Apesar da importância dos herbívoros de solo na estruturação da comunidade e também como pragas agrícolas, nosso entendimento sobre a ecologia química de suas interações com a planta hospedeira é limitado comparado à vasta literatura sobre os herbívoros que se alimentam de órgãos aéreos das plantas. O presente estudo teve como objetivo identificar os estímulos olfativos envolvidos na busca hospedeira de Diabrotica speciosa. Larvas de 1º. ínstar de D. speciosa foram capazes de localizar plantas hospedeiras de milho, mas sem distinguir plantas não induzidas das induzidas pela herbivoria radicular e/ou foliar. Já larvas de 2º e 3º ínstar apresentaram preferência por plantas sem indução frente a plantas induzidas pela herbivoria radicular. No entanto, estas larvas preferiram plantas induzidas pela herbivoria foliar em detrimento a plantas sem indução. Na situação em que plantas sem indução foram confrontadas com plantas induzidas pela herbivoria foliar + radicular não houve preferência destas larvas. A análise do perfil de voláteis juntamente com o PCA (\'Análise dos Componentes Principais\') revelaram semelhança entre os voláteis emitidos por plantas induzidas pela herbivoria radicular e foliar + radicular, bem como entre plantas sem indução e induzidas pela herbivoria foliar. Estas diferenças nos perfis de voláteis não foram suficientes para explicar o comportamento de busca hospedeira de larvas de 2º e 3º ínstar, sugerindo a possibilidade de outras pistas químicas associadas com a busca hospedeira de larvas de D. speciosa. / Despite the importance of soil herbivores in community structure and their status as pests, our understanding about the chemical ecology of their interactions is still limited compared to the vast literature on aboveground herbivores. The current study aimed at identifying the olfactory stimuli used in host search by Diabrotica speciosa. First-instar larvae of D. speciosa were able to find corn host plants; however, they did not distinguish between herbivore-induced and non-induced plants (control). Second-and-third-instar larvae preferred non-induced over root-herbivore induced plants. Nevertheless, second-and-third-instar larvae preferred leaf-herbivore induced plants, inflicted by D. speciosa adults, over non-induced plants. When larvae were exposed to non-induced and leaf + root-herbivore induced plants, they did not show preference. Volatile profile analysis together with PCA (Principal Component Analysis) revealed similarity between volatiles emitted by root-herbivore induced and leaf + root-herbivore induced plants as well as between non-induced and leaf-herbivore induced plants. These differences in plant volatile profile were not sufficient to explain host search behavior of second-and-third instar larvae, suggesting the possibility of other chemical cues are associated with host search of D. speciosa larvae.

Orientador: Vera Nisaka Solferini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T04:40:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abreu_AluanaGoncalvesde_D.pdf: 3682927 bytes, checksum: e8b0e5d165148e225082c7057c66bb6e (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Tomoplagia reticulata (Diptera: Tephritidae) é um fitófago especialista em Eremanthus glomerulatus (Asteraceae). Os adultos ovipõem nas inflorescências da planta hospedeira, onde as larvas se desenvolvem. O histórico de coletas de T. reticulata mostra uma grande variação na quantidade de insetos infestando cada indivíduo de E. glomerulatus. A fim de verificar se a variação no número de herbívoros nas populações do hospedeiro é associada a alguma característica química e/ou genética deste, comparamos as variabilidades genética e química entre indivíduos de E. glomerulatus com diferentes níveis de infestação por T. reticulata (cap. 1). Eremanthus glomerulatus tem baixa variabilidade genética, provavelmente associada à distribuição restrita desta espécie. Apesar da distribuição fragmentada, há pouca estruturação entre as populações desta planta, explicada pelo maior fluxo gênico entre ambientes fragmentados em espécies anemocóricas. As características genéticas e químicas de E. glomerulatus não explicam a variação no nível de herbivoria das populações do hospedeiro. No capítulo 2, testamos a hipótese de que fitófagos especialistas apresentam maior diferenciação genética e menor diversidade do que generalistas, comparando o nível de variabilidade e estrutura genética de T. reticulata com o de outros fitófagos com diferentes amplitudes de hospedeiro. As populações de T. reticulata apresentaram baixa variabilidade e grande estruturação genética, o que é associado à distribuição fragmentada da planta hospedeira, que restringe a distribuição das pequenas populações do inseto. No capítulo 3, caracterizamos a composição genética das populações de Tomoplagia reticulata e de T. pallens, uma espécie irmã. Ambas as espécies parasitam E. glomerulatus; T. reticulata ocorre em MG e T. pallens em GO. Há uma zona de contato entre as espécies no Sul de MG, onde elas hibridizam. Ocasionalmente T. pallens chega ao centro de MG (Santana do Riacho), região mais fria. Esta migração provavelmente está associada a anos excepcionalmente quentes. / Abstract: Tomoplagia reticulata (Diptera: Tephritidae) is a phytophagous insect which is specialist on Eremanthus glomerulatus (Asteraceae). Adults oviposit in flower heads, where larvae develop. Sampling records for T. reticulata show that there is great variation in the number of insects parasitizing each plant. To verify if this variation is associated with chemical or genetic characteristics of the host plant, we assayed E. glomerulatus' genetic and chemical variability and compared between individuals with different levels of infestation by T. reticulata (chapter 1). Eremanthus glomerulatus has low genetic variability, probably related to its narrow geographic distribution. There is low genetic structure among populations despite its fragmented distribution, due to enhance gene flow in fragmented habitats in anemocoric species. E. glomerulatus' chemical and genetic characteristics don't explain variation in herbivory. In chapter 2, we tested the hypothesis that herbivorous insect species with narrow diet breadth are expected to be more prone to genetic differentiation and lower genetic diversity than insect species with a wider diet breadth, comparing T. reticulata's genetic variability and structure with other phytophagous with different host ranges. Tomoplagia reticulata has low genetic variability and great genetic structure, which is associated with its host fragmented distribution that restricts the distribution of insect populations. In chapter 3, we described genetic composition of Tomoplagia reticulata and T. pallens, a sister species. Both of them parasitize E. glomerulatus; T. reticulata occurs in MG and T. pallens in GO. There is a contact zone between them in southern MG, where they hybridize. Occasionally, T. pallens arrives in the center of MG (Santana do Riacho), a colder region. This migration is probably associated with extremely hot years. / Doutorado / Genetica Animal e Evolução / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Orientadores: Maria Ligia Rodrigues Macedo, Goran Nesic / Dissertação (Mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T21:49:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_DesireeSoaresda_M.pdf: 1615013 bytes, checksum: e404c15f23a6cd6027750ac4c6e28c69 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: As sementes são ricas fontes de inibidores de proteinases, que prejudicam sua qualidade nutricional, reduzindo a digestibilidade das proteínas e sua absorção. Neste estudo, um inibidor de tripsina (ApTI) foi purificado a partir de sementes de Adenanthera pavonina e testado seu efeito no crescimento e desenvolvimento de dois lepidópteros. Larvas de Anagasta kuehniella alimentadas com ApTI 1% mostraram redução de 50% na sobrevivência e no peso médio. Larvas de Anticarsia gemmatalis alimentadas com dieta contendo ApTI 0,5% apresentaram diminuição de 31% na sobrevivência e de 22% no peso médio. O tempo de desenvolvimento larval e pupal de Anagasta kuehniella alimentadas com a dieta contendo ApTI 1% foi maior, enquanto a porcentagem de adultos sobreviventes diminuiu em relação ao grupo controle. A avaliação nutricional de ApTI sobre o desenvolvimento larval de A. kuehniella mostrou redução na eficiência de conversão do alimento ingerido (ECI) e alimento digerido (ECD), e aumento na digestibilidade aproximada (AD) e no custo metabólico (CM). Em relação as larvas de A. gemmatalis, não houve efeito na (ECI), porém foi observado redução na (ECD) e aumento na (AD) e no (CM). Para examinar o efeito in vivo de ApTI sobre os insetos, as atividades das proteinases intestinais das larvas que se alimentaram com dietas livres do inibidor e contendo o inibidor a 0,25 - 1% foram comparadas através de ensaios enzimáticos e eletroforese em gel de atividade enzimática. Larvas de quarto instar de A. kuehniella alimentadas com dieta contendo ApTI 1% apresentaram diminuição na atividade tríptica do intestino e manutenção dessa nas fezes. Larvas de A. gemmatalis alimentadas em dieta contendo ApTI 0,5% mostraram diminuição da atividade tríptica do intestino e das fezes. Estes resultados sugerem que ApTI possui efeitos anti-metabólicos quando ingeridos por A. kuehniella e A.gemmatalis. / Abstract: Seeds are a major source of proteinases inhibitors, which cause nutrition quality damage and reduce the absorption and digestibility of proteins. In this study, a trypsin inhibitor (ApTI) was purified from Adenanthera pavonina seeds and their effect on growth and development tested in two Lepidoptera. Anagasta kuehniella larvae were fed with ApTI 1% showing a significant decrease in survival and larval weight (50%). A. gemmatalis fed with 0.5% ApTI showed a survival of 31% and decrease in weight of 22%, when compared with the control group. Larval and pupal developmental time of Anagasta kuehniella larvae, fed on an ApTI diet at 1% was significantly longer, and the percentage of surviving adults decreased. The nutritional effect of ApTI on A. kuehniella larval development was to decrease the conversion of ingested food (ECI) and digested food (ECD) efficiency, and increase estimated digestibility (AD) and metabolic cost (CM). ApTI had no effect on A. gemmatalis conversion of ingested food efficiency. However, a decrease in the conversion of digested food efficiency (ECD) and increase in estimated digestibility (AD) and metabolic cost (CM) were observed. Enzymatic assays and electrophoreses were performed in order to evaluate the in vivo ApTI effect of larval intestinal proteinase activities between those that were not fed with the inhibitor and those fed with inhibitor (0.25 - 1%). A. kuehniella four instars larvae fed with 1% ApTI showed a reduction in intestinal tryptic activity and maintenance of feces tryptic activity. A. gemmatalis fed with 0.5% ApTI suffered a reduction in intestinal and feces tryptic activities. These results suggest that ApTI presents considerable anti-metabolic effects in A. kuehniella and A. gemmatalis. / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2015-10-22T18:12:21Z No. of bitstreams: 2 Tese - Walter Santos de Araújo.pdf: 2149997 bytes, checksum: 6ada687150a99d08e94670136a570e65 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-23T10:19:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Walter Santos de Araújo.pdf: 2149997 bytes, checksum: 6ada687150a99d08e94670136a570e65 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-23T10:19:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Walter Santos de Araújo.pdf: 2149997 bytes, checksum: 6ada687150a99d08e94670136a570e65 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-03-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The intensification of land use due to human activities in natural environments has led to various consequences to biodiversity, ranging from local extinction of native species and colonization of by exotic and invasive ones to the complete conversion of ecosystems in to anthropic landscapes. Among the different biodiversity components that can be influenced by human habitat modification are the ecological interactions between insect herbivores and their host plants, which together represent 75% of the known diversity of terrestrial species. In this context, the objective of my thesis was to investigate global patterns in the structure and fragility of plant-herbivore networks. Specifically, I sought to answer as the intensification of land use and the dominance of exotic host plant species influence the structure and fragility of interaction networks of insect herbivores and host plants, and also I investigate whether there latitudinal gradient in the structuration of these interactions. I compiled 90 local plant-herbivore networks distributed worldwide, spanning different taxonomic groups of plants and insects and several feed guilds of herbivores. The main results of my analyses show that land use intensification and the dominance of exotic host plant species influence different aspects of plant-herbivore networks, such as species richness and taxonomic distinctness (a proxy to phylogenetic diversity) of herbivore species and the structure and fragility of interactions. Another recurrent result was that, when networks composed exclusively of endophagous herbivores were analyzed separately from those composed exclusively by exophages, only the networks of endophages had consistent effects of the land use intensity and proportion of exotic host plant species. Altogether, land use intensification surprisingly increases network specialization by decreasing connectance and nestedness, and increases modularity; while the increase in the proportion of exotic hosts had opposite effects. Possibly these changes in the network structure are due to loss proportionally higher of species with many interactions (i.e., generalists) in relation to species with few interactions (i.e., specialists). As a consequence of these changes in the network connectivity, land use intensification decreases the robustness of plant-herbivore networks, while the proportion of exotic host plant species increases. Therefore, networks located in habitats with higher land use intensity tend to be less robust that networks in more pristine habitats, which is a very intriguing result that goes in the opposite direction of most of the literature on ecological networks. Controling the antropic effects that can act on the networks, my results show that plant–herbivore networks are structured independently of latitude, suggesting that the factors that influence the interactions between host plants and insect herbivores are latitudinally invariant. The results and patterns found emphasize the important contribution of this thesis to the understanding of plant-herbivore networks in the context of human disturbances in natural habitats. / A intensificação do uso do solo devido às atividades humanas nos ambientes naturais tem promovido uma série de consequências à biodiversidade, que vão desde a extinção local de espécies nativas, passando pela colonização de espécies exóticas e invasoras, até a completa conversão de ecossistemas em paisagens antropizadas. Dentre os vários componentes da biodiversidade que podem ser influenciados pela alteração antrópica dos habitats estão às interações ecológicas entre insetos herbívoros e suas plantas hospedeiras, que juntos representam quase dois terços da diversidade de espécies terrestres conhecidas. Nesse contexto, o objetivo da minha tese foi avaliar padrões globais na estrutura e fragilidade das redes planta-herbívoro. Especificamente avaliei como a intensificação do uso do solo e a dominância de plantas hospedeiras exóticas influenciam a estrutura e fragilidade de redes de interação envolvendo insetos herbívoros e plantas hospedeiras, e também avaliei se existe gradiente latitudinal na estruturação dessas interações. Para isso eu compilei 90 redes locais, mundialmente distribuídas, constituídas por diferentes grupos taxonômicos de insetos e plantas e por várias guildas alimentares de herbívoros. Os meus principais resultados mostram que a intensificação do uso do solo e a dominância de plantas hospedeiras exóticas influenciam diferentes aspectos das redes planta-herbívoro, tais como, riqueza de espécies e distinção taxonômica (um substituto para diversidade filogenética) de herbívoros e estrutura e fragilidade das interações. Outro resultado constante no meu estudo foi que quando as redes compostas exclusivamente por herbívoros endófagos foram analisadas separadamente daquelas compostas exclusivamente por herbívoros exófagos, foi encontrado que apenas as redes de endófagos mostraram uma mudança consistente em resposta à intensidade de uso do solo e à proporção de plantas hospedeiras exóticas. De modo geral, a intensificação do uso do solo surpreendentemente aumenta a especialização das redes, por diminuir a conectância e o aninhamento, e aumentar a modularidade; enquanto que o aumento na proporção de hospedeiras exóticas tem efeitos opostos. Possivelmente essas mudanças na estrutura das redes se devem à perda proporcionalmente maior de espécies com muitas interações (i.e., generalistas) em relação às com poucas interações (i.e., especialistas). Como consequência dessas mudanças na conectividade das redes, a intensificação do uso do solo diminui a robustez das redes plantaherbívoro, enquanto o incremento na proporção de plantas hospedeiras exóticas aumenta. Portanto, redes localizadas em habitats com maior intensificação do uso do solo foram menos robustas do que as redes de habitats que tendem a naturais, o que é um resultado contrário à maioria da literatura de redes ecológicas. Controlando os efeitos antrópicos que podem atuar sobre as redes, meus resultados mostram que as redes planta-herbívoro são estruturadas independentemente da latitude, sugerindo que os fatores que influenciam as interações entre plantas e insetos são latitudinalmente invariantes. Os resultados e padrões encontrados enfatizam a contribuição importante da tese para a compreensão das redes planta-herbívoro em um contexto de modificações antrópicas.

Among the number of examples of broad radiations of insects on plants, the fig fig wasp system is one of the most remarkable. Although this interaction has frequently been used as a model for studies of mutualism and coevolution, other groups of insects associated with fig trees have received less attention. The weevils (Coleoptera: Curculionidae) associated with figs are one notable example. Being the largest family of animals, weevils achieved great evolutionary success due to their early association with their host plants. Despite few reports in literature, there is strong evidence of the specialization of weevils on figs. The main objective of this thesis was to understand how diversification of Curculionidae took place in fig trees. Previous studies have never addressed the systematics and biogeography of fig weevils under a phylogenetic framework. Therefore, we analyzed the tempo of diversification of Curculionidae lineages that use fig trees as host in order to reconstruct their historical biogeography. To gather information on fig weevils, we collected 325 fruit sets from more than 12% of the total Ficus species, from the Neotropical, Afrotropical and Oriental regions. We also examined seven entomological collections (AMNH, BMNH, INBIO, MNHN, MZUSP, NMNH, SAMC) searching for weevil specimens collected on figs. At least 80 weevil species from five genera (Cetatopus, Omophorus, Carponinus, Curculio, and Indocurculio) were found to be associated with figs. The radiation of curculionids on figs occurred at least three times independently. The tempo of diversification of the crown fig weevils is congruent with the diversification of figs during the Upper-Cretaceous/Lower-Eocene period. We hypothesize that the variation of the sea level and warmer climate in the past had great influence on the evolution of the species. Our results encourage future research on the biology and ecology of these species and will help us to understand the role weevils may have played in the evolution of the fig- fig wasp mutualism. / Um dos mais notáveis exemplos de radiação adaptativa de insetos em classes de plantas é o sistema figueiras - vespas de figo. Embora essa interação tenha sido frequentemente usada como modelo nos estudos de mutualismo e coevolução, outros grupos de insetos relacionados às figueiras têm sido negligenciados. Besouros curculionídeos (Coleoptera: Curculionidae) associados a figueiras representam um desses grupos pouco estudados. Apesar dos relatos escassos na literatura, existem fortes evidências do alto grau de especialização destes besouros às suas plantas hospedeiras. O objetivo geral desta tese foi entender como se deu a diversificação dos curculionídeos sobre as figueiras. Trabalhos anteriores nunca utilizaram uma abordagem filogenética para estudar a sistemática e biogeografia dos curculionídeos de figo e, por isso, este estudo analisa o tempo de diversificação das linhagenes destes besouros para reconstruir sua biogeografia histórica. De modo a obter informações das espécies estudadas, foram coletadas 325 amostras de frutos de cerca de 12% do total de espécies de figueiras das regiões Neotropical, Afrotropical e Oriental. Sete coleções entomológicas (AMNH, BMNH, INBIO, MNHN, MZUSP, NMNH, SAMC) foram vistadas em busca de espécimes de curculionídeos coletados em figo. Pelo menos 80 espécies de cinco gêneros (Cetatopus, Omophorus, Carponinus, Curculio e Indocurculio) foram encontradas. A radiação dos curculionídeos de figo ocorreu independentemente pelo menos três vezes ao longo da história dos Curculionidae. O período de diversificação das linhagenes de curculionídeos de figo é fortemente congruente com o período de diversificação das linhagenes de figueiras durante o fim do Cretáceo/Paleoceno. Acredita-se que fatores como a forte variação no nível dos oceanos e o clima mais quente no passado tiveram grande influência na evolução das espécies. Espera-se que os resultados deste trabalho encorajem estudos futuros sobre a biologia e ecologia dos curculionídeos associados às figueiras e auxilie no entendimento do papel que os curculionídeos possam ter desempenhado na evolução do sistema Ficus - vespas de figo.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-01-20T11:43:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1150678 bytes, checksum: 5ac766f88d369f0f72b4652b22015206 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-20T11:43:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1150678 bytes, checksum: 5ac766f88d369f0f72b4652b22015206 (MD5) Previous issue date: 2016-06-30 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O estudo da interação inseto-planta tem se mostrado um caminho promissor no controle de pragas. No entanto para um controle efetivo de pragas, tornou-se necessário o conhecimento da relação entre os insetos e sua microbiota associada. Esta interação entrou em foco quando os primeiros estudos provaram a dependência direta do hospedeiro de sua microbiota. Este estudo teve como objetivos caracterizar a diversidade microbiológica associada simbioticamente com o inseto herbívoro Anticarsia gemmatalis e suas consequências em termos de atividade proteolítica digestiva quando alimentado com diferentes dietas de soja suscetíveis e resistentes. Foram encontradas diferenças para a microbiota simbionte alimentadas com os diferentes cultivares de soja, (suscetível controle, estresse hídrico suscetíveis e resistência a insetos (IAC 17 e IAC 24)). Observamos a predominância dos filos Firmicutes e Proteobactérias para as bactérias e Ascomycota e Chytridiomycota para fungos. Em todos os grupos, foram observadas 210 unidades operacionais taxonômicos (OTUs) para bactérias e 110 OTUs para fungos. Os dados mostram que a dieta é determinante na composição da microbiota, sendo agrupadas em diferentes quadrantes, quando analisados por Escalonamento Multidimensional não paramétrico (nMDS), existindo OTUs bem estabelecidos para cada tipo de dieta. No entanto, não foram observadas diferenças para a atividade proteolítica das enzimas isoladas do intestino de Anticarsia gemmatalis alimentada com os diferentes cultivares de soja. Foi verificado a predominância de uma classe de enzimas para a atividade amidolítica e esterolítica, uma vez que não foi observado diferenças nos valores de Km entre os tratamentos. Análise de componente principal agrupou os tratamentos em três grupos distintos, apesar das diferentes dietas não ser determinante no perfil enzimático. Apesar da dieta ser determinante na pressão seletiva sobre a microbiota, ela não foi capaz de modular a resposta das proteases digestivas de Anticarsia gemmatalis. Estudos posteriores poderão acrescentar subsídios no entendimento do papel adaptativo de cada um. / The plant-insect interaction study has proven to be a promising way to control pests. However, for effective pest control, it has become necessary to know the relationship between insects and their associated microbiota. This interaction came into focus when the first studies proved the direct dependence of the host of their microbiota. This study aimed to characterize the microbial diversity associated symbiotically with herbivorous insect Anticarsia gemmatalis and its consequences in terms of digestive proteolytic activity when fed with different soybean diets susceptible and resistant. Differences were found for the symbiont microbiota fed with different soybean cultivars (susceptible control, susceptible water stress and insect resistance (IAC 17 and IAC 24)). We observed the prevalence of phyla Firmicutes and Proteobacteria for bacteria, and Ascomycota and Chytridiomycota for fungi. In all groups, we observed 210 taxonomic units (OTUs) for bacteria and 110 OTUs for fungi. The diversity and richness of data shows that the diet is critical in the composition of the microbiota, being grouped in different quadrants when analyzed by non-Metric Multidimensional Scaling (NMDS), there are OTUs well established for each type of diet. However, no differences were observed for the proteolytic activity of enzymes isolated from the intestine Anticarsia gemmatalis fed with different soybean cultivars. It was found the prevalence of a class of enzymes for amidolytic and esterolytic activity, since it was not observed differences in their Km values between treatments. Analysis principal component grouped the treatments on three separate groups, despite different diets not be determinative in the enzymatic profile. Although the diet is crucial in the selective pressure on the microbiota, she was not able to modulate the response of digestive proteases Anticarsia gemmatalis. Further studies may add subsidies on understanding the adaptive role of each.

Orientador: Thomas Michael Lewinsohn / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-07T17:54:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlmeidaNeto_Mario_D.pdf: 4855549 bytes, checksum: 4daf7795fa92679c987ea39ce90c2f73 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Examinei os efeitos da degradação antrópica sobre diferentes aspectos da diversidade de espécies e interações entre plantas da família Asteraceae e os insetos herbívoros cujas larvas se alimentam no interior de seus capítulos. Toda a amostragem de campo foi realizada em vinte áreas de cerrado com diferentes níveis de degradação antrópica em três municípios vizinhos do estado de São Paulo. A densidade de gramíneas invasoras foi usada como medida indireta do nível de degradação antrópica das áreas. A riqueza de Asteraceae apresentou uma relação quadrática com a degradação, com um pico em níveis intermediários. A proporção de espécies típicas de cerrado diminuiu em áreas mais degradadas, mas a representatividade dos diferentes grupos taxonômicos não apresentou nenhuma variação consistente. Como esperado, a riqueza de plantas hospedeiras foi o principal preditor do número de herbívoros nas áreas. Conseqüentemente, a riqueza de herbívoros também apresentou uma relação quadrática com a degradação, mas pico marginalmente significativo em níveis intermediários. Quando o efeito da riqueza de hospedeiras é descontado através de uma regressão múltipla, o efeito final da degradação sobre a riqueza de herbívoros passa a ser negativo. Portanto, a relação quadrática entre degradação e riqueza de herbívoros é um efeito indireto via plantas hospedeiras. O número de interações distintas entre herbívoros e plantas também apresentou uma relação quadrática com a degradação. Visto que a conectância das redes de interações tende a diminuir com o aumento da riqueza, as áreas com níveis intermediários de degradação apresentaram valores de conectância menores que as áreas menos e mais degradadas. Quando a influência da riqueza de espécies é controlada através de uma análise alométrica, os valores de conectância mostraram uma queda em áreas onde a degradação é maior. O grau de anillhamento de interações planta-herbívoro também diminuiu significativamente nas áreas mais degradadas, enquanto que a degradação parece não afetar de forma consistente o grau de compartimentação das interações. Por fim, a degradação influenciou a resistência das redes de interações a extinções secundárias, mas seus efeitos não foram uniformes ao longo do gradiente de degradação / Abstract: This study aimed to investigate the effects of anthropogenic disturbance on the diversity and structure of interactions between species of Asteraceae and the endophagous insects whose larvae feed inside their flower heads. Field sampling was performed in 20 remnants of cerrado vegetation in three adjacent counties in the state of São Paulo, Southeastem Brazil. The density of invasive grass cover was used as surrogate of anthropogenic disturbance leveI. Asteraceae richness showed a quadratic ;elationship with disturbance and peaked at intermediate disturbance levels. The proportion of typical Asteraceae from cerrado decreased in more disturbed sites, but the taxonomic distinctness of Asteraceae did not change consistently along the disturbance gradient. As expect, host plant richness was the major predictor ofherbivore richness. Consequently, the richness of endophages also showed a quadratic variation along the disturbance gradient. However, when the effect of host plant richness on endophages is added into a multiple linear regression, the final direct effect of disturbance on insect richness is negative. Thus, the quadratic relationship between disturbance and endophage richness is explained through an indirect effect via host plant richness. The number of interactions between endophages and plants was also quadratical1y related to disturbance. Since connectance as a rule is negatively related to species number, those sites with intermediate disturbance levels presented lower connectance values than sites at the extremes of the gradient. Afier controlling for the influence of species richness on connectance values, this network property decreased at higher disturbance levels. The degree of nestedness of recorded plant-herbivore interactions was ais o lower in more disturbed sites. In contrast, disturbance leveI had no consistent effect on the leveI of compartmentation of the interactions. Finally, anthropogenic disturbance affected the fragility ofthe plant-herbivore intera~tion networks to secondary extinctions, but their effects were not uniform along the disturbance gradient / Doutorado / Ecologia / Doutor em Ecologia

Os nectários extraflorais (NEFs) são estruturas produtoras de néctar, não relacionadas com a polinização, mas podem estar presentes em partes tanto vegetativas quanto reprodutivas da planta. Essas estruturas atraem uma grande diversidade de artrópodes, principalmente formigas, as quais protegem as plantas do ataque de herbívoros. Em geral, essas interações formiga-planta mediadas por NEFs são positivas, no entanto, em alguns casos podem apresentar efeitos negativos, interferindo diretamente no valor adaptativo da planta. Diante dessa perspectiva, este estudo objetivou avaliar se a atração de formigas para proteção contra o ataque de herbívoros, causa indiretamente um impacto sobre a polinização, influenciando, consequentemente, no sucesso reprodutivo de Palicourea rigida. Esta Rubiaceae é um arbusto muito comum no Cerrado, que apresenta nectários pericarpiais (NPs NEFs localizados em frutos). A principal hipótese do trabalho foi que as formigas beneficiam P. rigida, reduzindo a ação de herbívoros foliares, mas ao mesmo tempo interferem no sucesso reprodutivo da planta, pois inibem a ação dos principais polinizadores. O estudo foi desenvolvido entre novembro de 2016 e fevereiro de 2017 na reserva ecológica do Clube Caça e Pesca Itororó de Uberlândia, no município de Uberlândia, Minas Gerais, Brasil, área que apresenta como principal fitofisionomia o cerrado sentido restrito. Os resultados corroboraram a hipótese principal, demonstrando que de fato as formigas protegem a planta, reduzindo a ação de herbívoros foliares, mas que dependendo da espécie de formiga podem interferir negativamente na formação de frutos, já que inibem a ação dos principais polinizadores da planta os beija-flores. Nosso estudo revela que Palicourea rigida possui um sistema complexo de interações, envolvendo formiga-planta-polinizador, sendo esse o primeiro estudo a avaliar os custos indiretos de um mutualismo protetivo formiga-planta sobre o valor adaptativo direto (produção de frutos) em plantas polinizadas por aves. / Extrafloral nectaries (EFNs) are glands that produce nectar not related to pollination and may be present in both vegetative and reproductive plant parts. These structures attract a great diversity of arthropods, mainly ants, which protect plants from herbivorous attack. In general, ant-plant interactions mediated by EFNs are positive, however, in some cases they may have negative effects, interfering directly in plants fitness. From this perspective, our study aimed to evaluates whether the attraction of ants by an EFNs bearing plant, effectively protects the vegetable against herbivorous attack, but indirectly has anegative impact on pollination. We used as a model, Palicourea rigida (Rubiaceae), a common shrub in the Cerrado, that presents pericarpial nectaries (PNs - EFNs located in fruits). The main hypothesis of the work was that ants benefits P. rigida, reducing the action of foliar herbivores, but at the same time negatively interfere on its reproductive success by inhibiting the action of the main pollinators. The field work was developed between November 2016 and February 2017, in the ecological cerrado reserve of the Clube Caça e Pesca Itororó de Uberlândia, in Uberlândia city, Minas Gerais, Brazil. The results corroborated our main hypothesis, demonstrating that ants in fact protect the plant reducing the action of foliar herbivores and can, depending on the ant species, negatively interfere in fruit set, since they inhibit the action of the main pollinators - the hummingbirds. These results show that P. rigida has a complex system of interactions, involving ant-plant-pollinator. This is the first study to evaluate the indirect costs of ant-plant mutualism on the fruit set of a plant pollinated by birds.

Plutella xylostella (L., 1758) (Lepidoptera: Plutellidae), também conhecida por traça-das-crucíferas, é uma praga importante de Brassicaceae, que pode ser encontrada em todos os continentes. A relação entre P. xylostella e as brassicáceas tem sido muito estudada uma vez que essa praga provoca grandes prejuízos em praticamente todas as regiões produtoras, no Brasil e no mundo. Também tem despertado grande interesse entre os pesquisadores o fato das brassicáceas utilizarem metabólicos secundários como defesa ao ataque de insetos generalistas, sendo que para especialistas, como P. xylostella, alguns desses metabólicos são incitantes de alimentação e oviposição. Na interação inseto-planta existem questões não compreendidas e que devem ser estudas, pois são diversas condições bióticas e abióticas que interagem nestes organismos, podendo promover alterações fisiológicas e nutricionais nas plantas, no desenvolvimento dos insetos e nas interações planta x herbívoro x parasitoide/predador. Assim, este trabalho objetivou estudar a influência de estresses hídricos em variedades de brássicas e seus reflexos nas plantas, no herbívoro especialista P. xylostella e no parasitoide Trichogramma pretiosum (Riley, 1879) (Hymenoptera: Trichogrammatidae). Foram efetuadas análises da composição química em folhas e da emissão de voláteis em três variedades (couve - Brassica oleracea var. acephala; brócolis - B. oleracea var. italica e repolho - B. oleracea var. capitata), em diferentes níveis de água no solo (50%, 70% e 100% da capacidade de campo), procurando-se determinar plantas comprovadamente com estresse hídrico. Também foi estudada a influência daquelas condições hídridas em parâmetros biológicos de desenvolvimento, de reprodução e de comportamento de P. xylostella, além da influência dos estresses hídricos na atratividade/repelência de T. pretiosum, parasitoide de ovos de P. xylostella. Com as variedades desenvolvidas nas três condições hídricas foram determinados: (a) nas plantas/folhas: taxa de peroxidação lipídica (MDA), porcentagem de proteína bruta na matéria seca, fibra em detergente neutro, fibra em detergente ácido, hemicelulose, lipídeos, teor de cera, proteínas insolúveis em detergente neutro, proteínas insolúveis em detergente ácido, proteínas disponíveis, matéria mineral, carboidratos totais e a emissão de voláteis; (b) com P. xylostella: consumo foliar, período larval, viabilidade larval, período pupal, viabilidade pupal, peso de pupas, razão sexual, ovos por fêmea, viabilidade de ovos, longevidade de fêmeas, longevidade de machos e tabela de vida de fertilidade, em laboratório e casa de vegetação, além da preferência para oviposição em testes com e sem chance de escolha; e (c) com T. pretiosum: teste de olfatometria com plantas nas três condições hídricas. Os resultados obtidos permitem concluir que: o déficit hídrico provoca estresse em couve, brócolis e repolho e em maior intensidade nas plantas cultivadas com menor quantidade de água disponível no solo; quantitativamente, a composição química das plantas (couve, brócolis e repolho) é alterada em função do estresse hídrico, principalmente quanto à proteína bruta e disponível, hemicelulose, lipídeos, proteínas ligadas à fibra em detergente ácido e neutro, matéria mineral e carboidratos totais; os parâmetros de desenvolvimento de P. xylostella são alterados, tanto em laboratório como em casa de vegetação, com as lagartas alimentando-se das plantas cultivadas nas diferentes condições hídricas de solo, refletindo significativamente na capacidade reprodutiva e na sobrevivência dos insetos; o estresse hídrico altera a emissão de voláteis em plantas de couve, em brócolis e repolho; a preferência de P. xylostella para oviposição, em testes com chance e sem chance, é influenciada pelo estresse hídrico em couve, brócolis e repolho; os testes de olfatometria mostram que o estresse hídrico influencia na escolha de T. pretiosum para oviposição, mais expressivamente em plantas com maiores índices de estresse hídrico / Plutella xylostella (L., 1758) (Lepidoptera: Plutellidae), also known as cruciferous moth, is an important pest of Brassicaceae, which can be found on all continents. The relationship between P. xylostella and brassicaceae has been much studied since this pest causes great damages in practically all the producing regions, in Brazil and in the world. It has also aroused great interest among researchers that brassicaceae use secondary metabolites as a defense against the attack of generalist insects, and for specialists, such as P. xylostella, some of these metabolites are prompting feeding and oviposition. In the interaction insect-plant there are questions not understood and that must be studied, because several biotic and abiotic conditions interact in these organisms, being able to promote physiological and nutritional changes in plants, in the development of insects and in the interactions plant x herbivore x parasitoid / predator. The objective of this work was to study the influence of water stresses on brassic varieties and their reflexes on plants, the P. xylostella herbivore and the Trichogramma pretiosum (Riley, 1879) (Hymenoptera: Trichogrammatidae) parasitoid. The chemical composition of leaves and the volatile emission were evaluated in three different varieties (kale - Brassica oleracea var. acephala; broccoli - B. oleracea var. italica and cabbage - B. oleracea var. capitata) in different soil water levels (50%, 70% and 100% of the field capacity), aiming to determine plants with water stress. The influence of these water conditions on biological development, reproduction and behavioral of P. xylostella, as well as the influence of water stress on the attractiveness / repellency of T. pretiosum parasitoid on P. xylostella eggs. The three varieties grown in the three water conditions and were determined: (a) in the plants / leaves: lipid peroxidation rate (MDA), percentage of crude protein in dry matter, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, hemicellulose, lipids, wax, neutral detergent insoluble proteins, acid detergent insoluble proteins, available proteins, mineral matter, total carbohydrates and the emission of volatiles; (b) with P. xylostella: leaf consumption, larval period, larval viability, pupal period, pupal viability, pupal weight, sex ratio, eggs per female, egg viability, female longevity, male longevity and life table of fertility, laboratory and greenhouse, in addition to the preference for oviposition in tests with and without a choice; and (c) with T. pretiosum: tests of olfactometry with plants in the three water conditions. The results obtained allow us to conclude that: the water deficit causes stress in kale, broccoli and cabbage and in higher intensity in the plants cultivated with less amount of water available in the soil; quantitatively, the chemical composition of the plants (kale, broccoli and cabbage) is altered as a function of water stress, mainly as regards crude and available protein, hemicellulose, lipids, acid and neutral detergent fiber binding proteins, mineral matter and total carbohydrates; the development parameters of P. xylostella are altered, both in the laboratory and in the greenhouse, with caterpillars feeding on plants grown under different soil water conditions, significantly reflecting the reproductive capacity and survival of the insects; water stress changes the emission of volatiles in kale, broccoli and cabbage plants; the preference of P. xylostella for oviposition, in tests with chance and without chance, is influenced by water stress in kale, broccoli and cabbage; olfactometry tests show that water stress influences the choice of T. pretiosum for oviposition, more expressively in plants with higher rates of water stress

O Huanglongbing (HLB) ou \"greening\" é considerada, atualmente, a mais séria doença da citricultura no mundo, cujos sintomas estão associados às bactérias \"Candidatus Liberibacter spp.\". Uma vez que não há medidas curativas para a doença, o manejo baseia-se em medidas curativas como o controle de Diaphorina citri, vetor do patógeno. Esse inseto apresenta uma gama de hospedeiros de mais de 50 espécies da família Rutaceae, incluído as espécies e variedades do gênero Citrus, porém, nem todos os hospedeiros permitem o completo desenvolvimento do inseto. Dessa forma, objetivou-se com este trabalho verificar a existência de características de variedades cítricas de copa e porta-enxerto, mais utilizadas na citricultura, que afetam os aspectos bioecológicos de D. citri, bem como caracterizá-las, de modo que possam servir de base para desenvolvimento de estratégias de manejo do inseto vetor. Para isso, foram estudados: 1) comportamento de escolha hospedeira de D. citri em diferentes combinações de variedades de copa e porta-enxerto e a identificação dos voláteis envolvidos; 2) os efeitos das combinações copa e porta-enxerto na biologia de D. citri e 3) estudos sobre o comportamento alimentar de D. citi por meio da técnica de Electrical Penetration Graph em diferentes variedades de copa de citros. Verificou-se comportamento de escolha diferenciado entre fêmeas e machos de D. citri em função do hospedeiro. O porta-enxerto não influenciou o comportamento de escolha de D. citri. Foram observadas diferenças significativas na qualidade e quantidade nos perfis de voláteis liberados pelos diferentes hospedeiros, com a predominância de terpenoides. As variáveis biológicas de D. citri foram afetadas pelos hospedeiros. A variedade \'Hamlin\' foi classificada como a menos adequada ao psilídeo independentemente do porta-enxerto utilizado. Houve influencia da variedade de copa de citros no consumo alimentar de D. citri. Utilizando-se a técnica de EPG não é possível observar diferenças no comportamento alimentar de D. citri entre os hospedeiros testados. / Huanglongbing (HLB) or \"greening\" is currently considered the most serious citrus disease worldwide, whose symptoms are associated with the bacteria \"Candidatus Liberibacter spp.\". Since there are no curative measures for the disease, management is based on curative measures like control of the pathogen vetor, Diaphorina citri. This insect has a range host of more than 50 species of the family Rutaceae, including species and varieties of the genus Citrus, but not all hosts allow the complete development of the insect. Thus, the objective of this study was to verify the existence of characteristics of citrus scion and rootstock varieties, more used in the citriculture, that affect the bioecological aspects of D. citri, as well as characterize them, serving as basis for development of management strategies for this insect vector. For this, were studied: 1) host choice behavior of D. citri in different combinations of scion and rootstock varieties and the identification of the volatiles involved; 2) the effects of scion and rootstock combinations on the biology of D. citri and 3) studies on the feeding behavior of D. citi using the Electrical Penetration Graph technique in different varieties of citrus scion. There was a differentiated choice behavior between males and females of D. citri depending on the host. The rootstock did not influence the choice behavior of D. citri. Significant differences were observed in the quality and quantity of the volatiles released by the different hosts, with the predominance of terpenoids. The biological variables of D. citri were affected by the hosts. The \'Hamlin\' variety was classified as less suitable to the psyllid independently of the rootstock used. There was influence of the citrus scion variety on the food intake of D. citri. Through EPG technique it is not possible to observe differences in the feeding behavior of D. citri among the hosts tested.