A nanotecnologia é cada vez mais empregada em métodos alternativos de controle de pragas. Em virtude disso, nanoformulações foram preparadas com nanocápsulas (NC) utilizando os polímeros poli-metacrilato de metila (PMMA), poli-?-caprolactona (PCL) e poli- ?-hidroxibutirato (PHB) como agentes encapsulantes de duas moléculas inseticidas (azadiractina e 3-tigloilazadiractol), e tendo como matriz oleosa o óleo de nim ou o óleo comercial Azamax®, ambos com teor de azadiractina enriquecido. O objetivo foi avaliar a eficácia de 19 nanoformulações no controle de ninfas de Bemisia tabaci biótipo B, importante praga nas condições tropicais, por meio da ação sistêmica do ingrediente ativo liberado. Primeiramente foi estimada a CL50 para ação sistêmica de soluções contendo óleo de nim em tomateiro sobre ninfas da mosca-branca. As plantas de tomateiro utilizadas nesse experimento foram congeladas e analisadas quanto ao teor de azadiractina. Posteriormente, cinco lotes de nanoformulações, os quais variaram no tipo e na quantidade dos polímeros e da matriz oleosa, foram testados quanto à ação sistêmica. Duas nanoformulações em suspensão aquosa foram selecionadas (NC L5-2 e NC L6-1) por causarem mortalidade comparável à do óleo comercial, e, juntamente com uma nanoformulação em pó (NC L5-3) foram avaliadas quanto ao seu efeito residual. Os valores estimados para a CL50 foram diferentes sendo 180,67 ppm de azadiractina no primeiro e 54,75 ppm no segundo ensaio. As nanoformulações dos lotes 2, 3 e 4 causaram mortalidade acumulada inferior a 30%, mesmo quando aplicadas no dobro da concentração do segundo ensaio da CL50. Os lotes 5 e 6 apresentaram mortalidades superiores, sendo o lote 6 aquele com maior eficiência ocasionando mortalidade variável de 73,43 a 91,11%. Verificou-se que a ação sistêmica de óleos e nanoformulações contendo compostos de nim depende das condições ambientais em que são aplicados; quando soluções de azadiractina e 3-tigloilazadiractol são aplicadas no solo, as maiores concentrações da primeira substância são encontradas na parte superior da planta e da segunda nas folhas inferiores; o óleo comercial Azamax® não afeta a oviposição e a viabilidade dos ovos da mosca-branca quando aplicado no solo no momento da infestação, as nanoformulações selecionadas são bioativas mesmo cerca de 30 dias após a aplicação, não diferindo, porém, do óleo comercial. / Nanotechnology is more used as an alternative method of pest control. Therefore, nanoformulations were prepared with nanocapsules (NC) using the polymers methyl polymethacrylate (PMMA), poly-å-caprolactone (PCL) e poly-â- hydroxybutyrate (PHB) as encapsulating agents of two insecticide molecules (azadirachtin and 3-tigloylazadirachtol). Neem oil or commercial oil Azamax®, both with level of azadirachtin-enriched, were used as oily matrix. The objective was to evaluate the effectiveness of 19 nanoformulations against nymphs of Bemisia tabaci biotype B, an important pest in tropical conditions, by means of systemic action of the released active ingredient. Firstly, the LC50 was estimated for a systemic action of neem oil solutions applied on tomato plants against nymphs of whitefly. The tomato plants used in this experiment were frozen and the level of azadirachtin was quantified. After that, five lots of nanoformulations, which varied in type and amount of polymers and oily matrix, were tested by means of a systemic action. Two nanoformulations in aqueous suspension were selected (NC L5-2 and NC L6-1) because they provoked both mortality and commercial oil. To these a powder nanoformulation (NC L-3) was included, and all of them were evaluated according to their residual effect. The value of LC50 estimated was different in two experiments: 180.67 ppm of azadirachtin in the first one and 54.75 ppm in the second one. The lots 2, 3 and 4 of nanoformulations caused cumulative mortality in less than 30%, although, in some cases, it had been applied in concentration equal to twice the LC50 of the second experiment. The lots 5 and 6 showed higher mortality, and the lot 6 presented higher efficiency causing mortality between 73.43 and 91.11%. It was observed that the systemic action of oils and nanoformulations containing compounds from neem depends on environmental conditions in which they are applied; when azadirachtin solutions are applied to the soil, the highest concentrations of this substance are found at the top of the plant and to the 3-tigloilazadirachtol, the higher concentration is in the lower leaves; the commercial oil Azamax® does not affect the oviposition and egg viability of whitefly when applied to the soil at the time of infestation; the selected nanoformulations are bioactive at least 30 days after their application. However, they are not different from commercial oil.

Este estudo foi realizado com o objetivo de identificar genótipos de feijão Phaseolus vulgaris resistentes aos carunchos Acanthoscelides obtectus e Zabrotes subfasciatus, bem como avaliar o efeito associado desses genótipos resistentes com inseticidas de origem vegetal. Para tanto, foram utilizados acessos de P. vulgaris do Banco de Germoplasma do Instituto Agronômico de Campinas e inseticidas comerciais de origem botânica. No screening inicial, amostras dos genótipos foram infestadas com cada uma das espécies de bruquídeos separadamente, avaliando-se o número de insetos emergidos aos 50 dias após a infestação. Dos 49 genótipos testados contra A. obtecus, não houve emergência naqueles com números de acesso 525, 584 e 615, podendo ser considerados os mais resistentes. Em relação a Z. subfasciatus, os genótipos com números de acesso 2, 35, 251, 570, 583, 584, 610, 621, 634, 816, 818 e 819 se mostraram mais resistentes entre os 185 avaliados. Destes, os genótipos portadores de arcelina 583, 584, 816, 818 e 819, além de 570 e 610, foram selecionados como os mais promissores para os testes subseqüentes, juntamente com a variedade Bolinha, que foi utilizada como controle de suscetibilidade. Não foi observada correlação entre as características morfoagronômicas dos genótipos de P. vulgaris e a sua resistência às espécies de bruquídeos avaliadas, indicando que a resistência a estas pragas não está associada às características da flor, vagem, semente e fenologia dos genótipos. A massa de mil sementes, que é indicativa da origem dos genótipos, foi um dos descritores analisados, mostrando também que a resistência de P. vulgaris a A. obtectus e a Z. subfasciatus não está relacionada à origem dos genótipos. Em testes de livre escolha e de confinamento, avaliou-se o efeito dos genótipos selecionados no screening, juntamente com a variedade Bolinha, sobre o comportamento e biologia de Z. subfasciatus. Verificou-se que a avaliação da preferência de Z. subfasciatus por genótipos de P. vulgaris em teste de livre escolha pode ser feita com 1 dia após a infestação e que \'Bolinha\', apesar de ser suscetível a Z. subfasciatus e favorecer o seu desenvolvimento, apresenta antixenose para oviposição em relação à praga. Nos testes realizados, os genótipos contendo arcelina tenderam a ser mais resistentes que os demais sem essa proteína, sendo que os seus efeitos sobre Z. subfasciatus incluíram o aumento da mortalidade no período de desenvolvimento, alongamento desse período e redução do peso de adultos emergidos, mantendo-se, de certa forma, estáveis ao longo de duas gerações da praga. A resistência conferida pela arcelina revelou ser do tipo antibiose, tendo como causas a impropriedade nutricional e a ação no metabolismo do inseto. Com relação aos inseticidas botânicos, foram testados 3 produtos comerciais, sendo 2 à base de azadiractina e um à base de rotenona. Entre estes, o produto que mais afetou o desenvolvimento de Z. subfasciatus foi NeemPro®, derivado de nim (Azadirachta indica), o qual apresentou efeito ovicida e prolongou a duração do período de desenvolvimento de Z. subfasciatus. Frente a isto, avaliou-se o efeito associado de NeemPro® com o genótipo resistente portador de arcelina 818 sobre alguns parâmetros biológicos de Z. subfasciatus. Verificou-se que os efeitos mais severos sobre Z. subfasciatus foram causados pelo genótipo resistente, independentemente do inseticida à base de nim e que o uso associado de ambos não provoca efeito aditivo ou sinérgico, não sendo recomendado para o manejo de Z. subfasciatus. / This research was carried out to identify Phaseolus vulgaris genotypes resistant to the bean weevils Acanthoscelides obtectus and Zabrotes subfasciatus, as well as to evaluate the effect of these genotypes in association with botanical insecticides. To reach this objective, P. vulgaris accessions from the Germplasm Bank of Instituto Agronômico de Campinas and commercial insecticides from botanical origin were tested. In the initial screening, samples of bean genotypes were infested with the weevil species separately and the number of adults emerged at the 50th day after infestation was evaluated. There was no A. obtectus emergence in genotypes 525, 584 and 615, among the 49 ones screened against this pest. In relation to Z. subfasciatus, genotypes with accession numbers 2, 35, 251, 570, 583, 584, 610, 621, 634, 816, 818 and 819 showed themselves resistant among 185 screened ones. The arcelin-containing genotypes 583, 584, 816, 818 and 819, plus 570 and 610 (both lacking this protein), were selected as the most promising for additional evaluations. Bolinha variety was also used as the susceptible standard. No correlation between morpho-agronomical characteristics of the P. vulgaris genotypes and their resistance to the weevils was observed, indicating that resistance to these two pests is not associated to genotypes flower, pod and seed characters or plant phenology. The mass of 1000 seeds, which indicates the origin of genotypes, was one of the used descriptors, showing that P. vulgaris resistance to A. obtectus and Z. subfasciatus is not related to genotypes origin too. In free- and no-choice tests, it was evaluated the effect of the screened genotypes on Z. subfasciatus behavior and biology, compared to \'Bolinha\'. It was verified that in free-choice tests, the evaluation of Z. subfasciatus preference for P. vulgaris genotypes can be done 1 day after infestation. Despite being susceptible to Z. subfasciatus and supporting its development, \'Bolinha\' holds antixenosis for oviposition in relation to the pest. In the bioassays carried out, genotypes containing arcelin tended to be more resistant than those lacking this protein and their effects on Z. subfasciatus include increasing of the mortality in the developmental period, enlargement of this period and reduction in adult weight, also being stable during two pest generations. The resistance provided by arcelin revealed itself to be antibiosis, by acting as antinutrients and also as antimetabolics. In relation to botanical insecticides, 3 commercial products, 2 of them based on azadirachtin and 1 based on rotenone, were evaluated. The insecticide NeemPro®, extracted from neem (Azadirachta indica) was the only one significantly causing ovicidal effect and enlarging Z. subfasciatus developmental period. Based on these results, the associated effect of NeemPro® and the resistant arcelin-containing P. vulgaris genotype 818 on some Z. subfasciatus biological parameters was evaluated. It was verified that the most severe effects on Z. subfasciatus were caused by the resistant bean genotype, independently of the neem based insecticide. The associated use of these two control methods no results in additive or synergistc effect and is not recommended for the management of Z. subfasciatus.

Les micro-organismes entomopathogènes sont les ennemis naturels des insectes. Ils infectent leurs hôtes en pénétrant dans leurs corps et/ou en excrétant des composés insecticides. En parallèle, il a été démontré que la plupart des insectes hébergent de multiples micro-organismes symbiotiques qui jouent un rôle dans la nutrition et la défense de leurs hôtes. En conséquence, au cours du processus de colonisation, les micro-organismes entomopathogènes interfèrent avec ces micro-organismes bénéfiques. Ainsi, les interactions entre les insectes et les micro-organismes pathogènes peuvent induire la production d'insecticides et/ou de métabolites antimicrobiens. A partir d'insectes vivants infectés par des champignons entomopathogènes nous avons isolé 57 micro-organismes. Les extraits à l'acétate d'éthyle de ces micro-organismes ont été évalués pour leurs activités antimicrobiennes et insecticides sur quatre micro-organismes pathogènes pour l'Homme et sur les larves du moustique Aedes aegypti. Le criblage biologique a mis en évidence l'activité de plusieurs souches dont 6 ont été sélectionnées pour une étude chimique plus approfondie : deux champignons du genre Mucor, Isaria farinosa, Pestalotiopsis theae et les bactéries des genres Pantoea et Asaia. L'étude de ces extraits a permis l'isolement de 41 composés dont 10 sont nouveaux, parmis lesquels on retrouve des dérivés tétrahydrofuraniques, des dérivés d'acides tétramiques ou encore une macrolactone au squelette original. Des activités insecticides mais aussi antimicrobiennes ont été trouvées pour ces composés. La capacité métabolique de deux souches a également été explorée par une approche OSMAC couplée à des analyses métabolomiques par UHPLC-HRMS2. Si la recherche de composés insecticides et antimicrobiens représente un défi mondial pour la santé publique face au phénomène croissant de résistance aux antibiotiques et de toxicité des insecticides, ce travail montre que l'étude des interactions spécifiques entre les micro-organismes entomopathogènes et leurs insectes cibles peut conduire à la découverte de nouveaux composés prometteurs, d'intérêt pharmaceutique. / Entomopathogenic microorganisms are natural enemies of insects. They infect their hosts by penetrating the body and producing insecticidal compounds. However, it has also been shown that most insects host multiple symbiotic microbes which perform many important functions like nutrition and defense. During the process of colonization, entomopathogenic microorganisms interact with these beneficial microbial species. Thus, we expect that interactions between insects and insect pathogenic microorganisms should trigger the production of insecticides and/or antimicrobial metabolites.In this project, 57 microorganisms were isolated from the cuticles of live, entomopathogen infected insects . Ethyl acetate extracts of each strain were evaluated for their antimicrobial and insecticidal activities on four human pathogenic microorganisms and Aedes agypti mosquito larvae. The screening highlighted several bioactive strains, and 6 were selected for further chemical investigations. Among the selected ones were two fungal strains of the Mucor genus, Pestalotiopsis theae and Isaria farinosa and bacterial strains of the Pantoea sp. and an Asaia sp genera. The chemical study allowed us to isolate 41 compounds, of which 10 were new: tetrahydrofuran and tetramic acids derivatives, or a macrolactone with an original skeleton among others. Some of those presented insecticidal and antimicrobial activities. The biosynthetic potential of two strains was also investigated by an OSMAC approach coupled to metabolomics analyses by UHPLC-HRMS2. The search for insecticidal and antimicrobial molecules represents a global challenge for public health, to face the increasing phenomenon of antibiotic resistance but also insecticide toxicity. This work demonstrated that studying specific interactions between entomopathogenic microorganisms and their target insects may lead to the discovery of new promising compounds of pharmaceutical interest.

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Orientadora: Janete Apparecida Desidério / Banca: Agda Paula Facincani / Banca: Irlan Leite de Abreu / Resumo: Como uma alternativa para diminuir as agressões constantes que o ecossistema vem sofrendo, devido à grande quantidade de produtos químicos utilizados no controle de pragas, pesquisas envolvendo microrganismos capazes de promover o controle biológico tem se intensificado. Dentre estes microrganismos a bactéria Bacillus thuringiensis tem se destacado. Essa bactéria caracteriza-se pela produção de proteínas tóxicas a representantes de diversas ordens de insetos. Em particular, as proteínas Vip3A, estão em amplo estudo devido a sua especificidade, alto potencial ativo e como alternativa para o controle da resistência de insetos às proteínas Cry. Diante disto, o objetivo deste trabalho foi selecionar, a partir de 1080 isolados de diferentes regiões brasileiras, aqueles portadores de genes vip3A e obter a sequência de nucleotídeos completa dos mesmos. As linhagens padrão B. thuringiensis var. kurstaki HD1, B. thuringiensis var. tolworthi HD125 e o isolado I187 tiveram seus DNAs amplificados com oligonucleotídeos baseados na sequência de genes vip3A, descritos no banco de dados de B. thuringiensis e, a partir dos amplicons obtidos, a sequência completa de nucleotídeos dos mesmos foi determinada, utilizando-se da estratégia de "primer walking". A proteína Vip3Aa43 (GenBank: [HQ594534]) da linhagem HD1 demonstrou ser 100% idêntica às proteínas Vip3Aa já descritas. Já as proteínas Vip3Aa42 (GenBank: [HQ587048]) da linhagem HD125 e Vip3Ag5 (GenBank: [HQ542193]) do isolado I187 demonstraram similaridade de 99% com as proteínas descritas Vip3Aa35 e Vip3Ag2, respectivamente, demonstrando serem duas novas proteínas Vip3A, devido às substituições de aminoácidos ocorridas. Os três genes vip3A obtidos poderão ser utilizados na produção de plantas Bt, piramidadas ou não, visando ao manejo da resistência dos insetos praga / Abstract: As an alternative to decrease the constant aggressions that the ecosystem has suffered due to the large amount of chemical products used in pest control, researches involving microorganisms able to promoting biological control have been intensified. Among these microorganisms the bacterium Bacillus thuringiensis has been stood out. This bacterium is characterized by the production of toxic proteins to representatives of several insect orders. In particular, the Vip3A proteins are in large study due to its specificity, and high active potential as an alternative to control of insect's resistance to Cry proteins. According to this, the aim of this work was to select from 1080 isolates in different Brazilian regions, those carrying vip3A genes and obtain the complete nucleotide sequence of the same. The standard strains B. thuringiensis var. kurstaki HD1, B. thuringiensis var. tolworthi HD125 and the isolate I187 had their DNA amplified with primers based on vip3A gene sequence described in database of B. thuringiensis, and from the amplicons obtained, the full sequence of nucleotides was determined, by the use of the strategy of "primer walking". The protein Vip3Aa43 (GenBank: [HQ594534]) of HD1 strain showed to be 100% identical to Vip3Aa proteins already described. However, the proteins Vip3Aa42 (GenBank: [HQ587048]) of HD125 strain and Vip3Ag5 (GenBank: [HQ542193]) of the isolate I187 showed 99% similarity with the Vip3Aa35 and Vip3Ag2 proteins described, respectively, showing been two new Vip3A proteins due to amino acid substitutions occurred. The three vip3A genes obtained can be used in the production of Bt crops, pyramidal or not, aiming to resistance management of pest insects / Mestre

The Spodoptera frugiperda fall armyworm is considered the main pest of the maize culture. The alternative control of this pest by means of Azadirachta indica A Juss. (Meliaceae) has been sufficiently promising; however, few works describe the use of neem residues in its control. This work was divided into a literature review and two experimental chapters. The first had as objective to evaluate the toxicity of aqueous leaf extracts and neem seed pie in worm of S. frugiperda fed with laboratory treated maize leaves. As for the second, the objective was to evaluate the leaf and pie of the neem seed effect, in three ways of application in greenhouse. In chapter I, the determination of the CL50 was done with analysis of Probit at two season of evaluation, besides a factorial 2x2+1 scheme to evaluate the biometric insect data and regressions to mortality. In chapter II, the variance analysis was carried out, the measurements being compared by the Tukey and Kruskal-Wallis test at 5% of significance. The estimated values of the CL50 for the aqueous extracts neem with leaf and pie were of 0.38% (m/v) and 0.31% (m/v), respectively. In relation to the length of the worm, width of the head and weight of the insect, there was significant interaction between the season and the treatments tested. There was significant difference between the tested aqueous extracts, to the 5 and to the 10 day after the first application. The pie treatment in the leaf-liquid way was what obtained the lowest note of damages with 2.08 in the note scale, but did not differ from the treatment with pie in the soil way. In the analysis of the leaf area, after the consumption of +3 leaf, there was observed a significant difference between the treatments with pie in liquid way 93.86 cm2 and the control 66.46 cm2. In laboratory, S. frugiperda worms were more susceptible to the aqueous leaf extract than to the aqueous pie extract of neem in relation to the mortality. There was difference between the season of evaluation in relation to the length of the worm, width of the head and weight. In greenhouse, the aqueous extract based on the pie was the most efficient in the control of worm of S. frugiperda. The leaf way in form of powder was the least efficient. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / A lagarta-do-cartucho Spodoptera frugiperda é considerada a mais importante praga da cultura de milho. O controle alternativo desta praga com Azadirachta indica A. Juss. (Meliaceae) tem sido bastante promissor, porém poucos trabalhos descrevem o uso de resíduos de nim no seu controle. O trabalho foi dividido em uma revisão de literatura e dois capítulos experimentais. O primeiro teve por objetivo avaliar a toxicidade de extratos aquosos de folhas e torta da semente de nim em lagartas de S. frugiperda alimentadas com folhas de milho tratadas em laboratório. Já o segundo, objetivou avaliar o efeito de folha e torta da semente de nim, em três vias de aplicação em telado. No capítulo I, fez-se a determinação da CL50 com análise de Probit em duas épocas de avaliação, além de um esquema fatorial 2x2+1 para avaliar dados de biometria do inseto e regressões para mortalidade. No capítulo II, realizou-se a análise de variância, sendo as médias comparadas pelo teste de Tukey e Kruskal-Wallis a 5% de significância. Os valores estimados da CL50 para os extratos aquosos com folha e torta de nim foram de 0,38% (m/v) e 0,31% (m/v), respectivamente. Em relação ao comprimento das lagartas, largura da cabeça e peso do inseto, houve interação significativa entre as épocas e os tratamentos testados. Houve diferença significativa entre os extratos aquosos testados, aos 5 e aos 10 dias após a primeira aplicação. O tratamento torta na via foliar-líquida foi o que obteve a menor nota de danos com 2,08 na escala de notas, mas não diferiu do tratamento com torta na via solo. Na análise da área foliar após o consumo da folha +3, observou-se que houve diferença significativa entre os tratamentos com torta na via líquida (93,86 cm2) e a testemunha (66,46 cm2). Em laboratório, lagartas de S. frugiperda foram mais suscetíveis ao extrato aquoso de torta do que o extrato aquoso de folha de nim em relação à mortalidade. Houve diferença entre as épocas de avaliação em relação ao comprimento das lagartas, largura da cabeça e peso. Em telado, o extrato aquoso à base de torta foi o mais eficiente no controle de larvas de S. frugiperda. A via foliar em forma de pó foi a menos eficiente.

The common bean Phaseolus vulgaris (Linnaeus, 1753) (Fabaceae) is a legume of great importance as a source of vegetal protein in Brazil. The insect damages bean grains and reduces its quality, affecting the appearance, palatability and acceptability by the consumers. The weevil Zabrotes subfasciatus (Boheman, 1833) (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchinae) is one of the main pests of stored beans. The larvae of this insect open galleries in the bean grains, attacking the cotyledons and can completely destroy them. The methods currently used to control storage pest species are the purges and treatment with residual insecticides that are not always effective to exterminate the pests or to prevent reinfestation, and may result in problems such as insect resistance and animals and humans poisoning. This work aimed to evaluate the insecticidal activity of ten different plant species for the control of Z. subfasciatus. The weevil repellence, mortality, oviposition and adult emergence were evaluated in a non-choice test and the weevil oviposition and adult emergence were evaluated in a free-choice test. The plant species used were: Anadenanthera colubrina (Vell.) (cebil), Annona muricata L (soursop), Azadirachta indica A. Juss. (neem), Caesalpinia pyramidalis Tul. ( catingueira ), Chenopodium ambrosioides L. (Mexican tea), Cymbopogon citratus Stapf. (lemongrass), Cymbopogon sp. (citronella), Momordica charantia L. (bitter melon), Ricinus communis L. (castor oil plant) and Piper nigrum L. (Black pepper). For the repellence evaluation, a repellence index was established, using the t test for comparing the means. For the mortality and oviposition analysis, in the non-choice test, the F test was used and, when necessary, the means were compared by the Tukey´s test. Mortality, oviposition and adult emergence data were verified and, through a regression analysis, it could be concluded that C. ambrosioides and P. nigrum powders were highly toxic to the weevils, both causing 100% mortality after only four days of exposure. The powders from A. muricata, A. indica, C. pyramidalis, C. ambrosioides, Cymbopogon sp., C. citratus and P. nigrum were repellent to Z. subfasciatus adults and, except for C. pyramidalis, they little prefered oviposition in the free-choice test. In the non-choice oviposition test, there were no eggs on beans treated with C. ambrosioides and P. nigrum powders, and consequently, there was no adult emergence. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / O feijão, Phaseolus vulgaris (Linnaeus, 1753) (Fabaceae), é a leguminosa de maior importância como fonte de proteína vegetal no Brasil. Os danos causados pelos insetos aos grãos de feijão reduzem a qualidade, afetando a aparência, palatabilidade e aceitabilidade pelo consumidor. O caruncho Zabrotes subfasciatus (Boheman, 1833) (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchinae) é uma das principais pragas do feijão armazenado. As larvas desses insetos abrem galerias no grão de feijão, atacando os cotilédones e podendo destruí-los completamente. Os métodos atualmente utilizados para o controle de espécies de pragas em armazenamento são os expurgos e o tratamento com inseticidas residuais, que nem sempre são eficientes para controlar as pragas ou para evitar a reinfestação, podendo resultar em problemas de resistência dos insetos e intoxicações em animais e seres humanos. Este trabalho teve por objetivo avaliar a atividade inseticida de dez diferentes espécies vegetais para o controle de Z. subfasciatus. Foram avaliadas a mortalidade, oviposição e emergência, em teste sem chance de escolha, repelência e oviposição e emergência, em teste com chance de escolha. As plantas estudadas foram: Anadenanthera colubrina (Vell.) (angico), Annona muricata L (graviola), Azadirachta indica A. Juss. (nim), Caesalpinia pyramidalis Tul. (catingueira), Chenopodium ambrosioides L. (mastruz), Cymbopogon citratus Stapf. (capim-santo), Cymbopogon sp. (citronela), Momordica charantia L. (melão-de-são-caetano), Ricinus communis L. (mamona) e Piper nigrum L. (pimenta-do-reino). Para a avaliação da repelência, foi estabelecido um índice de repelência, e utilizado o teste t para comparação das médias. Na análise de mortalidade e oviposição em teste sem chance de escolha, foi usado o teste F e, quando necessário, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey. Os dados de mortalidade, oviposição e emergência foram verificados e, pela análise de variância, pôde-se observar que o pó de C. ambrosioides é altamente tóxico aos insetos, assim como P. nigrum, causando a mortalidade de 100% dos insetos em apenas quatro dias de exposição. Os pós de A. muricata, A. indica, C. pyramidalis, C. ambrosioides, Cymbopogon sp., C. citratus e P. nigrum foram repelentes aos adultos de Z. subfasciatus e, com exceção de C. pyramidalis, também foram pouco preferidos para oviposição em teste com chance de escolha. Em teste de oviposição sem chance de escolha, os feijões tratados com os pós de C. ambrosioides e P. nigrum não foram ovipositados e, consequentemente, não houve emergência de adultos.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-07Bitstream added on 2014-06-13T19:25:31Z : No. of bitstreams: 1 alves_mc_me_jabo.pdf: 784728 bytes, checksum: a9d8c2237ee21059f774f2a73b627b7f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O controle biológico utilizando microrganismos vem sendo estudado como uma alternativa ao uso de agroquímicos. Estes pesticidas poluem o ambiente, além de serem tóxicos a diversas espécies vegetais e animais. Diante disso, a bactéria Bacillus thuringiensis é um importante entomopatógeno que vem sendo utilizado na agricultura pelo fato de secretar proteínas que são tóxicas a insetos pertencentes a diversas ordens. Dentre os diversos genes de B. thuringiensis que codificam proteínas tóxicas, as classes vip1, vip2 e cry3 destacam-se como alternativa para o controle de insetos-praga da ordem Coleoptera. O presente trabalho objetivou a identificação e caracterização molecular, por meio da técnica de PCR-RFLP, dos genes cry3, vip1, vip2 e vip1/vip2 em uma coleção de B. thuringiensis, quanto a possíveis polimorfismos existentes, procurando relacioná-los à toxicidade em larvas de Anthonomus grandis. Da análise de 1078 isolados de B. thuringiensis, foram encontrados 151 isolados positivos para os genes em estudo e 14 perfis polimórficos, indicando a presença de subclasses destes genes. Os resultados obtidos nos ensaios de toxicidade indicam que os polimorfismos gênicos podem apresentar interferência na toxicidade das proteínas, sendo que a toxina Cry3 apresentou uma maior efetividade na mortalidade em larvas de A. grandis. Os resultados também evidenciaram que a PCR-RFLP mostrou-se apropriada para a detecção da variabilidade genética em B. thuringiensis, permitindo a identificação de haplótipos / Biological control using microorganisms is being studied as an alternative to the use of agrochemicals. These pesticides pollute the environment, being toxic to many species of plants and animals. For these reasons, the bacterium Bacillus thuringiensis is an important entomopathogen that has been used in agriculture, once it produces proteins that are toxic to many target insect orders. Among several genes from B. thuringiensis that encode toxic proteins there are vip1, vip2 and cry3 classes that stand as an alternative for controlling insect pests belonging the Coleoptera order. The objective of this work was to identify and characterize molecularly, through PCR-RFLP, the genes cry3, vip1, vip2 and vip1/vip2 in a collection of B. thuringiensis, for possible polymorphisms exist, trying to relate them to the toxicity in Anthonomus grandis larvae. Analysis of 1078 isolates of B. thuringiensis, were found 151 positive isolates for the genes under study and 10 polymorphic profiles, which indicate the presence of subclasses of the genes. These results obtained in tests toxicity indicate that polymorphisms gene may have interference with the toxicity of the protein, and the toxin Cry3 showed a greater effectiveness in mortality in A. grandis larvae. These results also showed that the PCR-RFLP proved to be suitable for the detection of genetic variability in B. thuringiensis, allowing the identification of haplotypes

Submitted by MARIA LAURA VIOLA AUGUSTO (marialauraa@gmail.com) on 2018-06-15T17:16:40Z No. of bitstreams: 1 augusto_mlv_dr_jabo.pdf: 1777889 bytes, checksum: 32d8b34f05ca40dec4ae93cca2a67527 (MD5) / Approved for entry into archive by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br) on 2018-06-15T18:34:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 augusto_mlv_dr_jabo.pdf: 1777889 bytes, checksum: 32d8b34f05ca40dec4ae93cca2a67527 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-15T18:34:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 augusto_mlv_dr_jabo.pdf: 1777889 bytes, checksum: 32d8b34f05ca40dec4ae93cca2a67527 (MD5) Previous issue date: 2018-05-14 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O controle da broca da cana, Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Lepidoptera: Crambidae), pode ser feito pela aplicação de inseticidas químicos, mas o uso dessa tática de manejo pode resultar em danos ambientais e ao homem. De forma alternativa e com efeitos negativos reduzidos, o manejo de D. saccharalis e outros insetos-praga pode ser feito pela utilização do entomopatógeno Bacillus thuringiensis. Além do uso de formulações de B. thuringiensis para o controle de pragas, um ou mais genes que codificam proteínas inseticidas Cry e Vip de B. thuringiensis estão presentes nas plantas transgênicas com resistência a insetos comercialmente disponíveis no Brasil. Apesar de alta adoção, efeitos colaterais reduzidos e eficiência das plantas Bt, o uso desta tecnologia pode resultar na seleção de populações de insetos resistentes às plantas transgênicas. Por isso, a busca por novas proteínas e combinações de proteínas com diferentes modos de ação para retardar a evolução da resistência deve ser constante. Nesse cenário, uma quitinase de B. thuringiensis apresenta potencial para ser incorporada em uma nova geração de plantas transgênicas. Quitinases são enzimas que apresentam domínios catalíticos para hidrólise de quitina e domínios ligantes em quitina (CBD) que podem estar envolvidos com a atividade inseticida. A atividade inseticida das quitinases é relacionada com a desestruturação da membrana peritrófica dos insetos e consequente perda de suas propriedades e funções. Além da descoberta de proteínas inseticidas com diferentes modos de ação, é de interesse que essas apresentem interações positivas com outras proteínas inseticidas. No presente trabalho, duas formas de uma quitinase de B. thuringiensis - ChiΔSP (sem o peptídio sinal) e ChiΔSP.CBD (sem o peptídio sinal e sem o domínio ligante em quitina) - foram produzidas de forma heteróloga em Escherichia coli para avaliações bioquímicas e biológicas sobre D. saccharalis. Ensaios bioquímicos das enzimas ChiΔSP e ChiΔSP.CBD indicam que a atividade quitinolítica sobre quitina coloidal de ChiΔSP (3,07±0,15 U/nmol) foi maior que de ChiΔSP.CBD (1,83±0,06 U/nmol), a ligação de ChiΔSP à quitina coloidal também foi superior à ligação de ChiΔSP.CBD e as maiores atividades (60-100% da atividade total) de ChiΔSP e ChiΔSP.CBD foram detectadas a 30 e 40°C em uma ampla faixa de pH (4,0-9,0). Após estimar a CL50 da proteína Vip3Aa42 sobre lagartas neonatas de D. saccharalis em 352,132 ng/cm2 de dieta, foram avaliadas interações entre Vip3Aa42 e ChiΔSP ou ChiΔSP.CBD. Os resultados indicam que a adição isolada de 2,41 nmol/cm2 de ChiΔSP ou ChiΔSP.CBD não resultou na mortalidade de lagartas de D. saccharalis. A combinação da CL50 de Vip3Aa42 com 2,41 nmol/cm2 de ChiΔSP apresentou efeito sinérgico para mortalidade das lagartas (mortalidade de 90%), mas nenhum efeito (aditivo, sinérgico ou antagônico) foi observado para a combinação da CL50 de Vip3Aa42 com 2,41 nmol/cm2 de ChiΔSP.CBD. A ausência do CBD em ChiΔSP.CBD e consequentes alterações bioquímicas impediu sinergismo de ChiΔSP.CBD com Vip3Aa42 sobre lagartas de D. saccharalis. / Chemical control is applied to manage the sugarcane borer, Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Lepidoptera: Crambidae). However, this control tactic may result in great damages to the environment and non-target species, including men. Alternativelly, the use of the entomopathogen Bacillus thuringiensis can be made to manage D. saccharalis and other insect pests with reduced undisarable side effects. Beyond the use of formulations of B. thuringiensis for pest control, one or more genes of insecticidal proteins from B. thuringiensis such as Cry and Vip are incorporated into commercially available transgenic plants with insect resistance in Brazil. Despite of the high adoption rate, reduced side effects, and high efficency, the intensive use of this technology may result in the selection of insect-resistant populations to transgenic plants. For this reason, the search for new genes with different modes of action to delay the evolution of resistance must be constant. In this scenario, a chitinase from B. thuringiensis has potential to be incorporated into a new generation of transgenic plants. Chitinases are enzymes of the family of glycosyl hydrolases which catalyze the hydrolysis of chitin. Chitinases present catalytic domains responsible for the hydrolysis of chitin and chitin-binding domains (CBD), both associated to insecticidal activity. Insecticidal activity of chitinases is related to the disruption of the peritrophic membrane of insects, which results in the loss of properties and functions of this structure. In addition to the discovery of insecticidal proteins with different modes of action, positive interactions with other insecticidal proteins is desirable for pest management. In the present work, two forms of a chitinase of B. thuringiensis - ChiΔSP (without signal peptide) and ChiΔSP.CBD (without signal peptide and without the chitin-binding domain) - were produced by heterologous expression in Escherichia coli for biochemical and biological analyses. Chitinolytic activity of ChiΔSP (3.07 ± 0.15 U/nmol) was higher than that observed for ChiΔSP.CBD (1.83 ± 0.06 U/nmol) towards colloidal chitin. The binding of ChiΔSP to colloidal chitin was also higher than that observed for ChiΔSP.CBD, and the ChiΔSP or ChiΔSP.CBD chitinolytic activity (60-100% of total chitinolytic activity) was detected at 30 and 40°C in a broad pH range (4.0-9.0). After estimating the LC50 of the Vip3Aa42 protein at 352,132 ng/cm2 of diet, interactions between combinations of Vip3Aa42 and ChiΔSP or ChiΔSP.CBD were evaluated. Results indicate that the adition of 2,41 nmol/cm2 of ChiΔSP or ChiΔSP.CBD do not result in larval mortality of D. saccharalis. The combination of the LC50 of Vip3Aa42 with 2,41 nmol/cm2 nmol of ChiΔSP resulted in a synergic effect (mortality of 90%), but no effect (aditive, sinergic or antagonic) was observed when the LC50 of Vip3Aa42 was combined to 2,41 nmol/cm2 nmol of ChiΔSP.CBD. Lack of CBD in ChiΔSP.CBD resulted in biochemical changes in this form of B. thuringiensis chitinase which impacted on the sinergic effect of this protein with Vip3Aa42 against D. saccharalis. / CNPq: 140093/2015-0

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aiming the discovering of new products with less impact to the environment, there were made experiments aiming to evaluate the efficiency on control, as well as the feeding inibit result on soya caterpillar (Anticarsia gemmatalis).with different vegetation stratum in different commercial soya tillings in Uruguaiana and Santa Maria (RS), from january to March, 2005 under low, medium and high population pressure. There were evaluate nim oil at 5%, watered stratum of cinamomum at 1/6 (p/v), distilled of Timbó 1/1 (v/v), distilled of araticum 1/1 (v/v) standart treatment (permetrina), dosage of 0,05 L ha-1 and testifying treatment (water). In all the treatments adherent spreading at 0,1% was used. The doses were applied at tilling, of soya plants and there was noticed that the concentrations experienced had some insecticide activity on Anticasia gemmatalis causing high mortality. The mortality changes with the use of the different stratum grub state of the insect, population pressure and weather conditions of the place. There was noticed that the leaf eat away by caterpillars under the effect of stratum tested was little when compared with, those of tistiled treatment, even when made on high population pressure. / Objetivando a descoberta de novos produtos que sejam menos impactantes ao meio ambiente, foram conduzidos experimentos com o objetivo de avaliar a eficiência de controle de Anticarsia gemmatalis e nível de dano, em diferentes lavouras comerciais de soja, nos municípios de Uruguaiana e Santa Maria (RS), no período de janeiro a março de 2005 sob pressão populacional baixa, média e alta. Foram avaliados o óleo de nim a 5%, extrato aquoso de cinamomo 1/6 (p/v), destilado de timbó 1/1 (v/v), destilado de araticum 1/1 (v/v), tratamento padrão (permetrina), na dose de 0,05L ha-1 e tratamento testemunha (água). Em todos os tratamentos utilizou-se espalhante adesivo 0,1%. As doses foram aplicadas a campo, sobre as plantas de soja, e verificou-se que as concentrações testadas exerceram acentuada atividade inseticida sobre A. gemmatalis, provocando elevada mortalidade, porém, esta variou de acordo com o extrato testado, estádio larval do inseto, pressão populacional e condições meteorológicas do local. Verificou-se que o consumo foliar por lagartas submetidas à ação dos extratos testados foi reduzido, quando comparados àquelas do tratamento testemunha, mesmo quando realizado sob pressão populacional alta.