Although bed bug eggs are a difficult life stage to control with our currently labeled insecticides, few studies have examined how bed bug egg morphology and physiology is potentially related to pesticide resistance in bed bug eggs. Bed bug egg morphological features were examined using scanning electron microscopy (SEM) and the chorion and respiration structures were identified. Scanning electron microscopy photographs and bed bug egg measurements indicated there were no morphological differences between different bed bug egg strains (susceptible and resistant). Bed bug egg respiration rates measured by the amount of oxygen consumed (standard metabolic rate; SMR) also indicated there was no difference in SMR between different bed bug egg strains. Water conservation during respiration is vital to terrestrial insects. Therefore, similar patterns would be expected between egg water loss and respiration rates. However, susceptible strain eggs lost more water than one resistant strain of bed bug eggs, which was dissimilar from the respiration results, indicating that bed bug egg water loss and respiration are not directly related. Dose- response bioassays using two insecticide formulations (Temprid; imidacloprid/β-cyfluthrin, and Transport; acetamiprid/bifenthrin) indicated that bed bug eggs collected from pyrethroid resistant adult bed bug strains are also highly resistant. RNA sequencing of bed bug eggs from two resistant strains indicated that egg resistance may be directly related to the overexpression of multiple genes associated with insecticide resistance. / Master of Science in Life Sciences

The effect of protein in adult and larval diets for Ophyra aenescens (Wiedemann) (Diptera: Muscidae ), a facultative predator of the house fly, Musca domestica L., was examined. A larval diet of coarse wheat bran, vermiculite and dried meat powder was found adequate for rearing O. aenescens larvae. Protein content was important for maximum larval emergence and for F1 adult longevity and fecundity. Adult diet of powdered milk, sugar and dried meat powder was sufficient for maintenance of adult O. aenescens flies. Protein was needed in adult diet for optimal fecundity. Cyromazine was toxic to O. aenescens at high levels (1.0 ppm), but at 0.75 ppm O. aenescens tolerated cyromazine better than a susceptible strain of house flies. At these cyromazine levels, mass release of O. aenescens into poultry houses is possible one to two days after cyromazine has been removed from the chicken feed. The effect of temperature and manure moisture on O. aenescens was studied. At temperatures of 18°C, emergence of Ophyra aenescens was significantly lower than at temperatures of 21 and 27°C. Predation by O. aenescens at 27°C on house fly larvae was significant at ratios of 3:1, 2:1 and 1:1 (house fly to O. aenescens). A constant manure moisture was important in the development of O. aenescens larvae and its ability to prey on house fly larvae. At constant levels of 50, 60, and 70% manure moisture, O. aenescens substantially reduced house fly larval numbers at ratios of 3:1, 2:1 and 1:1. / Master of Science

Diversas populações de Aedes (Stegomyia) aegypti (Linnaeus) têm mostrado resistência a muitos inseticidas químicos, empregados no controle desse vetor de arboviroses como dengue, chikungunya, Zika e febre amarela urbana. O presente trabalho teve como objetivo avaliar quantitativamente a atividade locomotora de cinco populações de Ae. aegypti do Estado de São Paulo, com diferentes perfis de resistências a inseticidas, sendo Campinas e Marília suscetíveis, Santos, Ribeirão Preto e Barretos resistentes e uma linhagem controle Rockefeller. Além disso, foram feitas comparações entre as populações testadas e verificado se populações com perfis de resistência a inseticidas não aumentaram a atividade locomotora. A atividade locomotora das populações foi avaliada e aquelas classificadas como resistentes, mostraram um aumento da atividade locomotora em relação ao grupo controle, exceto a população de Barretos em relação a Rockefeller de 2016 (KW; p = 0,05). As populações suscetíveis de Campinas e Marília, diferentemente de 2016, apresentaram um padrão de atividade locomotora semelhante ao da população resistente de Santos, em 2017 (Dunn; z = 1,46; p = 0,11 | z = 0,33; p = 0,71). Desta forma, populações de Ae. aegypti do Estado de São Paulo, com resistência a inseticida, mostraram um aumento na atividade locomotora, e experimentos realizados em diferentes anos mostraram uma mudança no perfil populacional de Campinas e Marília quanto à resistência a inseticida, de acordo com a atividade locomotora avaliada. / Several populations of Aedes (Stegomyia) aegypti (Linnaeus) have shown resistance to many chemical insecticides, which are used to control this vector of arboviruses such as dengue, chikungunya, Zika and urban yellow fever. The present study had as objective to quantitatively evaluate the locomotor activity of five populations of Ae. aegypti of the State of São Paulo, with different insecticide resistance profiles, being Campinas and Marília as susceptible, Santos, Ribeirão Preto and Barretos as resistant and Rockefeller control strain. In addition, comparisons were made between the populations tested, and it was verified that populations with profiles of insecticide resistance did not increase locomotor activity. The locomotor activity of the populations was evaluated and those classified as resistant showed an increase in locomotor activity in relation to the control group, except the population of Barretos in relation to Rockefeller of 2016 (KW; p = 0.05). Populations susceptible to Campinas and Marília, differently from 2016, showed a pattern of locomotor activity similar to Santos resistant population in 2017 (Dunn; z = 1,46, p = 0,11 | z = 0,33, p = 0.71). This way, populations of Ae. aegypti from the State of São Paulo, with resistance to insecticide, showed an increase in locomotor activity, and experiments carried out in different years showed a change in the population profile of Campinas and Marília regarding insecticide resistance, according to the locomotor activity evaluated.

O controle de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) tem sido realizado principalmente pelo uso de inseticidas químicos e plantas geneticamente modificadas que expressam toxinas de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) no Brasil. Casos de evolução da resistência no campo a estes agentes de controle têm sido uma das grandes ameaças para programas de MIP. Inseticidas diamidas ainda representam uma importante opção para o manejo de S. frugiperda; sendo assim, estudos que fomentem a implementação de estratégias pró-ativas de manejo da resistência são fundamentais para a manutenção da eficácia deste grupo químico no controle de S. frugiperda. Os objetivos da presente tese foram: (i) Monitorar a resistência de S. frugiperda a inseticidas diamidas no Brasil, utilizando métodos genotípico e fenotípico; (ii) Selecionar em laboratório uma linhagem de S. frugiperda resistente a inseticidas diamidas e caracterizar as bases genéticas da resistência; e (iii) Investigar os mecanismos associados à resistência de S. frugiperda a inseticidas diamidas. O método de F2 \"screen\" foi utilizada para o monitoramento genotípico da resistência de S. frugiperda ao inseticida chlorantraniliprole, sendo testadas 817 isolinhas provenientes de 14 populações brasileiras de S. frugiperda entre os anos agrícolas 2016 e 2017. Dentre as populações testadas, foi verificada uma variação de 0,0030 a 0,0781 na frequência de alelos que conferem resistência a chlorantraniliprole, com média geral de 0,0217. No monitoramento fenotípico, foram testadas ≈ 70 populações de S. frugiperda coletadas das principais regiões produtoras de milho durante os anos agrícolas 2016, 2017 e 2018. A sobrevivência larval para o inseticida chlorantraniliprole variou de 0,00 a 32,08% na concentração diagnóstica de 0,505 µg de chlorantraniliprole cm-2. Para o inseticida flubendiamide, as sobrevivências variaram de 0,00 a 46,25% na concentração diagnóstica de 2,842 µg de flubendiamide cm-2. Populações de S. frugiperda da Bahia, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul e Goiás apresentaram as menores suscetibilidades a chlorantraniliprole e flubendiamide. Os valores de CL50 das linhagens suscetível (Sus) e resistente a chlorantraniliprole (Chlorant-R) foram 0,011 e 2,610 µg i.a.cm-2, respectivamente, com razão de resistência (RR) de ≈ 240 vezes. A herança da resistência de S. frugiperda a chlrontraniliprole foi caracterizada como autossômica, incompletamente recessiva e monogênica. A linhagem resistente a chlorantraniliprole apresentou moderada resistência cruzada para cyantraniliprole (RR ≈ 27 vezes) e muito alta para flubendiamide (RR > 42000 vezes). A pré-exposição a diferentes sinergistas inibidores de enzimas de detoxificação não aumentou significativamente a suscetibilidade larval, sugerindo que a resistência metabólica não está envolvida na resistência de S. frugiperda a diamidas. Mediante sequenciamento da região C-terminal dos receptores de rianodina (RyR) nos domínios II a IV, foi detectada a mutação I4734M que foi recentemente descrita como um dos mecanismos de resistência devido à alteração no alvo de ação de inseticidas diamidas em outras pragas de Lepidoptera. Os resultados obtidos no presente trabalho servirão para a implementação de estratégias efetivas de manejo da resistência para preservar a vida útil de diamidas para o manejo de S. frugiperda no Brasil. / The control of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) has been performed mainly by the use of insecticides and genetically modified plants expressing Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) toxins in Brazil. Field-evolved resistance to these control agents represents a major threat in IPM programs. Diamide insecticides represent an important tool for managing S. frugiperda; therefore, studies that promote proactive resistance management strategies are important to prolong the lifetime of this chemical group to control S. frugiperda. The goals of this dissertation were: (i) To monitor S. frugiperda resistance to diamide insecticides in Brazil, using genotypic and phenotypic methods; (ii) To select a resistant strain of S. frugiperda to diamide insecticides under laboratory conditions and to characterize the genetic basis of resistance; and (iii) to investigate the resistance mechanisms of S. frugiperda to diamides insecticides. The F2 screen method was used to genotypic monitoring of S. frugiperda resistance to chlorantraniliprole resistance by testing 817 isofamilies from 14 Brazilian populations of S. frugiperda collected in 2016 and 2017 crop seasons. Among the populations tested, resistance allelic frequency to chlorantraniliprole ranged from 0.0030 to 0.0781, with overall average of 0.0217. In the phenotypic monitoring, we monitored ≈ 70 populations of S. frugiperda collected from major maize-growing regions during the crop seasons 2016, 2017 and 2018. The larval survival for chlorantraniliprole insecticide ranged from 0.00 to 32.08% at diagnostic concetration of 0.505 µg chlorantraniliprole cm-2 and 0.00 to 46.25% for flubendiamide at diagnostic concentration of 2.842 µg flubendiamide cm-2. Populations of S. frugiperda from Bahia, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul and Goiás showed the lowest susceptibilities to chlorantraniliprole and flubendiamide. The LC50 values of the susceptible (Sus) and chlorantraniliprole-resistant (Chlorant-R) strains were 0.011 and 2.610 µg i.a. cm-2, respectively, with a resistance ratio (RR) of ≈ 240-fold. The inheritance of chlorantraniliprole resistance in S. frugiperda was characterized as autosomal, incompletely recessive and monogenic. The chlorantraniliprole-resistant strain showed moderate cross-resistance to cyantraniliprole (RR ≈ 27-fold) and high cross-resistance to flubendiamide (RR > 42,000-fold). Pre-exposure to different synergists known to inhibit detoxification enzymes did not result in significantly increased larval toxicity, suggesting a minor role of metabolic resistance. Sequencing of the FAW ryanodine receptor (RyR) C-terminal domains II to VI revealed a SNP, resulting in a I4734M mutation recently described to confer target-site resistance to diamides in lepidopteran pests. The results obtained herein will help for the implementation of effective resistance management strategies to preserve the lifetime of diamides to manage S. frugiperda in Brazil.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-07Bitstream added on 2014-06-13T20:42:36Z : No. of bitstreams: 1 scomparin_alx_dr_jabo.pdf: 5977037 bytes, checksum: 8ab4f778519f1e5f248fa28ab2c97182 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A maioria dos organismos vivos são ectotérmicos, com exceção de pássaros e mamíferos. A temperatura corporal (Tc) de um ectotérmico é resultado da troca de calor entre o organismo e o meio ambiente e esta afeta a maioria das funções biológicas. Por exemplo, os insetos, para mudarem de estágio de desenvolvimento, requerem um mínimo de energia acumulada (calor). Para as pragas, a maioria dos modelos fenológicos é baseada na relação entre características do de desenvolvimento (ex., crescimento) e a temperatura do ar. Todavia, a utilização destes modelos ainda é limitada em razão da falta de exatidão na estimativa das temperaturas máximas e mínimas de desenvolvimento para a maioria das pragas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a importância dos fatores: resistência a inseticidas e termoperíodo, assim como discutir os métodos de modelagem para o inseto endofítico Cydia pomonella. Para tal, se submeteu larvas e pupas de 4 linhagens diferentes desta espécie: sensível (Sv), resistente a diflubenzuron (Rdfb), resistente a deltametrina (Rdelta) e resistente ao granulovírus (Rgv), a 4 termoperíodos (15°C-20°C, 20°C-25°C, 25°C-30°C e 30°C- 35°C). Os parâmetros avaliados foram: taxa de crescimento, mortalidade, razão sexual e temperatura base, mínima e ótima de desenvolvimento do inseto. Com o auxílio dos valores obtidos nestes parâmetros, modelos lineares e curvilineares foram desenvolvidos, comparados entre si e com modelos obtidos por autores a temperaturas constantes. Os resultados mostraram que em condições de temperaturas variáveis a resistência implica em mudanças nos parâmetros biológicos (taxa de crescimento, mortalidade e razão sexual) e que o termoperíodo acelera o crescimento de larvas e pupas de carpocapsa. Com o auxílio dos modelos obtidos, foi realizada uma simulação do período de desenvolvimento de C. pomonella utilizando... / The majority living organisms are ectotherms except birds and mammals. The body temperature (Tb) of an ectotherm results from the energy balance between this the organisms and its environment. The Tb determines most of the biological functions. For instance, a minimum of heat accumulation by insects is needed to pass from a development stage to another during their life cycle. For insect pests, most of phenological models are based on life history trait (e.g., growth) and air temperature. Unfortunately, the use of phenological models is limited since there is a lack of accuracy estimatives in maximum and minimum temperatures. The aim this work was to study the importance of two factors ((i) the insecticide resistance, (ii) the thermoperiod) and the modelling methods to design a phenological model for the the endophyte insect Cydia pomonella. Four strains of C. pomonella: (i) Sv (susceptible strain), (ii) Rdfb (resistant to diflubenzuron), (iii) RD (resistant to deltamethrin), RGv (resistant to C. pomonella granulovirus) and 4 thermoperiods (15°C-20°C, 20°C-25°C, 25°C-30°C e 30°C-35°C) were used. Measured parameters were the development rate, the mortality, the sex ratio, the Toptm, Tmin and Tmax of the development rate. Based on the obtained values for each parameter, linear and curvilinear phenological models were made and compared between them and with those obtained at constant temperature by some authors. Thus, in fluctuating thermal conditions, it was shown that insecticide resistance involved aftereffects on life-history traits as the development rate, the mortality and sex ratio. Also, it was shown that the C. pomonella development rate at larval stage is higher in thermoperiodic conditions. With the models the development of C. pomonella was simulated using air and micro-habitat temperatures for two areas of apple orchards in Europe (e.g., Valais in Switzerland and la Drôme...(Complete abstract click electronic access below)

La résistance des moustiques aux insecticides pyréthrinoïdes (PYRs) menace les programmes de lutte anti-vectorielle à l'échelle mondiale. Chez le moustique Aedes aegypti, vecteur de la dengue et du Chikungunya, les principaux mécanismes causant cette résistance ont été identifiés. La résistance métabolique joue alors un rôle important et consiste en une biodégradation accrue de l'insecticide par des enzymes de détoxication. Néanmoins, les bases moléculaires de ce mécanisme restent méconnues. La plupart des gènes impliqués dans la résistance métabolique aux PYRs ont été identifiés par des approches transcriptomiques, mais les modifications génomiques à l'origine de leur sur-expression dans les populations résistantes ainsi que les modifications structurales des enzymes en lien avec la résistance restent méconnues. Cette thèse vise alors à utiliser les nouvelles approches de séquençage à haut débit (NGS) pour caractériser les mécanismes moléculaires de la résistance aux PYRs chez le moustique Ae. Aegypti. La première partie de la thèse présente une étude pilote RNA-seq menée sur des populations de laboratoire sélectionnées avec des insecticides. Cette étude a pour objectif d'évaluer les avantages des NGS pour l'étude des mécanismes de résistance chez les moustiques. Le rôle des enzymes de détoxication dans la résistance a ainsi été clairement confirmé. Plusieurs gènes codant pour ces enzymes apparaissent sur-exprimés dans les populations résistantes et un important regroupement de P450 montre une forte empreinte de sélection en lien avec la résistance aux PYRs. La seconde partie de la thèse présente une étude sur des populations naturelles échantillonnées sur divers continents. Cette étude combine les technologies d'enrichissement génomique et de DNA-seq afin d'étudier les variations génomiques liées à la résistance au PYR Deltaméthrine. La comparaison de la couverture de séquençage entre populations résistantes et sensibles a permis d'identifier des variations de nombre de copies (CNVs) de certains gènes de détoxication associées à la résistance à la Deltaméthrine. Des mutations non-synonymes fortement liées au phénotype de résistance ont également été mises en évidence. La comparaison de ces marqueurs de la résistance entre les différentes populations a révélé que les gènes/mutations associés à la résistance à la Deltaméthrine sont peu conservés entre continents, probablement à cause des différences de fond génétique des populations, de leur histoire démographique et des pressions de sélections. La troisième partie de la thèse décrit une étude par RNA-seq portant sur les mêmes populations naturelles, visant à croiser des données de transcriptomique (expression des gènes et polymorphisme des transcrits) avec les données génomiques générées par l'étude précédente. Plusieurs enzymes de détoxications ont été retrouvées sur-exprimées chez les populations résistantes en lien avec les CNVs précédemment identifiées. Des centaines de variations de polymorphisme ont été identifiées par DNA-seq dans les zones cis-promotrices des différents gènes étudiés. Parmi ces variations, plusieurs apparaissent associées à la sur-régulation d'enzymes de détoxication. Enfin, la comparaison des données de polymorphismes obtenues par DNA-seq et RNA-seq a permis d'étudier les phénomènes d'expression d'allèles spécifiques en lien avec la résistance. Cette étude confirme l'intérêt de croiser des données de transcriptomique et de génomique pour caractériser les bases moléculaires de la résistance aux insecticides. D'un point de vue général, cette thèse permet de mieux appréhender les mécanismes de résistance du moustique Ae. aegypti aux PYRs mais aussi d'identifier de nouveaux marqueurs de la résistance potentiellement utilisables pour développer de nouveaux outils moléculaires diagnostiques de la résistance sur le terrain. Ce travail met également en avant les apports des NGS pour l'étude fine des bases moléculaires de l'adaptation d'organismes modèles. / Mosquito control programs worldwide are increasingly threatened by resistance to pyrethroid insecticides (PYRs). In the dengue and chikungunya vector Aedes aegypti, the key resistance mechanisms include modifications in the protein targeted by insecticides (target-site mutations) and metabolic resistance, consisting in an increased insecticide biodegradation by so called detoxification enzymes. However, as opposed to target-site mutations, the molecular basis of metabolic resistance remains poorly understood. Most metabolic resistance genes have been detected by transcriptomic approaches based on their over-expressed in resistant populations, but genomic changes leading to these expression changes as well as structural changes in enzymes potentially involved in resistance remain unknown. In this context, this thesis aims at using next-generation sequencing approaches for characterizing PYR resistance mechanisms in the mosquito Ae. aegypti.The first chapter of this thesis describes a pilot study on laboratory insecticide-selected populations of Ae. aegypti. This study aims at investigating the benefits of next-generation sequencing for studying resistance mechanisms in mosquitoes. This study confirmed that detoxification enzymes play a key role in resistance, with several of them being over-expressed in resistant populations and a large cluster of cytochrome P450 genes showing a selection imprint associated with resistance to PYRs.The second chapter of this thesis describes a study conducted on natural mosquito populations from various continents. Combining genomic target enrichment (targeting about 800 genes potentially involved in resistance) and DNA-seq allowed unravelling genomic changes associated with resistance to the PYR deltamethrin. Comparing normalized sequencing coverage between resistant and susceptible populations identified significant copy number variations (CNVs) in several detoxification genes strongly associated to deltamethrin resistance. Non-synonymous mutations affecting detoxification enzymes associated to the resistance phenotype were also detected. Comparing resistance markers between populations from various continents revealed that genes/mutations associated with deltamethrin resistance are poorly conserved across continents, probably due to differences in the genetic background of populations but also differences in terms of demographic history and selection pressures.The third chapter describes an RNA-seq study performed on the same natural mosquito populations in order to cross-link transcriptomic data (gene expression and transcript polymorphism) with genomic data obtained from the previous study. Multiple detoxification enzymes were found over-transcribed in resistant populations linked with previously identified CNVs. Hundreds polymorphism variations were identified by targeted DNA-seq in cis-promoter regions of detoxification genes. Among them, several were associated with the upper-regulation of detoxification enzymes in resistant populations. Finally, cross-comparing polymorphism data obtain from DNA-seq and RNA-seq allowed investigating allele specific expression (ASE) events related to PYR resistance. Overall, this study confirmed the benefits of combining transcriptomic and genomic NGS approaches for studying the molecular basis of insecticide resistance.As a whole, this thesis not only contributed to better understand PYR resistance mechanisms in the dengue vector Ae. aegypti but also identified novel genomic markers of resistance opening the way for developing new molecular diagnostic to early detect and monitor resistance mechanisms in the field. This work also highlights the benefits of using NGS technologies for unravelling the molecular bases of adaptation in model organisms.

Resumo: A maioria dos organismos vivos são ectotérmicos, com exceção de pássaros e mamíferos. A temperatura corporal (Tc) de um ectotérmico é resultado da troca de calor entre o organismo e o meio ambiente e esta afeta a maioria das funções biológicas. Por exemplo, os insetos, para mudarem de estágio de desenvolvimento, requerem um mínimo de energia acumulada (calor). Para as pragas, a maioria dos modelos fenológicos é baseada na relação entre características do de desenvolvimento (ex., crescimento) e a temperatura do ar. Todavia, a utilização destes modelos ainda é limitada em razão da falta de exatidão na estimativa das temperaturas máximas e mínimas de desenvolvimento para a maioria das pragas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a importância dos fatores: resistência a inseticidas e termoperíodo, assim como discutir os métodos de modelagem para o inseto endofítico Cydia pomonella. Para tal, se submeteu larvas e pupas de 4 linhagens diferentes desta espécie: sensível (Sv), resistente a diflubenzuron (Rdfb), resistente a deltametrina (Rdelta) e resistente ao granulovírus (Rgv), a 4 termoperíodos (15°C-20°C, 20°C-25°C, 25°C-30°C e 30°C- 35°C). Os parâmetros avaliados foram: taxa de crescimento, mortalidade, razão sexual e temperatura base, mínima e ótima de desenvolvimento do inseto. Com o auxílio dos valores obtidos nestes parâmetros, modelos lineares e curvilineares foram desenvolvidos, comparados entre si e com modelos obtidos por autores a temperaturas constantes. Os resultados mostraram que em condições de temperaturas variáveis a resistência implica em mudanças nos parâmetros biológicos (taxa de crescimento, mortalidade e razão sexual) e que o termoperíodo acelera o crescimento de larvas e pupas de carpocapsa. Com o auxílio dos modelos obtidos, foi realizada uma simulação do período de desenvolvimento de C. pomonella utilizando... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The majority living organisms are ectotherms except birds and mammals. The body temperature (Tb) of an ectotherm results from the energy balance between this the organisms and its environment. The Tb determines most of the biological functions. For instance, a minimum of heat accumulation by insects is needed to pass from a development stage to another during their life cycle. For insect pests, most of phenological models are based on life history trait (e.g., growth) and air temperature. Unfortunately, the use of phenological models is limited since there is a lack of accuracy estimatives in maximum and minimum temperatures. The aim this work was to study the importance of two factors ((i) the insecticide resistance, (ii) the thermoperiod) and the modelling methods to design a phenological model for the the endophyte insect Cydia pomonella. Four strains of C. pomonella: (i) Sv (susceptible strain), (ii) Rdfb (resistant to diflubenzuron), (iii) RD (resistant to deltamethrin), RGv (resistant to C. pomonella granulovirus) and 4 thermoperiods (15°C-20°C, 20°C-25°C, 25°C-30°C e 30°C-35°C) were used. Measured parameters were the development rate, the mortality, the sex ratio, the Toptm, Tmin and Tmax of the development rate. Based on the obtained values for each parameter, linear and curvilinear phenological models were made and compared between them and with those obtained at constant temperature by some authors. Thus, in fluctuating thermal conditions, it was shown that insecticide resistance involved aftereffects on life-history traits as the development rate, the mortality and sex ratio. Also, it was shown that the C. pomonella development rate at larval stage is higher in thermoperiodic conditions. With the models the development of C. pomonella was simulated using air and micro-habitat temperatures for two areas of apple orchards in Europe (e.g., Valais in Switzerland and la Drôme...(Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Odair Aparecido Fernandes / Coorientador: Marc Saudreau / Coorientador: David G.Biron / Coorientador: Hervé Sinoquet / Banca: Benoit Sauphanor / Banca: Mario Eidi Sato / Banca: Nilza Maria Martinelli / Banca: Sergio Antonio de Bortoli / Doutor

Orientador: Angelo Pires do Prado / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-05T17:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendes_MarciaCristina_D.pdf: 1282171 bytes, checksum: b6fcf8f3ba4709b8f115eb5ced83bcf8 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Entre os ectoparasitos dos animais bovinos, o carrapato ¿ Boophilus microplus (Acari: Ixodidae) - continua sendo uma das principais causas das perdas econômicas na pecuária do Estado de São Paulo. A situação atual do controle do carrapato caracteriza-se por uma crise na produção de novas moléculas de parasiticidas e o desenvolvimento acelerado da resistência dos parasitas aos produtos usados. O presente trabalho teve por objetivo verificar o perfil de sensibilidade do carrapato B. microplus nas fazendas localizadas em alguns municípios do Vale do Ribeira e no município de Pindamonhangaba e propor um sistema de tratamento carrapaticida com base na infestação de paternóginas. Foram realizados testes de larvas - LPT (larval packet test) adotado pela FAO - teste de imersão com a fêmea adulta e o levantamento sobre as práticas de controle adotadas nas duas regiões. Os resultados de resistência para as fazendas de Pindamonhangaba mostraram que, para cipermetrina 15,4% das fazendas foram classificadas como sensível; 7,7% com resistência nível I; 69,2% com resistência nível II e 7,7% com resistência nível III. Para a deltametrina 23% sensível; 38,5% com resistência nível II e 38,5% com resistência nível III. Para o organofosforado clorpirifós 54% mostraram-se sensível; 38,4% com resistência nível I e 7,6% com resistência nível II. A região do Vale do Ribeira apresenta uma média de eficácia inferior a 20% para os piretróides; eficácia entre 49% e 72% para as associações piretróides e organofosforados; 66,83% para o amitraz e acima de 90% para as associações entre os organosfosforados. Para o teste de larvas a cipermetrina apresentou uma porcentagem de 42,85% de amostras sensível; 14,3% com resistência nível I e 42,85% com resistência nível II. Deltametrina, 50% sensível; 25% com resistência nível II e 25% com resistência nível III. O organofosforado clorpirifós mostrou uma porcentagem de 50% de amostras sensível; 25% com resistência nível I e 25% com resistência nível II. Constatouse, para as duas regiões estudadas, a falta de conhecimento dos principais grupos químicos usados no controle dos carrapatos. O produto amitraz é o mais usado e a maioria das fazendas usam o método de pulverização na aplicação dos carrapaticidas. Experimento realizado no ano de 2001 a 2003 num sítio localizado no município de Ibiúna mostrou que a avaliação de infestação de paternóginas do carrapato B. microplus na área do úbere ou escroto e baixo períneo é um critério que pode ser empregado para se determinar a aplicação de carrapaticidas. Quando se realiza a aplicação de carrapaticidas nos animais infestados com bastante paternóginas diminui a infestação de larvas no campo. Testes de bioensaios, usando fêmeas adultas, realizados num intervalo de três meses, e teste de larvas no período de seis meses servem como orientação para o proprietário na avaliação da sensibilidade dos carrapatos aos produtos químicos / Abstract: The cattle tick - Boophilus microplus (Acari: Ixodidae) ¿ is one of the principal causes of economic losses in the cattle farms in São Paulo state. The current situation of the tick control is characterized by a crisis in the production of new molecules with acaricidal properties and by an increasing in the parasites resistance to the products used to control them. The current study aimed to verifying the sensibility profile of tick B. microplus in farms located in the municipalities of Vale do Ribeira and in the region of Pindamonhangaba, and propose a tick control treatment system based on nymph infestation. The resistance diagnosis tests have been carried by the larval bioassay (Larval packet test), adult immersion test and the survey of the tick control practices applied in both regions. The results for the farms at Pindamonhangaba show that to Cypermethrin 15,4% of the farms were classified as sensible, 7,7% resistance level I, 69,2% resistance level II and 7,7% resistance level III. To deltamethrin 23% were considered sensible, 38,5% Resistance level II, and 38,5% resistance level III. To organophosphate chlorpyriphos 54% presented a sensible frame, 38,4% resistance level I and 7,6% resistance level II. The Vale do Ribeira region presents an average efficacy lower than 20% for all pyrethroids; efficacy between 49% and 72% to associations with pyrethroids and organophosphates; 66,83% to amitraz, and over 90% to organophosphates associations. For the larval test, the cypermethrin presented a percentage of 42,85% from samples sensible; 14,3% resistance level I and 42,85% resistance level II. Deltamethrin, 50% sensible; 25% resistance level II and 25% resistance level III. The organophosphate chlorpyriphos presented a percentage of 50% from samples sensible; 25% resistance level I and 25% resistance level II. It has been proved, that for both regions under this study, there is a lack of knowledge concerning the main chemical groups used in the tick control. The amitraz is the most used and most farms apply the pulverization method when performing the tick control. An experiment taken from 2001 to 2003 in a little farm located in the municipality of Ibiúna has shown the evaluation in the infestation of tick B. microplus in the udder area or escrotum and low perineum is a good criteria to be applied in order to determine the application of anti-ticks. When the application of anti-ticks is undertaken on infested animals full of pathenogens, the field larvae infestation is diminished. Bioassay, using engorged female ticks, undertaken at three months intervals and larval packet test undertaken at six months intervals serve as orientation for the owners for the evaluation of ticks¿ sensibility to the chemical products / Doutorado / Entomologia / Doutor em Parasitologia

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-10-17T19:20:47Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diogo Nery Maciel - 2016.pdf: 6569625 bytes, checksum: 88b08e397d1fe85ad26417e8b0f2a08c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-10-18T17:16:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diogo Nery Maciel - 2016.pdf: 6569625 bytes, checksum: 88b08e397d1fe85ad26417e8b0f2a08c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-18T17:16:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Diogo Nery Maciel - 2016.pdf: 6569625 bytes, checksum: 88b08e397d1fe85ad26417e8b0f2a08c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-09-13 / The increase in insecticide application for control the rice stalk stink bug Tibraca limbativentris Stal (Hemiptera: Pentatomidae) in irrigated rice in Brazil, has been reported by producers as responsible for loss of effectiveness of some insecticides commonly used to manage this insect and this is the base of this investigation. The insecticides used in this study were: bifenthrin, carbosulfan, etophenprox, λ-cyhalothrin, and thiametoxam. Six populations of insects were collected in producing areas of the states of Tocantins, Goiás and Santa Catarina, Brazil. Insect adults of each population were submitted to discriminant concentrations (LC95s) previously determined for the population collected in natural habitat in Santo Antônio de Goiás, and used as standard susceptible population. The frequency of individuals resistant in the population of Formoso do Araguaia was 76% for carbosulfan, 86% for bifenthrin, 72% for etofenprox, 80% for L-cyalothrin, and 80% for thyamethoxam. Although the frequencies of resistant individuals can be considered low to moderate, it is first report of resistance of T. limbativentris to insecticides. These results indicate the resistance development to other insecticides with different mode of actions, with emphasis to the stink bug populations of Formoso do Araguaia-TO. These results also indicates a possible occurrence of crossed a resistance or multiple in that population. / O aumento no uso de inseticidas ​​para o controle do percevejo-do- colmo Tibraca limbativentris Stal 1860 (Hemiptera: Pentatomidae) em lavouras de arroz irrigado no Brasil, associado a relatos de produtores sobre perda de eficácia dos produtos comumente usados, embasaram a condução desta investigação sobre a possível ocorrência de resistência aos inseticidas: bifentrina, carbosulfan, etofenproxi, lambda-cialotrina e tiametoxan. As populações de insetos foram coletadas em seis áreas de produção de arroz irrigado nos estados de Tocantins, Goiás e Santa Catarina, Brasil. Insetos adultos destas populações foram estabelecidos em gaiolas teladas de criação em casa de vegetação e em laboratório foram submetidos a concentrações discriminantes (LC 95 s) estimadas para a população de Santo Antônio de Goiás, coletada em ambiente natural e usada como população-padrão de susceptibilidade. As frequências de mortalidade de indivíduos para a população de Formoso do Araguaia foi de 76% para o inseticida carbosulfan, 86% para bifentrina, 72% para etofenproxi, 80% para L-cialotrina e de 80% para o inseticida tiametoxan. Embora as frequências de indivíduos resistentes encontradas sejam consideradas de baixas a moderadas, trata-se do primeiro registro de T. limbativentris resistentes a inseticidas e, já se percebe a extensão do problema com relação ao desenvolvimento de resistência a produtos de diferentes grupos e modos de ação, principalmente na região produtora de Formoso do Araguaia- TO. Os resultados desta pesquisa indicam uma possível ocorrência de resistência cruzada ou múltipla nessa população.

Orientadores: Ana Maria Lima de Azeredo Espin, Pablo Fresia Coronel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T09:56:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bergamo_LuanaWalravens_M.pdf: 4822096 bytes, checksum: 6731d49afdda09d9b33086d944c30301 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A pecuária é uma importante atividade econômica do Brasil, mas tem sofrido perdas significativas devido ao impacto de parasitas. Neste cenário destaca-se a mosca-da-bicheira, Cochliomyia hominivorax, que é um importante ectoparasita causador de miíase primária e endêmico das Américas. Sua distribuição geográfica sofreu redução a partir da implementação da técnica do inseto estéril (SIT), sendo considerada erradicada nos Estados Unidos e países continentais da América Central. Na América do Sul, o controle desta espécie é realizado através de inseticidas, cujo uso indiscriminado pode acarretar na seleção de indivíduos resistentes. Em estudos anteriores, as mutações denominadas Gly137Asp e Trp251Leu foram observadas no sítio ativo da enzima carboxilesterase E3 e associadas à resistência a inseticidas dietil e dimetil-organofosforados, respectivamente. A caracterização molecular da região desse gene que compreende desde o final do éxon 2 até o final do éxon 4 para C. hominivorax revelou que o íntron I2 apresenta um tamanho maior que em outras espécies de Muscomorpha. A análise da composição nucleotídica e comparações por métodos estatísticos entre modelos de mutação-seleção de sequências do cDNA da carboxilesterase E3 de C. hominivorax e outros Muscomorpha mostraram sinais de seleção restritiva sobre as substituições sinônimas. Porém, o padrão observado não é exclusivo deste gene, sendo observado em outras regiões do transcriptoma. As pressões seletivas que modelaram a evolução do gene E3 do ponto de vista das mutações não-sinônimas foram investigadas a partir de uma estratégia hierárquica, considerando dados interespecíficos e populacionais. Primeiramente, na investigação de resposta à longo prazo, foram utilizadas as sequências dos éxons das espécies C. hominivorax, Cochliomyia macellaria, Chrysomya megacephala e sequências públicas de outros Muscomorpha. Os testes branch-site relaxado e branch-site estrito, em conjunto com o método Bayes Empirical Bayes (BEB), não indicaram sítios sob seleção positiva no ramo de C. hominivorax. A análise pelo método MM01, que leva em conta as propriedades físico-químicas dos aminoácidos, também não detectou nenhum sinal de seleção. Já na investigação com base em dados populacionais, amostras de C. hominivorax de 21 localidades da América do Sul foram sequenciadas para um fragmento do gene E3, previamente caracterizado. Os resultados da AMOVA e Fst-par-a-par indicam que há estruturação entre as localidades quando consideradas as sequências do gene E3 juntamente com sequências dos genes mitocondriais CR, COI e COII. Porém, os resultados da SAMOVA mostraram uma baixa correlação entre os dados genéticos e geográficos, indicando que esta espécie apresenta uma complexa estrutura populacional. Através do DAPC foi possível distinguir três grupos genéticos entre as localidades. Testes de desequilíbrio de ligação foram significativos entre as duas mutações que são relacionadas à resistência a inseticidas organofosforados, indicando uma associação negativa entre elas. Uma análise baseada na detecção de locos outliers recuperou um dos sítios do primeiro códon associado à resistência com sinal de seleção positiva / Abstract: Livestock production is an important economic activity in Brazil, but has been suffering significant losses due to the impact of parasites. The New World screwworm fly (NWS), Cochliomyia hominivorax, is an important ectoparasite and myiasis causing fly endemic from the Americas, which stands out in this scenario. The geographic distribution of NWS has been reduced after the implementation of the sterile insect technique (SIT), being considered eradicated in North and part of Central America. In South America, NWS is controlled by chemical insecticides, which indiscriminate use can cause the selection of resistant individuals. The Gly137Asp and Trp251Leu mutations in the active site of carboxylesterase E3 have been associated to resistance of diethyl and dimethyl organophosphates, respectively. The molecular characterization of this gene region comprising from the end of exon 2 to the end of exon 4 for C. hominivorax revealed that the intron I2 has a larger size than in other Muscomorpha species. The analysis of nucleotide composition and the comparisons between mutation-selection models by statistical methods of cDNA sequences of carboxylesterase E3 from C. hominivorax and other Muscomorpha showed signs of restrictive selection on synonymous substitutions. However, the observed pattern is not exclusive for this gene, being observed in other regions of the transcriptome. The selective pressures that have shaped E3 gene evolution from the point of view of non-synonymous mutations were investigated from a hierarchical strategy, considering interspecific and populational data. At first, in the investigation of long term response, the sequences of exons of C. hominivorax, Cochliomyia macellaria, Chrysomya megacephala and public sequences from other Muscomorpha were used. The relaxed branch-site and strict branch-site tests, together with the Bayes Empirical Bayes (BEB) method, indicated no sites under positive selection in the C. hominivorax branch. The analysis by MM01 method, which takes into account the physicochemical properties of amino acids, also detected no sign of selection. Secondly, in the investigation based on populational data, samples of C. hominivorax from 21 sites in South America were sequenced for a fragment of E3 gene previously characterized. The results of AMOVA and pairwise Fst indicate that there is structure between sites when considering sequences of E3 gene and CR, COI and COII mitochondrial genes. However, SAMOVA results showed a low correlation between genetic and geographic data, indicating that this specie has a complex population structure. Three genetic groups were distinguished between the sites by DAPC. Linkage disequilibrium tests were significant between the two mutations related to organophosphate insecticides resistance, indicating a negative association between them. An analysis based on outlier loci detection recovered sign of positive selection in one of the sites from the first codon associated with resistance / Mestrado / Genetica Animal e Evolução / Mestra em Genética e Biologia Molecular