinhamento de bases, foram produzidos 62 contíguos e 841 singletos, o que totaliza 903 seqüências únicas. Entre as seqüências homólogas encontradas as mais relevantes para o nosso estudo foram: β-glicosidase (marcadora de membranas microvilares), α-glicosidase (marcadora de membranas 8 perimicrovilares), aminopeptidase (espaço perimicrovilar), catepsina L (conteúdo de vesículas secretoras) e proteína transportadora de açúcar do tipo GLUT. Estas seqüências encontradas tiveram a sua transcrição específica (ou preferencial) averiguada por RT-PCR semiquantitativo nos diferentes tecidos do inseto estudado (intestino médio, túbulo de Malpighi, corpo gorduroso, glândula salivar, ventrículo 1, ventrículo 2 e ventrículo 3 do intestino médio). O transporte de glicose e água in vivo foi estudado. Para isso, os insetos foram alimentados com uma solução contendo glicose e corante não absorvível seguido de dissecação e análise do conteúdo luminal. O transporte de água e glicose foi inibido por floretina 0,2 mM (inibidor do uniportador GLUT) e por florizina 0,1 mM (inibidor do simportador SGLT) e ativado por K2SO4 50 mM. Isto sugere a presença do transportador do tipo uniportador (GLUT), e do simportador K+-glicose (SGLT), ambos co-transportando água. O transcriptoma revelou proteína homóloga a transportador GLUT cuja seqüência está parcialmente completa e foi analisada com ferramentas de bioinformática / After identification of cathepsins L in vitro assays and in zimograms we began to purify this enzyme in insect midgut. The region V2 was selected as a source of material for purifying a cysteine proteinase because it contains most of the activity of that proteinase. After several attempts to purify this proteinase, an effective process was developed that avoid autolysis with methyl methanethiosulfonate (MMTS), a sulfhydryl-reactive and reversible sulfonating reagent for thiol-containing molecules. The purify process was made by three chromatographic steps (anion-exchange column, gel filtration column and affinity column in this order), where two cysteine proteinase were purified, cys 1 and cys 2 with 32 and 45 kDa (SDS-PAGE). The two cysteine proteinases have the same pH optimum of 6.3. Besides that, these enzymes were thermicaly inactivated following apparent first-order kinetics with a half-life of 5 min (cys1) and 4.8 min (cys2) at 40 ºC. Both Cys are inhibited by E-64 with a KD of 17.3 nM (Cys 1) and 7.11 nM (Cys2). Both Cys are more active on Z-FR-MCA than on Z-RR-MCA, suggesting they are cathepsins-L. With purpose of describe the molecular mechanisms underlying physiological phenomena in midgut of the Hemiptera Dysdercus peruvianus a cDNA library was prepared from midgut mRNA. We used ESTs from this library to identify transcripts genes related with glucose transport proteins besides digestive enzymes. Analysis of 1053 high-quality expressed sequence tags (ESTs) yielded 903 unique sequences comprised of 62 contigs and 841 singlets. Among the homologous sequences found the following are more relevant to our aim: β-glucosidase (microvillar membrane marker), α-glucosidase (perimicrovillar membrane marker), aminopeptidase (perimicrovillar space marker), cathepsin L (vesicles content) and sugar transporter protein, GLUT. These sequences had its specific transcription (or preferential) verified by semi-quantitative RT-PCR on different insect tissues (malpighian tubules, salivary gland, fat body, midgut, midgut first ventriculus, second ventriculus and third ventriculus). The glucose and water absorption across the first ventriculus of the midgut of the Hemiptera Dysdercus peruvianus were determined. The insects were fed with a 10 glucose-non-absorbable dye solution, followed by periodical dissection of insects and analysis of ventriculus contents. The transport of water and glucose can be inhibited by 0.2 mM phloretin (GLUT inhibitor) and by 0.1 mM phlorizin (SGLT inhibitor) and is activated by 50 mM K2SO4 The results suggest that D. peruvianus has a transporter uniporter like (GLUT) and K+-glucose symporter like SGLT, both co-transporting water. The transcriptome showed a GLUT homologous protein which sequence is almost complete and was analyzed by bioinformatics tools

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:30:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3278990 bytes, checksum: 1ac2df613944e5a26d14f921d507ce3a (MD5) Previous issue date: 2008-02-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Miridae (Hemiptera: Heteroptera) comprises 10,000 described species. It is estimated that the world fauna will approach 20,000 once the neotropical species are fully studied. In Brazil, there are 1,100 registered species and the knowledge of the plant bugs for most states is still incipient. In order to increase the available information of the family for the state of Rio Grande do Sul, Brazil, the aims of this work are to describe the species in terms of their host plants, the annual periods of adult occurrence and with phytogeographical regions; to elaborate keys for subfamilies, tribes and genera with diagnostic descriptions and species pictures; additionally to establish a state reference collection for the Museu de Ciências Naturais of the Fundação Zoobotânica, RS. The data about Miridae was obtained from papers on neotropical taxonomic and 700 borrowed specimens. The mirids found in RS represent six subfamilies, 17 tribes, 73 genera and 164 species, expanding by approximately 483% the number of known species. The months of greatest distribution were from October through May, with a peak in October. Most genera are distributed in forests and vegetation with oceanic influence. Four genera were found in nine vegetation types and 16 were found in only one, indicating possible endemism. These results probably show a greater collection effort in these areas. / Miridae (Hemiptera: Heteroptera) possui cerca de 10.000 espécies conhecidas. Estima-se que a fauna mundial se aproxime de 20.000 espécies quando os mirídeos neotropicais estiverem amplamente estudados. No Brasil, são registradas 1.100 espécies e o conhecimento da miridofauna para a maioria dos estados ainda é incipiente. Com o intuito de ampliar o conhecimento da família no estado do Rio Grande do Sul, Brasil, os objetivos deste trabalho foram relacionar as espécies com suas plantas hospedeiras, os períodos de ocorrência anual dos adultos e com as diferentes regiões fitogeográficas; a elaboração de chaves taxonômicas para identificação das subfamílias, tribos e gêneros com descrições diagnósticas e ilustrações das espécies; além de estabelecer uma coleção de referência de Miridae deste estado para o Museu de Ciências Naturais da Fundação Zoobotânica, RS. As informações sobre os mirídeos foram obtidas através da investigação da literatura taxonômica sobre Miridae Neotropical e 700 exemplares adultos coletados no estado, provenientes de empréstimos. Os mirídeos encontrados no Rio Grande do Sul através deste estudo representam seis subfamílias, 17 tribos, 73 gêneros e 164 espécies, ampliando em aproximadamente 483% o número de espécies conhecidas. O período de maior distribuição foi de outubro a maio, com pico em outubro. A maior parte dos gêneros está distribuída nas regiões de florestas e de vegetações com influência marinha. Quatro gêneros apresentaram-se distribuídos em nove tipos vegetacionais e 16 estavam presentes em apenas um tipo, indicando um possível endemismo. Estes resultados provavelmente refletem um maior esforço de coleta nestes habitats e nessas épocas do ano.

O presente trabalho teve por objetivo avaliar o potencial de parasitismo e eficiência de E. formosa sobre B. tabaci biótipo B em couve, tomate e soja. O tempo de desenvolvimento de ovo a adulto e o número de ninfas de B. tabaci biótipo B foram avaliados em soja, tomate e couve. O número de ninfas parasitadas diariamente e o número total de ninfas parasitadas por fêmeas de E. formosa até sua morte foram avaliados para determinar a capacidade de parasitismo do parasitóide. Foram realizadas liberações de números variáveis de E. formosa para um número fixo de ninfas de B. tabaci biótipo B para avaliar o número ideal de parasitóides por planta. Através dos resultados obtidos, observou-se que a duração de ovo a adulto de B. tabaci biótipo B em tomate (22,03 dias) foi estatisticamente superior a de soja (21,17 dias) e esta última significativamente superior que em couve (19,8 dias) sob as mesmas condições ambientais. O parasitóide E. formosa apresentou preferência por ovipositar no terceiro e quarto ínstares de seus hospedeiros. Comparando-se as três culturas avaliadas verifica-se que a couve apresentou número médio total de ninfas parasitadas superior aos valores obtidos para soja e tomate, que por sua vez não apresentaram diferença entre si. O parasitóide não apresentou diferença em relação à longevidade quando foram oferecidas ninfas de terceiro ou quarto ínstares nas culturas estudadas. Entretanto, verificou-se que para os dois estádios ninfais houve diferença significativa entre as culturas avaliadas. Na couve, a densidade de oito parasitóides por planta resultou em bom controle da praga. / The potencial of parasitism and the efficiency of Encarsia formosa on Bemisia tabaci were evaluated on collard green, tomato and soybean plants. The period of developmentof B. tabaci biotype B from egg to adult and the number of nymphs were evaluated on those plants. The ability of parasitism was evaluated by the number of daily parasitized nymphs and the total number of parasitized nymphs per female of E. formosa. The ideal number of parasitoids per plant was evaluated by releasing variable numbers of E. formosa on a fixed number of B. tabaci biotype B nymphs. The results were as follows: the duration of the egg to adult period of B. tabaci biotype B on tomato (22,03 days) was statistically superior to that on soybean (21,17 days), while this last one was significantly superior to that on collard green (19,8 days), under the same environmental conditions; the parasitoid showed preference to oviposit on the third and fourth instars of B. tabaci biotype B nymphs; the number of parasitized nymphs on collard green was higher than those observed on soybean and tomato, whereas the numbers on these last one did not differ; no difference was observed as to the parasitoid longevity when third and fourth instar nymphs were offered on the tested plants; however one observe a significant difference in the mean number of parasitized nymphs; on collard green plants eight parasitoids per plant resulted in a good control of this insect pest.

O psilídeo Diaphorina citri é vetor das bactérias Candidatus Liberibacter asiaticus e Ca. L. americanus, associadas ao Huanglongbing (HLB) dos citros. Apesar da grande importância desta doença no mundo, sabe-se pouco sobre a atividade alimentar deste vetor, o que seria fundamental para entender o processo de transmissão desses patógenos e aprimorar estratégias de manejo da doença. Assim, esta pesquisa teve por objetivos: a) examinar aspectos morfológicos do aparato bucal de D. citri; b) caracterizar o seu comportamento alimentar em mudas de laranja doce (Citrus sinensis) através da técnica de Electrical Penetration Graph (EPG)-sistema DC; e c) avaliar o efeito da idade de folhas cítricas na penetração estiletar deste inseto e na eficiência de aquisição de Ca. L. asiaticus. Adultos de D. citri apresentam um rostro que se projeta logo após o par de coxas protoráxicas. Verificou-se que na extremidade distal desta estrutura há quatro pares de sensilas em simetria bilateral. O rostro abriga um feixe de quatro estiletes (2 mandíbulas e 2 maxilas) com comprimento médio de 512 µm. Os estiletes maxilares se acoplam formando os canais alimentar e salivar com diâmetros de 0,90 µm e 0,47 µm, respectivamente; esses dois canais se fundem próximo à extremidade distal de uma das maxilas para formar um canal comum, que se estende por, aproximadamente, 4,1 µm. No estudo de EPG, as formas de onda foram descritas quanto à amplitude, frequência, nível de voltagem e origem elétrica, sendo correlacionadas com atividades estiletares baseando-se em análises histológicas da posição da extremidade distal da bainha salivar no tecido vegetal e semelhanças com outras formas de onda descritas para afídeos. Cinco formas de onda foram descritas: (C) penetração intercelular no parênquima; (D) contato com o floema; (E1) salivação no floema; (E2) ingestão no floema; e (G) ingestão no xilema. Com um tempo médio de 206,1 min em 8 h de registro, a ingestão no floema (E2) é a principal atividade observada em D. citri. O tempo médio para atingir o floema desde a primeira prova é de 154 min, após 20,3 provas. D. citri mostra nítida preferência por folhas novas da porção superior da planta (71,3% dos indivíduos), e pela nervura principal na face abaxial das folhas (87,1%). Cortes histológicos revelam que folhas maduras apresentam lignificação nas paredes de células que compõem a camada de fibras, tecido que antecede o feixe floemático; já as folhas novas não apresentam esse espessamento, favorecendo o caminhamento estiletar rumo ao floema. Adultos de D. citri adquirem Ca. L. asiaticus com maior eficiência em folhas novas (assintomáticas) do que em folhas maduras (sintomáticas) de plantas infectadas. Aplicando-se a técnica de EPG, verificou-se que as folhas novas favorecem a alimentação floemática de D. citri; quase que a totalidade dos indivíduos avaliados sobre folhas novas assintomáticas encontraram o floema e permaneceram por mais tempo neste tecido, o que não foi constatado sobre folhas maduras sintomáticas. Esta pesquisa mostra que o comportamento alimentar de D. citri é influenciado pela idade das folhas cítricas, com implicações sobre a eficiência de aquisição da bactéria. / The Asian citrus psyllid, Diaphorina citri, is the vector of the phloem-limited bacteria Candidatus Liberibacter asiaticus and Ca. L. americanus, which are associated to the serious disease known as Citrus Huanglongbing (HLB). Despite the importance of this disease worldwide, little is known about the feeding activities of the vector, which is essential to understand transmission mechanisms and establish disease management strategies. Thus, the goals of this research were to examine the morphology of D. citri mouth apparatus, to characterize its probing behavior on sweet orange (Citrus sinensis) seedlings by using the Electrical Penetration Graph (EPG)-DC technique, and to assess the effect of citrus leaf age on the stylet penetration and efficiency of acquisition of Ca. L. asiaticus. D. citri shows a coneshaped rostrum that extends itself to behind the prothoracic pair of thighs. By electron microscopy, we found four pairs of sensilla symmetrically distributed on the distal end of the rostrum. The rostrum houses a stylet bundle comprised of two mandibulae and two maxillae with mean length of 512 µm. The two maxillary stylets are hold together and have internal grooves that form the food and salivary duct, with mean diameters of 0.9 and 0.47 µm, respectively. These two canals merge at a distance of 4.1 µm from the distal tip of the stylets, forming a common duct. In the EPG study, waveforms were described according to characteristics of amplitude, frequency, voltage level and electrical origin, and correlated with stylet activities based on histological analysis of salivary sheath termini in the plant tissue and similarities with EPG waveforms previously described for aphids. Five distinct waveform types were described: (C) intercellular stylet pathway through parenchyma, (D) phloem contact, (E1) salivation in the phloem sieve tubes, (E2) phloem sap ingestion, and (G) in xylem sap ingestion. Phloem sap ingestion (E2) is the main activity observed for D. citri, with an average time of 206.1 min in 8 h of recordings. Mean time to reach sieve tubes from the first probe is 154 min, after 20.3 probes. This insect shows a clear preference for young leaves of the upper portion of the plant (71.3% of the individuals), and main vein on the abaxial leaf surface (87.1%). Mature leaves show lignification in cell walls of the fiber layer adjacent to the phloem. In contrast, young leaves do not show cell wall thickening in this fiber layer, favoring stylet pathway towards the phloem. Adults of D. citri acquired L. Ca asiaticus with greater efficiency on young (asymptomatic) leaves than in mature (symptomatic) leaves from infected plants. Applying the EPG technique, it was found that young asymptomatic leaves favor phloem feeding by D. citri, since most individuals reached phloem sieve tubes and remained longer in this tissue; this was not the case for individuals confined on mature symptomatic leaves. This study shows that feeding behavior of D. citri is influenced by citrus leaf age, with implication on efficiency of bacterial acquisition from infected plants.

Os agroecossistemas consistem em complexas relações tróficas entre plantas, herbívoros, e seus inimigos naturais. Sabe-se que a maioria das plantas é capaz de produzir compostos voláteis, utilizados como sinais químicos por diferentes grupos de insetos. Esses voláteis podem ser produzidos de forma constitutiva em plantas sadias, ou seja, sem indução. Por outro lado, a produção de voláteis induzidos se dá a partir do contato de secreções liberadas pelo fitófago com injurias ocasionadas pela alimentação ou oviposição no tecido vegetal. Para os fitófagos esses voláteis podem sinalizar a presença da planta hospedeira, bem como a presença de coespecíficos e do parceiro sexual. Já para os inimigos naturais, predadores e parasitóides, os voláteis induzidos podem sinalizar a presença do inseto fitófago (presa/ hospedeiro) na planta. Nesse contexto as respostas comportamentais de Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae), aos voláteis de plantas de murta, Murraya paniculata (L.) Jack (Rutaceae), infestadas ou não por coespecíficos, foram estudadas. Também foram investigadas as respostas dos psilídeos aos voláteis de plantas de Citrus sinensis (L.) Osbeck (Rutaceae) infectadas por bactérias causadoras do Huanglongbing ou HLB, uma das mais sérias doenças dos citros. Nos bioensaios visando compostos repelentes a D. citri, foram testados os voláteis de plantas de goiaba, Psidium guajava L.(Myrtaceae) e sua interferência na localização de plantas de Citrus limonia (L.) Osbeck (Rutaceae) pelos psilídeos. As respostas comportamentais foram mensuradas em olfatômetro Y e de quatro vias. Antes de estabelecer os bioensaios de olfatometria foram realizados estudos do comportamento sexual de D. citri. Os resultados obtidos evidenciaram que o início da atividade sexual de D. citri ocorreu entre o segundo e terceiro dia após a emergência, e que os psilídeos foram mais ativos durante a fotofase. Quanto às influências dos voláteis de plantas, machos e fêmeas de D. citri responderam diferentemente aos mesmos estímulos olfativos. Assim, os machos foram atraídos apenas aos odores associados às fêmeas. Já as fêmeas, foram atraídas aos odores das plantas, porém, evitando os odores associados aos machos, inclusive de plantas previamente infestadas por estes. Verificou-se também, que os adultos de D. citri distinguiram os voláteis de citros com HLB dos voláteis de plantas saudáveis. Sendo assim, ficou nítida a atratividade dos voláteis de plantas infectadas, tanto aos psilídeos machos quanto às fêmeas. Na busca por compostos repelentes, também foi possível demonstrar que os voláteis de P. guajava não somente dificultou à localização de plantas de C. limonia por D. citri, como também repeliram os psilídeos. As descobertas aqui apresentadas poderão auxiliar a elaboração de novas táticas para o manejo comportamental de D. citri. / The agro-ecosystems consist of complex trophic relationships between plants, herbivores and their natural enemies. It is known that the majority of plants can produce volatiles compounds used as chemical signals by different groups of insects. These compounds can be produced constitutively in healthy plants, i.e., without induction. In other hand, the production of induced volatiles occurs from the contact of secretions released by phytophagous with injuries caused by feeding or oviposition in plant tissue. For phytophagous, these volatile compounds may signal the presence of the host plant, as well as the presence of conspecifics and the sexual partner. Although, natural enemies, predators and parasitoids, the induced volatiles can signal the presence of phytophagous insects (prey / host) in the plant. In this context, the behavioral responses of Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae) to plant volatiles of jasmine, Murraya paniculata (L.) Jack (Rutaceae) infested or not by conspecifics, were studied. It was also investigated the responses of psyllids to volatiles of Citrus sinensis infected by bacteria that cause the huanglongbing or HLB, one of the most serious diseases of citrus. Given the studies that aim to identify repellent compounds to D. citri, it was tested plant volatiles of guava, Psidium guajava L. (Myrtaceae) and their impact on plant location of Citrus limonia (L.) Osbeck (Rutaceae) by psyllids. Behavioral responses were measured by Y-tube and four-way olfactometers. Before establishing the olfactometry assays, studies of D. citri sexual behavior were performed. The obtained results showed that the beginning of D. citri sexual activities occurred between the second and third days after emergence, and the psyllids were more active during the photophase. In regard to the effects of plant volatiles, males and females of D. citri differently responded to the same olfactory stimuli. Thus, males were attracted only to odors associated with females. Females were attracted to plant odors, although they avoided odors associated with males, including plants previously infested by them. It was also verified that D. citri adults distinguished volatiles citrus with HLB from volatiles released by healthy plants. Given that, it was clear that volatiles from infected plants were attractive to both males and females psyllids. In search of repellent compounds, also was possible demonstrated that P. guajava volatiles not only hindered the location of plants of C. limonia by D. citri, but also provided repellent effect to psyllids. The findings presented here may help the development of new tactics for the behavioral management of D. citri.

O psilídeo Diaphorina citri é vetor das bactérias Candidatus Liberibacter asiaticus e Ca. L. americanus, associadas ao Huanglongbing (HLB) dos citros. Apesar da grande importância desta doença no mundo, sabe-se pouco sobre a atividade alimentar deste vetor, o que seria fundamental para entender o processo de transmissão desses patógenos e aprimorar estratégias de manejo da doença. Assim, esta pesquisa teve por objetivos: a) examinar aspectos morfológicos do aparato bucal de D. citri; b) caracterizar o seu comportamento alimentar em mudas de laranja doce (Citrus sinensis) através da técnica de Electrical Penetration Graph (EPG)-sistema DC; e c) avaliar o efeito da idade de folhas cítricas na penetração estiletar deste inseto e na eficiência de aquisição de Ca. L. asiaticus. Adultos de D. citri apresentam um rostro que se projeta logo após o par de coxas protoráxicas. Verificou-se que na extremidade distal desta estrutura há quatro pares de sensilas em simetria bilateral. O rostro abriga um feixe de quatro estiletes (2 mandíbulas e 2 maxilas) com comprimento médio de 512 µm. Os estiletes maxilares se acoplam formando os canais alimentar e salivar com diâmetros de 0,90 µm e 0,47 µm, respectivamente; esses dois canais se fundem próximo à extremidade distal de uma das maxilas para formar um canal comum, que se estende por, aproximadamente, 4,1 µm. No estudo de EPG, as formas de onda foram descritas quanto à amplitude, frequência, nível de voltagem e origem elétrica, sendo correlacionadas com atividades estiletares baseando-se em análises histológicas da posição da extremidade distal da bainha salivar no tecido vegetal e semelhanças com outras formas de onda descritas para afídeos. Cinco formas de onda foram descritas: (C) penetração intercelular no parênquima; (D) contato com o floema; (E1) salivação no floema; (E2) ingestão no floema; e (G) ingestão no xilema. Com um tempo médio de 206,1 min em 8 h de registro, a ingestão no floema (E2) é a principal atividade observada em D. citri. O tempo médio para atingir o floema desde a primeira prova é de 154 min, após 20,3 provas. D. citri mostra nítida preferência por folhas novas da porção superior da planta (71,3% dos indivíduos), e pela nervura principal na face abaxial das folhas (87,1%). Cortes histológicos revelam que folhas maduras apresentam lignificação nas paredes de células que compõem a camada de fibras, tecido que antecede o feixe floemático; já as folhas novas não apresentam esse espessamento, favorecendo o caminhamento estiletar rumo ao floema. Adultos de D. citri adquirem Ca. L. asiaticus com maior eficiência em folhas novas (assintomáticas) do que em folhas maduras (sintomáticas) de plantas infectadas. Aplicando-se a técnica de EPG, verificou-se que as folhas novas favorecem a alimentação floemática de D. citri; quase que a totalidade dos indivíduos avaliados sobre folhas novas assintomáticas encontraram o floema e permaneceram por mais tempo neste tecido, o que não foi constatado sobre folhas maduras sintomáticas. Esta pesquisa mostra que o comportamento alimentar de D. citri é influenciado pela idade das folhas cítricas, com implicações sobre a eficiência de aquisição da bactéria. / The Asian citrus psyllid, Diaphorina citri, is the vector of the phloem-limited bacteria Candidatus Liberibacter asiaticus and Ca. L. americanus, which are associated to the serious disease known as Citrus Huanglongbing (HLB). Despite the importance of this disease worldwide, little is known about the feeding activities of the vector, which is essential to understand transmission mechanisms and establish disease management strategies. Thus, the goals of this research were to examine the morphology of D. citri mouth apparatus, to characterize its probing behavior on sweet orange (Citrus sinensis) seedlings by using the Electrical Penetration Graph (EPG)-DC technique, and to assess the effect of citrus leaf age on the stylet penetration and efficiency of acquisition of Ca. L. asiaticus. D. citri shows a coneshaped rostrum that extends itself to behind the prothoracic pair of thighs. By electron microscopy, we found four pairs of sensilla symmetrically distributed on the distal end of the rostrum. The rostrum houses a stylet bundle comprised of two mandibulae and two maxillae with mean length of 512 µm. The two maxillary stylets are hold together and have internal grooves that form the food and salivary duct, with mean diameters of 0.9 and 0.47 µm, respectively. These two canals merge at a distance of 4.1 µm from the distal tip of the stylets, forming a common duct. In the EPG study, waveforms were described according to characteristics of amplitude, frequency, voltage level and electrical origin, and correlated with stylet activities based on histological analysis of salivary sheath termini in the plant tissue and similarities with EPG waveforms previously described for aphids. Five distinct waveform types were described: (C) intercellular stylet pathway through parenchyma, (D) phloem contact, (E1) salivation in the phloem sieve tubes, (E2) phloem sap ingestion, and (G) in xylem sap ingestion. Phloem sap ingestion (E2) is the main activity observed for D. citri, with an average time of 206.1 min in 8 h of recordings. Mean time to reach sieve tubes from the first probe is 154 min, after 20.3 probes. This insect shows a clear preference for young leaves of the upper portion of the plant (71.3% of the individuals), and main vein on the abaxial leaf surface (87.1%). Mature leaves show lignification in cell walls of the fiber layer adjacent to the phloem. In contrast, young leaves do not show cell wall thickening in this fiber layer, favoring stylet pathway towards the phloem. Adults of D. citri acquired L. Ca asiaticus with greater efficiency on young (asymptomatic) leaves than in mature (symptomatic) leaves from infected plants. Applying the EPG technique, it was found that young asymptomatic leaves favor phloem feeding by D. citri, since most individuals reached phloem sieve tubes and remained longer in this tissue; this was not the case for individuals confined on mature symptomatic leaves. This study shows that feeding behavior of D. citri is influenced by citrus leaf age, with implication on efficiency of bacterial acquisition from infected plants.

O presente trabalho teve por objetivo avaliar o potencial de parasitismo e eficiência de E. formosa sobre B. tabaci biótipo B em couve, tomate e soja. O tempo de desenvolvimento de ovo a adulto e o número de ninfas de B. tabaci biótipo B foram avaliados em soja, tomate e couve. O número de ninfas parasitadas diariamente e o número total de ninfas parasitadas por fêmeas de E. formosa até sua morte foram avaliados para determinar a capacidade de parasitismo do parasitóide. Foram realizadas liberações de números variáveis de E. formosa para um número fixo de ninfas de B. tabaci biótipo B para avaliar o número ideal de parasitóides por planta. Através dos resultados obtidos, observou-se que a duração de ovo a adulto de B. tabaci biótipo B em tomate (22,03 dias) foi estatisticamente superior a de soja (21,17 dias) e esta última significativamente superior que em couve (19,8 dias) sob as mesmas condições ambientais. O parasitóide E. formosa apresentou preferência por ovipositar no terceiro e quarto ínstares de seus hospedeiros. Comparando-se as três culturas avaliadas verifica-se que a couve apresentou número médio total de ninfas parasitadas superior aos valores obtidos para soja e tomate, que por sua vez não apresentaram diferença entre si. O parasitóide não apresentou diferença em relação à longevidade quando foram oferecidas ninfas de terceiro ou quarto ínstares nas culturas estudadas. Entretanto, verificou-se que para os dois estádios ninfais houve diferença significativa entre as culturas avaliadas. Na couve, a densidade de oito parasitóides por planta resultou em bom controle da praga. / The potencial of parasitism and the efficiency of Encarsia formosa on Bemisia tabaci were evaluated on collard green, tomato and soybean plants. The period of developmentof B. tabaci biotype B from egg to adult and the number of nymphs were evaluated on those plants. The ability of parasitism was evaluated by the number of daily parasitized nymphs and the total number of parasitized nymphs per female of E. formosa. The ideal number of parasitoids per plant was evaluated by releasing variable numbers of E. formosa on a fixed number of B. tabaci biotype B nymphs. The results were as follows: the duration of the egg to adult period of B. tabaci biotype B on tomato (22,03 days) was statistically superior to that on soybean (21,17 days), while this last one was significantly superior to that on collard green (19,8 days), under the same environmental conditions; the parasitoid showed preference to oviposit on the third and fourth instars of B. tabaci biotype B nymphs; the number of parasitized nymphs on collard green was higher than those observed on soybean and tomato, whereas the numbers on these last one did not differ; no difference was observed as to the parasitoid longevity when third and fourth instar nymphs were offered on the tested plants; however one observe a significant difference in the mean number of parasitized nymphs; on collard green plants eight parasitoids per plant resulted in a good control of this insect pest.

Os agroecossistemas consistem em complexas relações tróficas entre plantas, herbívoros, e seus inimigos naturais. Sabe-se que a maioria das plantas é capaz de produzir compostos voláteis, utilizados como sinais químicos por diferentes grupos de insetos. Esses voláteis podem ser produzidos de forma constitutiva em plantas sadias, ou seja, sem indução. Por outro lado, a produção de voláteis induzidos se dá a partir do contato de secreções liberadas pelo fitófago com injurias ocasionadas pela alimentação ou oviposição no tecido vegetal. Para os fitófagos esses voláteis podem sinalizar a presença da planta hospedeira, bem como a presença de coespecíficos e do parceiro sexual. Já para os inimigos naturais, predadores e parasitóides, os voláteis induzidos podem sinalizar a presença do inseto fitófago (presa/ hospedeiro) na planta. Nesse contexto as respostas comportamentais de Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae), aos voláteis de plantas de murta, Murraya paniculata (L.) Jack (Rutaceae), infestadas ou não por coespecíficos, foram estudadas. Também foram investigadas as respostas dos psilídeos aos voláteis de plantas de Citrus sinensis (L.) Osbeck (Rutaceae) infectadas por bactérias causadoras do Huanglongbing ou HLB, uma das mais sérias doenças dos citros. Nos bioensaios visando compostos repelentes a D. citri, foram testados os voláteis de plantas de goiaba, Psidium guajava L.(Myrtaceae) e sua interferência na localização de plantas de Citrus limonia (L.) Osbeck (Rutaceae) pelos psilídeos. As respostas comportamentais foram mensuradas em olfatômetro Y e de quatro vias. Antes de estabelecer os bioensaios de olfatometria foram realizados estudos do comportamento sexual de D. citri. Os resultados obtidos evidenciaram que o início da atividade sexual de D. citri ocorreu entre o segundo e terceiro dia após a emergência, e que os psilídeos foram mais ativos durante a fotofase. Quanto às influências dos voláteis de plantas, machos e fêmeas de D. citri responderam diferentemente aos mesmos estímulos olfativos. Assim, os machos foram atraídos apenas aos odores associados às fêmeas. Já as fêmeas, foram atraídas aos odores das plantas, porém, evitando os odores associados aos machos, inclusive de plantas previamente infestadas por estes. Verificou-se também, que os adultos de D. citri distinguiram os voláteis de citros com HLB dos voláteis de plantas saudáveis. Sendo assim, ficou nítida a atratividade dos voláteis de plantas infectadas, tanto aos psilídeos machos quanto às fêmeas. Na busca por compostos repelentes, também foi possível demonstrar que os voláteis de P. guajava não somente dificultou à localização de plantas de C. limonia por D. citri, como também repeliram os psilídeos. As descobertas aqui apresentadas poderão auxiliar a elaboração de novas táticas para o manejo comportamental de D. citri. / The agro-ecosystems consist of complex trophic relationships between plants, herbivores and their natural enemies. It is known that the majority of plants can produce volatiles compounds used as chemical signals by different groups of insects. These compounds can be produced constitutively in healthy plants, i.e., without induction. In other hand, the production of induced volatiles occurs from the contact of secretions released by phytophagous with injuries caused by feeding or oviposition in plant tissue. For phytophagous, these volatile compounds may signal the presence of the host plant, as well as the presence of conspecifics and the sexual partner. Although, natural enemies, predators and parasitoids, the induced volatiles can signal the presence of phytophagous insects (prey / host) in the plant. In this context, the behavioral responses of Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae) to plant volatiles of jasmine, Murraya paniculata (L.) Jack (Rutaceae) infested or not by conspecifics, were studied. It was also investigated the responses of psyllids to volatiles of Citrus sinensis infected by bacteria that cause the huanglongbing or HLB, one of the most serious diseases of citrus. Given the studies that aim to identify repellent compounds to D. citri, it was tested plant volatiles of guava, Psidium guajava L. (Myrtaceae) and their impact on plant location of Citrus limonia (L.) Osbeck (Rutaceae) by psyllids. Behavioral responses were measured by Y-tube and four-way olfactometers. Before establishing the olfactometry assays, studies of D. citri sexual behavior were performed. The obtained results showed that the beginning of D. citri sexual activities occurred between the second and third days after emergence, and the psyllids were more active during the photophase. In regard to the effects of plant volatiles, males and females of D. citri differently responded to the same olfactory stimuli. Thus, males were attracted only to odors associated with females. Females were attracted to plant odors, although they avoided odors associated with males, including plants previously infested by them. It was also verified that D. citri adults distinguished volatiles citrus with HLB from volatiles released by healthy plants. Given that, it was clear that volatiles from infected plants were attractive to both males and females psyllids. In search of repellent compounds, also was possible demonstrated that P. guajava volatiles not only hindered the location of plants of C. limonia by D. citri, but also provided repellent effect to psyllids. The findings presented here may help the development of new tactics for the behavioral management of D. citri.

Thesis (MSc)--Stellenbosch University, 1968. / Please refer to full text for abstract