A presente pesquisa teve por objetivo estudar a biologia de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) no milho MON810, que expressa a proteína Cry1Ab de Bacillus thuringiensis Berliner, bem como avaliar a interação tritrófica: milho MON810 vs S. frugiperda vs Trichogramma spp.. A biologia de S. frugiperda foi avaliada, por três gerações sucessivas em laboratório, utilizando-se o milho convencional e MON810. Os insetos mantidos em folhas de milho MON810 apresentaram maior duração do período larval e pré-pupaL, com menor viabilidade do que aqueles alimentados em milho convencional. A fase de pupa (fêmea e macho) foi similar entre os tratamentos, apesar da menor viabilidade e menor peso de pupas no milho MON810. Apesar da ação deletéria da proteína Bt, presente no milho geneticamente modificado para as fases imaturas de S. frugiperda, a longevidade dos adultos, o período de oviposição, o número de posturas, o número médio de ovos por postura e a duração da fase de ovo foram semelhantes entre os tratamentos. O número total de ovos por fêmea, no entanto, foi menor no milho geneticamente modificado. A duração média do ciclo biológico (ovo – adulto) foi maior em insetos mantidos em milho MON810, sendo a viabilidade total menor neste substrato. Foi observado que a taxa líquida de reprodução (Ro) e a razão finita de aumento (ë) foram menores nos insetos alimentados em milho MON810. As lagartas de S. frugiperda apresentaram comportamento canibal independente do substrato alimentar utilizado; porém, tal canibalismo foi mais acentuado no milho MON810, provavelmente devido a presença da proteína Bt. O consumo de área foliar por lagartas de S. frugiperda foi menor no milho MON810, sendo a eficiência do alimento digerido (ECD) menor e o custo metabólico maior neste substrato, em relação ao milho convencional. Em nível de campo, através de experimentos com infestações artificiais e naturais de S. frugiperda, observou-se que o milho MON810 determinou a redução populacional deste lepidóptero, nos diferentes estádios fenológicos estudados, protegendo a cultura do dano da praga. Os estudos de interação milho MON810 vs S. frugiperda vs Trichogramma atopovirilia (Oatman & Platner, 1983) foram efetuados por cinco gerações consecutivas do parasitóide e da praga em laboratório. Observou-se que não houve diferenças quanto a capacidade de parasitismo, a porcentagem de emergência, o número de parasitóides emergidos, a razão sexual e a longevidade do parasitóide quando T. atopovirilia foi criado em ovos de fêmeas que alimentaram-se de milho MON810 ou milho convencional. A qualidade nutricional dos ovos de S. frugiperda foi semelhante entre os tratamentos, não ocorrendo prejuízos ao parasitismo por T. atopovirilia. Em campo, a distribuição de posturas de S. frugiperda, em relação ao estádio fenológico da planta e superfície da folhas, foi semelhante entre os milhos MON810 e convencional. A porcentagem de ovos naturalmente parasitados por Trichogramma spp. também foi similar entre estes tratamentos, ocorrendo a predominância da espécie T. pretiosum (Riley, 1879) em relação a T. Atopovirilia condições de campo. / The objectives of this research were to study the biology of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) on MON810, that expresses the protein Cry1Ab from Bacillus thuringiensis Berliner, and to evaluate the tritrophic interactions: MON810 vs S. frugiperda vs Trichogramma spp.. The biology of S. frugiperda was evaluated under laboratory conditions for three consecutive generations on MON810 and conventional corn leaves. Insects that fed on MON810 showed longer larval and pre pupae stages duration and lower viability, compared to the larvae that fed on conventional corn. The duration of pupae stage (for both female and male) was similar for both treatments, however the viability of this stage was lower on MON810 and the pupae were smaller on this food source. Despite of the deleterious effect of the Bt protein expressed by MON810 to the larvae of S. frugiperda, the adult longevity, oviposition stage duration, number of egg laying, number of eggs per egg laying and egg stage duration were also similar for both treatments. However the total number of eggs was lower on genetically modified corn. The total biological life cycle (egg – adult) was longer for insects that fed on MON810, and the total viability was lower on this food source. It was observed that the net reproduction rate (Ro) and finite increase rate (ë) were also lower for insects that fed on MON810. The cannibalistic behavior of S. frugiperda occurred regardless of the food source (conventional corn or MON810); but this behavior was more pronounced when MON810 leaves were used as food source. The leaf area consumption by S. frugiperda was lower on MON810 and the insects had lower efficiency of conversion of digested (ECD) and higher metabolic cost than on conventional corn. Field experiments carried out with artificial and natural infestations of S. frugiperda showed that MON810 was very effective to reduce the population of this pest in different corn phenological stages. The studies on the interaction among MON810 vs S. frugiperda vs Trichogramma atopovirilia (Oatman & Platner, 1983) were carried out under laboratory conditions for five consecutives generations of both parasitoid and pest. It was not observed difference between both treatments for the parasitism, emergence, number of parasitoids, sexual ratio, and parasitoid longevity when T. atopovirilia was reared on eggs from females that fed on either MON810 or conventional corn. These data suggest that the nutritional quality of S. frugiperda eggs was similar between MON810 and conventional corn as food source, with no effect in the parasitism by T. atopovirilia. Field experiments showed that the distribution of S. frugiperda egg laying, according to the phenological stage and surface of the leaf, was similar between MON810 and conventional corn. The natural parasitism of S. frugiperda eggs by Trichogramma spp. was similar between MON810 and conventional corn, with the predominance of Trichogramma pretiosum (Riley, 1879), followed by T. atopovirilia in field conditions.

O primeiro passo para entender as funções da microbiota do trato digestivo na biologia dos insetos consiste na identificação dos membros destas comunidades. Neste trabalho, as bactérias presentes no mesêntero de lagartas da broca da cana-de-açúcar, Diatraea saccharalis e da lagarta-do-cartucho-do-milho, Spodoptera frugiperda, provenientes de diferentes localidades, espécies ou variedades de plantas hospedeiras, foram identificadas por isolamentos em meio de cultura TSA (Triptona de Soja Agar) e por técnicas moleculares que independem do cultivo dos microrganismos. As lagartas de D. saccharalis foram coletadas em nove variedades de cana-deaçúcar nos municípios paulistas de Bocaina, Tanabi e Luís Antônio. S. frugiperda foram coletadas diretamente no campo em milho em Piracicaba-SP e populações de campo e de laboratório foram também alimentadas com dieta artificial, milho, algodão, sorgo e arroz. Foram utilizadas 90 lagartas de D. saccharalis e 40 de S. frugiperda sendo a microbiota de cada lagarta avaliada individualmente. As bactérias isoladas foram testadas quanto à capacidade de degradação de celulose, hemicelulose, lignina e bagaço de cana. A caracterização molecular foi realizada por DGGE (Gel de eletroforese em gradiente desnaturante) usando-se a região 16S do RNA ribossômico amplificado de DNA metagenômico extraído do mesêntero de 57 lagartas de D. saccharalis e 26 de S. frugiperda. Posteriormente, 6 destas amostras de DNA metagenômico de cada uma das espécies de insetos foram clonadas e as 12 bibliotecas de clones foram sequenciadas. A comunidade de bactérias cultiváveis das duas espécies de insetos é composta por representantes dos filos Firmicutes, Proteobacteria e Actinobacteria. A afiliação filogenética das seqüências das bibliotecas de clones de rRNA 16S revelou a ocorrência, além destes filos, de Bacteroidetes em D. saccharalis e Bacteroidetes e Acidobacteria em S. frugiperda. Somente bactérias isoladas de D. saccharalis apresentaram resposta positiva nos testes de degradação in vitro para celulose, hemicelulose, lignina e bagaço de cana. A capacidade destes microrganismos de degradar celulose foi maior do que hemicelulose e poucos produziram enzimas para degradar lignina. Somente duas bactérias apresentaram resposta positiva aos testes de degradação para todas estas fontes de carbono. As seqüências de rRNA 16S destas se agrupam com representantes de Phyllobacterium trifolii e Bacillus subtilis. O maior número de sequências de bactérias cultiváveis pertence aos gêneros Bacillus (26,4 e 32.4% em D. saccharalis e S. frugiperda, respectivamente), Enterococcus (12,1 e 13%) e Microbacterium (18 e 12%). As análises das seqüências obtidas do DNA metagenômico revelaram que Klebsiella esteve presente em todas as amostras analisadas de D. saccharalis. As comunidades de bactérias em S. frugiperda apresentaram maior variação em função do alimento. Entretanto, Ralstonia e Hydrogenophilus estiveram presentes na maioria das lagartas. As variações das estruturas das comunidades bacterianas de S. frugiperda e de D. saccharalis estão diretamente relacionadas com a origem das populações e o tipo de alimentação dos insetos. A presença constante de algumas bactérias na maioria dos insetos indica que estas possam ser indispensáveis, exercendo alguma função vital para o inseto ou que apresentam alguma relação vantajosa para o hospedeiro. / The identification of members of the microbe communities is the first step to understand their roles on insect biology. We have characterized the midgut bacterial community of fifth ínstar caterpillars of sugarcane borer, Diatraea saccharalis, and of fall armyworm, Spodoptera frugiperda, through isolation on tryptic soy agar medium and through culture-independent molecular techniques. D. saccharalis caterpillars were collected on nine sugarcane varieties in Bocaina, Tanabi and Luís Antônio cities in São Paulo State. S. frugiperda were collected directly from corn fields in Piracicaba-SP and field and laboratory populations were reared on artificial diet, corn, cotton, sorghum and rice. Ninety D. saccharalis caterpillars and 40 S. frugiperda caterpillars were used. The microbiota community of each caterpillar was evaluated individually. The ability of bacterial isolates to degrade cellulose, hemicellulose, lignin and sugarcane bagasse was assessed. The molecular analyses were based on Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) of 16S ribosomal RNA sequences amplified from metagenomic DNA extracted from 57 individual midgut of D. saccharalis and 26 from S. frugiperda. Latter, 6 of these metagenomic DNA of each insect species were cloned and the 12 clone libraries were sequenced. The cultivable bacterial community of these two insect species is composed by representatives of the phyla Firmicutes, Proteobacteria and Actinobacteria. The phylotypes from the clone libraries of 16S rRNA were comprised by Bacteroidetes in D. saccharalis and Bacteroidetes and Acidobacteria in S. frugiperda, besides the three phyla found by culturing. Only bacteria isolated from D. saccharalis had ability to degrade cellulose, hemicelluloses, lignin and sugarcane bagasse in the in vitro tests. The ability to degrade cellulose was more common than the ability to degrade hemicelullose and just a few isolates had the ability to degrade lignin. The only two bacteria presenting a positive response to degradation of all carbon sources were clustered with Phyllobacterium trifolii and Bacillus subtilis. The greatest number of cultivable bacteria sequences belongs to genera Bacillus (26.4 and 32.4%, in D. saccharalis and S. frugiperda, respectively), Enterococcus (12.1 and 13%) and Microbacterium (18 and 12%). Sequence analysis from metagenomic DNA revealed the genera Klebsiella in all samples from D. saccharalis. Bacterial community varied according to S. frugiperda host plant; however, both Ralstonia and Hydrogenophilus genera were present in the digestive tracts of insects from most host plants. Community structure variation of S. frugiperda and D. saccharalis is related directly to insect population origin and type of insect food source. The constant presence of some bacteria in the majority of insects indicates that those microorganisms might either be indispensable, playing a vital role to the insect, or have some symbiotic or commensal relation with the insect.

A Mata Atlântica (MA) é um dos ambientes naturais mais ameaçados do Brasil, tendo sua área original atualmente bastante reduzida pelas ações antrópicas. As atividades agrícolas estão incluídas entre os fatores de impacto a este Bioma; e inserida na área de domínio da MA está a região de Apiaí - SP, produtora de tomate (Solanum lycopersicum L.) de mesa, uma cultura caracterizada pela sua importância alimentar, e responsável por significativos impactos socioambientais devido ao uso de agroquímicos, desmatamentos e más condições de trabalho. Devido à infestação por insetos-praga e às ocorrências de doenças agrícolas, esta cultura é considerada uma das mais exigentes em tratos culturais necessitando pulverizações constantes e uso geral de agroquímicos. Este trabalho busca ampliar o conhecimento sobre as funções que a biodiversidade florestal pode ter como um instrumento para auxiliar o manejo agrícola de insetos fitófagos e doenças em cultivos de tomate de mesa. No município de Apiai - SP, entre 2008 e 2010, foram instalados 5 módulos experimentais de cultivo de tomate em manejo agroecológico no modelo de Ilhas de Alta Produtividade (IAPs), em locais onde a biodiversidade florestal é um elemento presente no entorno. Em cada módulo de cultivo, foram analisados: a biodiversidade florestal no entorno até uma distância de 300 m nos sentidos N, S, L, O; a ocorrência de insetos-praga e doenças agrícolas e a viabilidade econômica e socioambiental. Os resultados foram comparados aos mesmos dados coletados de outros 5 cultivos convencionais da mesma região ecológica, que cultivaram variedades semelhantes, no mesmo período, em ambientes com menor biodiversidade florestal nativa em seu entorno. Os módulos experimentais de cultivo agroecológico demonstraram uma área media de cobertura Florestal Atlântica em torno de 43,82%%, com uma ocorrência media de 46 espécies arbóreas nativas com Índice de Biodiversidade Florestal de 3,87; os cultivos comparativos apresentaram áreas médias de cobertura florestal em seu entorno de 31,34 %, com uma ocorrência de 26 espécies arbóreas nativas e índice de biodiversidade florestal de 3,44. Em amostras de 20 plantas de tomate por cultivo, nas áreas experimentais, não foram identificadas a ocorrência de viroses, uma única espécies causadora de doença fúngica e um total de 4 espécies de insetos-praga foram identificadas. Os produtores convencionais comparados tiveram a ocorrência de 11 espécies de doenças fúngicas e bacterianas, com 7% de ocorrência de viroses e 7 espécies de insetos fitófagos. Os dados mostraram que existe relação da biodiversidade florestal com o número de espécies de insetos-praga nos cultivos. Em uma análise de viabilidade socioambiental entre os cultivos experimentais e comparativos, foi identificada uma maior taxa de risco, investimento, produtividade, volume de produção, e prejuízos financeiros, bem como maiores impactos ambientais e sociais entre os cultivos de tomate convencionais comparativos. Os modelos experimentais com biodiversidade florestal em seu entorno se mostraram viáveis social e ambientalmente para utilização prática na agricultura familiar na região de Apiai - SP. / The neotropical Atlantic Rain Forest (MA) is one of the most threatened natural environments of Brazil, with its original area now greatly reduced by human actions. Agricultural activities are included among the impact factors in this biome, and inserted in the area with the MA is the region of Apiaí - SP producer of tomato (Solanum lycopersicum L.) table, a culture characterized by its nutritional importance and also responsible for significant environmental impacts due to the use of agrochemicals, deforestation and poor working conditions. Due to infestation by insect pests and plant diseases this crop is considered one of the most demanding in cultivation requirements such as constant spraying and general use of agrochemicals. This work seeks to expand the knowledge about the functions that forest biodiversity can perform as a tool to assist the cultivation control in the control of phytophagous insects and diseases in tomato crop. In the district of Apiaí - SP, from 2008 to 2010, five modules have been installed for experimental cultivation of tomato in the agroecologic model called Islands of High Productivity (IAPs), in places where forest biodiversity is an element current around. The biodiversity in the surrounding forest to a distance of 300 m in the directions N, S, E, W, the occurrence of insect pests and diseases and also the economic viability and environmental impact were analyzed in each module of cultivation. The results were compared to the same data collected from five other conventional crops in the same ecological region which cultivated similar varieties in the same period in environments with less native forest biodiversity in their environment. The experimental agroecologic modules showed an average area of Atlantic Forest cover around 43.82%, with an average occurrence of 46 native tree species and forest biodiversity indices of 3.87; the conventional modules had 31.34% of atlantic forest cover, with an occurrence of 26 native tree species and forest biodiversity indices of 3.44. In the experimental areas, with sampling of 20 tomato plants/ cultivation, were not identified any occurrence of viruses but only a single species causing fungal disease and a total of four species of insect pests. The conventional producers had the occurrence of 11 species of fungal and bacterial diseases, with 7% occurrence of viruses and 7 species of phytophagous insects. The data showed that there are relationship of forest biodiversity and number of species of insect pests in crops. In analysis of economic and socio-environmental viabilities between the experimental and comparative cultivations, it was identified a higher rate of risk, investment, productivity, production volume and financial losses, as well as higher environmental and social impacts of the conventional tomato cultivations. The agroecologic experimental models with higher forest biodiversity around have proved being socially and environmentally viable for practical use in family farming in the region of Apiai - SP.

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

Ácaros tetraniquídeos são considerados pragas secundárias em soja, no entanto, nos últimos anos, foram registrados ataques severos e freqüentes destes em diferentes regiões produtoras do Brasil. Experimentos foram realizados em campo e laboratório com o objetivo de estudar os fatores determinantes dos aumentos populacionais de ácaros tetraniquídeos em soja. Para determinar se cultivares transgênicas de soja seriam mais susceptíveis aos ácaros, foi estudado o ciclo biológico e a tabela de vida dos ácaros Mononychellus planki (McGregor) e Tetranychus urticae Koch em três cultivares de soja transgênicas, glifosato-tolerante, e três não-transgênicas com elevada semelhança genética às respectivas cultivares transgênicas. Testes de toxicidade foram realizados em laboratório com agrotóxicos comumente utilizados em soja para determinar os efeitos destes sobre importantes inimigos naturais dos ácaros tetraniquídeos e das lagartas da soja, os fungos Neozygites floridana e Nomuraea rileyi, respectivamente. Em campo, durante duas safras agrícolas (2007/2008 e 2008/2009), foi estudado o efeito de cinco manejos fitossanitários sobre a flutuação populacional de ácaros tetraniquídeos, lagartas, percevejos fitófagos e de alguns de seus inimigos naturais. As cultivares transgênicas não afetaram significativamente o ciclo biológico de M. planki e T. urticae e as pequenas diferenças observadas para alguns parâmetros da tabela de vida destas espécies entre cultivares não estão relacionadas à modificação genética. A avaliação do efeito dos agrotóxicos sobre os patógenos revelou que o fungicida Alto 100 e o herbicida Roundup Ready inibiram o crescimento micelial de N. rileyi. Para N. floridana todos os fungicidas contendo estrubirulinas inibiram completamente a esporulação, enquanto que os produtos do grupo dos triazóis resultaram em taxas intermediárias de esporulação e germinação de conídios. A espécie M. planki foi mais abundante do que T. urticae em campo. O ácaro predador Neoseiulus anonymus e o fungo N. floridana foram os inimigos naturais associados a estes ácaros pragas. Os fungicidas Priori Xtra e Alto 100 reduziram a prevalência de N. floridana, mas não interferiram na dinâmica de N. anonymus. O inseticida piretróide Decis 25 EC reduziu a densidade deste predador, mas não afetou o fungo. No tratamento onde foram aplicados os fungicidas com o inseticida observou-se aumentos populacionais de ácaros fitófagos. A pulverização do herbicida glifosato não afetou N. anonymus e N. floridana, e a presença de plantas daninhas favoreceu o predador. Os picos populacionais mais elevados de Anticarsia gemmatalis foram observados em 2008/09, nas parcelas onde foram empregados fungicidas, e maiores densidades de Pseudoplusia includens foram observadas no tratamento com Decis 25 EC. A aplicação deste inseticida também afetou negativamente a densidade de insetos predadores e resultou em maiores densidades de percevejos fitófagos. O herbicida glifosato não afetou a densidade de pragas e inimigos naturais, no entanto, a presença de plantas daninhas favoreceu os insetos predadores e desfavoreceu os percevejos fitófagos. Em geral, os estudos em campo indicam que o uso de fungicidas e inseticidas são fatores associados aos aumentos populacionais de ácaros em soja. / Spider mites are secondary pests of soybean, however, recently outbreaks has frequently been reported on different producing regions of Brazil. Experiments were carried out in field and laboratory aiming to determine the main factors associates with spider mite outbreaks in soybean. To determine if genetically modified (GM) soybean varieties are more susceptible to spider mites, the life cycle and life table of the mites Mononychellus planki and Tetranychus urticae was studied on three GM soybean cultivars glyphosate-tolerant and three non-transgenic cultivars genetically similar to the transgenic ones. Toxicological tests were carried out in laboratory with pesticides commonly used in soybean to determine the pesticide effect on important natural enemies of spider mites and soybean catterpillars, the fungi Neozygites floridana and Nomuraea rileyi, respectively. In the field during two growing seasons (2007/2008 and 2008/2009), the effects of five plant protection managements were studied on the population dynamics of spider mites, caterpillars, stink bugs and some of their natural enemies. The transgenic cultivars did not significantly affect the life cycle parameters of M. planki e T. urticae and differences observed for some life table parameters between cultivars are not related to the genetic modification. Evaluation of the effect of pesticides on the pathogens showed that the fungicide Alto 100 and the herbicide Roundup Ready inhibited the mycelial growth of N. rileyi. Against N. floridana, all fungicides with strobilurins completely inhibited sporulation, while the triazole products hence showed intermediate rates of sporulation and conidia germination. The spider mite M. planki was more abundant than T. urticae in the field. The predatory mite Neoseiulus anonymus and the fungus N. floridana were the main natural enemies associated to these mite pests. The fungicides Priori Xtra and Alto 100 reduced the prevalence of N. floridana, though this pesticide did not negatively affected N. anonymus. The pyrethroid insecticide Decis 25 EC reduced the density of this predator, but did not affect the fungus. The treatment where fungicides and the insecticide were applied, increases on populations of phytophagous mites were observed. Spraying of the herbicide glyphosate did not affect N. anonymus and N. floridana, and the presence of weeds favored the predator. Higher population peaks of Anticarsia gemmatalis were associated with fungicide applications in 2008/09 and higher densities of Pseudoplusia includens were observed in treatment with Decis 25 EC. This insecticide also negatively affected the density of predatory insects and resulted on higher densities of stink bugs. The herbicide glyphosate did not affect density of pests and natural enemies; however, the presence of weeds favored insect predators, and resulted on lower populations of stink bugs. Overall, the field studies indicate that the use of fungicides and insecticides are important factors associated to spider mite outbreaks in soybean.

Ao longo do processo evolutivo, parasitóides desenvolveram a habilidade de manipular inúmeros processos fisiológicos de seus hospedeiros. Entre os efeitos induzidos pelo parasitismo, incluem-se alterações no ambiente nutricional, sistema endócrino e imunológico do hospedeiro, além da manipulação da capacidade de síntese protéica de seus tecidos. O tecido adiposo é o principal órgão de síntese de proteínas em insetos e a manipulação de sua atividade é de fundamental importância para o sucesso do parasitismo. Este trabalho teve por objetivo avaliar a expressão gênica do tecido adiposo de Diatraea saccharalis (Fabricius) (Lepidoptera: Crambidae) parasitada por Cotesia flavipes (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae), visando à obtenção de dados para o desenvolvimento de novas estratégias de controle da broca da cana-deaçúcar. Lagartas de D. saccharalis na pré-muda para o último ínstar foram separadas, sendo parte delas sujeita ao parasitismo por C. flavipes, enquanto outra foi mantida como controle. O tecido adiposo de hospedeiros sadios e parasitados foi coletado 1, 3, 5, 7 e 9 dias após o parasitismo e submetido a extração de RNA, síntese de cDNA e análise de expressão gênica diferencial via DD-PCR (Differential Display PCR). Fragmentos expressos diferencialmente entre os tratamentos foram selecionados, clonados e sequenciados. As sequências obtidas foram comparadas àquelas disponíveis em banco de dados. C. flavipes induziu alterações na expressão de um transcrito codificador de uma proteína de armazenamento logo no início do parasitismo. As proteínas de armazenamento, ou hexamerinas, apresentam grande importância no desenvolvimento de insetos, atuando como fonte de aminoácidos a serem utilizados pela pupa e adulto durante a metamorfose e reprodução. Dada a importância desta proteína, o cDNA responsável por sua codificação foi caracterizado via extensão das porções terminais 5 e 3. A sequência completa do cDNA apresentou 2.353 pb, e o polipeptídeo deduzido, 745 aminoácidos. O conteúdo de metionina e aminoácidos aromáticos, bem como a análise filogenética realizada, indicaram que a hexamerina identificada em D. saccharalis é uma proteína rica em metionina. A identificação e caracterização da hexamerina de D.saccharalis podem representar o primeiro passo para o desenvolvimento de novos métodos de controle da broca da cana-de-açúcar, baseados nas interações hospedeiro-parasitóide / During evolution, parasitoids evolved the ability to manipulate the physiology of their hosts. Among the common effects of the parasitism, hosts may show an alteration of their hemolymph composition (parasitoid nutritional environment), endocrine and immune systems, and protein synthesis activity of host tissues. The fat body is the main organ of protein synthesis of insects and the manipulation of its activity is key for parasitoid successful development. The goal of this study was to evaluate the effects of parasitization by Cotesia flavipes (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) on the gene expression activity of the fat body of Diatraea saccharalis (Fabricius) (Lepidoptera: Crambidae), to provide additional information on key regulatory pathways to control host metabolism as a step forward for the development of new control strategies based on parasitoid host regulation strategies. Fifth-instars of D. saccharalis at the head slippage stage were isolated and separated in two different groups. One group was individually parasitized by C. flavipes, and the other was kept as control. The fat bodies of parasitized and non-parasitized hosts were collected 1, 3, 5, 7 and 9 days after parasitism, subjected to RNA extraction, cDNA synthesis and differential gene expression analysis by DD-PCR (Differential Display PCR). Transcripts that were differentially expressed between treatments were selected, cloned and sequenced. The obtained sequences were compared to those available at the NCBi data bank. C. flavipes up-regulated the expression of a transcript enconding for a storage protein soon after parasitization. The storage proteins, or hexamerins, are essential for insect development, acting as a reservoir of aminoacids and nitrogen to be used by the pupa and adults during metamorphosis and reproduction. Due to the importance of these proteins, the cDNA encoding this protein was characterized by the amplification of 5 and 3 terminal ends. The complete cDNA has 2,353 bp and the deduced aminoacid sequence is 745 aa long. The methionine and aromatic aminoacids content, as well as phylogenetic analysis, indicated that the hexamerin identified in D. saccharalis is a methionine-rich protein. The identification and characterization of the hexamerin identified in D. saccharalis is the first step towards to the development of new control strategies based on host-parasitoid interactions.

O objetivo da presente pesquisa foi fornecer subsídios, visando ao controle de Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) em milho, com o parasitóide de ovos Trichogramma galloi Zucchi, 1988. Foram realizados estudos do parasitóide, incluindo seleção de linhagens, efeito de fatores abióticos (temperatura e alimento) sobre parâmetros biológicos e de parasitismo, bem como comportamento de postura de D. saccharalis em milho. A seleção de linhagens foi conduzida nas temperaturas de 25 e 30°C e o efeito da temperatura sobre a longevidade e a capacidade de parasitismo foi estudado em 15 condições térmicas (na faixa de 10 a 38°C). O efeito de quatro tipos de alimentos foi avaliado sobre a longevidade e a capacidade de parasitismo. O comportamento de postura de D. saccharalis foi observado em dois níveis de infestação (dois e dez casais por planta). Constatou-se que a linhagem G16080 foi a mais adequada para liberações visando ao controle de D. saccharalis, com base na capacidade de parasitismo e na duração do ciclo e por ter apresentado desempenho equivalente na faixa de 25 a 30°C. A maior capacida de de parasitismo de T. galloi linhagem G16080 ocorreu entre 20 e 28°C, embora ten ha havido parasitismo em todas as temperaturas na faixa de 10 a 38ºC. Não houve correlação entre a longevidade e parasitismo, havendo uma concentração deste parasitismo quando o inseto viveu menos. A presença do hospedeiro interferiu na longevidade de T. galloi linhagem G16080. Considerando-se o parasitismo, mel puro e a solução de pólen são os alimentos mais adequados para T. galloi linhagem G16080. Com ou sem o hospedeiro, mel + pólen foi o alimento que proporcionou a maior longevidade para T. galloi linhagem G16080. Independentemente do nível populacional de D. saccharalis, houve uma acentuada preferência pela região do colmo para postura, em relação às folhas de milho de 45 dias de idade, o que pode definir a amostragem e a forma de liberação do parasitóide. / The objective of this study was to provide information aiming to control Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) in corn with the egg parasitoid Trichogramma galloi Zucchi, 1988. Studies realized on the parasitoid included strain selection; effect of abiotic factors (temperature and food) on biological parameters and parasitism as well as oviposition behavior of D. saccharalis in corn. Strain selection was conducted at a temperature of 25 and 30°C and the effect of temper ature on longevity and parasitism capacity was studied at 15 temperature conditions (in the range of 10 to 38°C). The effect of four types of food sources was evaluated on longevity and parasitism capacity. The oviposition behavior of D. saccharalis was observed in two levels of infestation (two and ten couples per plant). It was verified that the strain G16080 was more suitable for release with the aim to control D. saccharalis based on the parasitism capacity and duration of the life cycle and having equivalent performance at a temperature range of 25 to 30°C. The highest rate of parasitism by the T. galloi strain G16080 occurred between 20 and 28°C, althoug h there was parasitism in all other temperature ranges of 10 to 38ºC. There was no correlation between longevity and parasitism, with concentration of this parasitism when the insect lived less. The presence of the host interfered with longevity of the T. galloi strain G16080. Considering parasitism, pure honey and the pollen solution are more suitable as food for T. galloi strain G16080. With or without the host, honey + pollen was the food that produced the highest longevity for T. galloi strain G16080. Irrespective of the population level of D. saccharalis, there was a clear preference for oviposition on the stem in relation to 45 day old corn leaves that could define sampling and the form of release of the parasitoid.

Ácaros tetraniquídeos são considerados pragas secundárias em soja, no entanto, nos últimos anos, foram registrados ataques severos e freqüentes destes em diferentes regiões produtoras do Brasil. Experimentos foram realizados em campo e laboratório com o objetivo de estudar os fatores determinantes dos aumentos populacionais de ácaros tetraniquídeos em soja. Para determinar se cultivares transgênicas de soja seriam mais susceptíveis aos ácaros, foi estudado o ciclo biológico e a tabela de vida dos ácaros Mononychellus planki (McGregor) e Tetranychus urticae Koch em três cultivares de soja transgênicas, glifosato-tolerante, e três não-transgênicas com elevada semelhança genética às respectivas cultivares transgênicas. Testes de toxicidade foram realizados em laboratório com agrotóxicos comumente utilizados em soja para determinar os efeitos destes sobre importantes inimigos naturais dos ácaros tetraniquídeos e das lagartas da soja, os fungos Neozygites floridana e Nomuraea rileyi, respectivamente. Em campo, durante duas safras agrícolas (2007/2008 e 2008/2009), foi estudado o efeito de cinco manejos fitossanitários sobre a flutuação populacional de ácaros tetraniquídeos, lagartas, percevejos fitófagos e de alguns de seus inimigos naturais. As cultivares transgênicas não afetaram significativamente o ciclo biológico de M. planki e T. urticae e as pequenas diferenças observadas para alguns parâmetros da tabela de vida destas espécies entre cultivares não estão relacionadas à modificação genética. A avaliação do efeito dos agrotóxicos sobre os patógenos revelou que o fungicida Alto 100 e o herbicida Roundup Ready inibiram o crescimento micelial de N. rileyi. Para N. floridana todos os fungicidas contendo estrubirulinas inibiram completamente a esporulação, enquanto que os produtos do grupo dos triazóis resultaram em taxas intermediárias de esporulação e germinação de conídios. A espécie M. planki foi mais abundante do que T. urticae em campo. O ácaro predador Neoseiulus anonymus e o fungo N. floridana foram os inimigos naturais associados a estes ácaros pragas. Os fungicidas Priori Xtra e Alto 100 reduziram a prevalência de N. floridana, mas não interferiram na dinâmica de N. anonymus. O inseticida piretróide Decis 25 EC reduziu a densidade deste predador, mas não afetou o fungo. No tratamento onde foram aplicados os fungicidas com o inseticida observou-se aumentos populacionais de ácaros fitófagos. A pulverização do herbicida glifosato não afetou N. anonymus e N. floridana, e a presença de plantas daninhas favoreceu o predador. Os picos populacionais mais elevados de Anticarsia gemmatalis foram observados em 2008/09, nas parcelas onde foram empregados fungicidas, e maiores densidades de Pseudoplusia includens foram observadas no tratamento com Decis 25 EC. A aplicação deste inseticida também afetou negativamente a densidade de insetos predadores e resultou em maiores densidades de percevejos fitófagos. O herbicida glifosato não afetou a densidade de pragas e inimigos naturais, no entanto, a presença de plantas daninhas favoreceu os insetos predadores e desfavoreceu os percevejos fitófagos. Em geral, os estudos em campo indicam que o uso de fungicidas e inseticidas são fatores associados aos aumentos populacionais de ácaros em soja. / Spider mites are secondary pests of soybean, however, recently outbreaks has frequently been reported on different producing regions of Brazil. Experiments were carried out in field and laboratory aiming to determine the main factors associates with spider mite outbreaks in soybean. To determine if genetically modified (GM) soybean varieties are more susceptible to spider mites, the life cycle and life table of the mites Mononychellus planki and Tetranychus urticae was studied on three GM soybean cultivars glyphosate-tolerant and three non-transgenic cultivars genetically similar to the transgenic ones. Toxicological tests were carried out in laboratory with pesticides commonly used in soybean to determine the pesticide effect on important natural enemies of spider mites and soybean catterpillars, the fungi Neozygites floridana and Nomuraea rileyi, respectively. In the field during two growing seasons (2007/2008 and 2008/2009), the effects of five plant protection managements were studied on the population dynamics of spider mites, caterpillars, stink bugs and some of their natural enemies. The transgenic cultivars did not significantly affect the life cycle parameters of M. planki e T. urticae and differences observed for some life table parameters between cultivars are not related to the genetic modification. Evaluation of the effect of pesticides on the pathogens showed that the fungicide Alto 100 and the herbicide Roundup Ready inhibited the mycelial growth of N. rileyi. Against N. floridana, all fungicides with strobilurins completely inhibited sporulation, while the triazole products hence showed intermediate rates of sporulation and conidia germination. The spider mite M. planki was more abundant than T. urticae in the field. The predatory mite Neoseiulus anonymus and the fungus N. floridana were the main natural enemies associated to these mite pests. The fungicides Priori Xtra and Alto 100 reduced the prevalence of N. floridana, though this pesticide did not negatively affected N. anonymus. The pyrethroid insecticide Decis 25 EC reduced the density of this predator, but did not affect the fungus. The treatment where fungicides and the insecticide were applied, increases on populations of phytophagous mites were observed. Spraying of the herbicide glyphosate did not affect N. anonymus and N. floridana, and the presence of weeds favored the predator. Higher population peaks of Anticarsia gemmatalis were associated with fungicide applications in 2008/09 and higher densities of Pseudoplusia includens were observed in treatment with Decis 25 EC. This insecticide also negatively affected the density of predatory insects and resulted on higher densities of stink bugs. The herbicide glyphosate did not affect density of pests and natural enemies; however, the presence of weeds favored insect predators, and resulted on lower populations of stink bugs. Overall, the field studies indicate that the use of fungicides and insecticides are important factors associated to spider mite outbreaks in soybean.

O objetivo da presente pesquisa foi fornecer subsídios, visando ao controle de Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) em milho, com o parasitóide de ovos Trichogramma galloi Zucchi, 1988. Foram realizados estudos do parasitóide, incluindo seleção de linhagens, efeito de fatores abióticos (temperatura e alimento) sobre parâmetros biológicos e de parasitismo, bem como comportamento de postura de D. saccharalis em milho. A seleção de linhagens foi conduzida nas temperaturas de 25 e 30°C e o efeito da temperatura sobre a longevidade e a capacidade de parasitismo foi estudado em 15 condições térmicas (na faixa de 10 a 38°C). O efeito de quatro tipos de alimentos foi avaliado sobre a longevidade e a capacidade de parasitismo. O comportamento de postura de D. saccharalis foi observado em dois níveis de infestação (dois e dez casais por planta). Constatou-se que a linhagem G16080 foi a mais adequada para liberações visando ao controle de D. saccharalis, com base na capacidade de parasitismo e na duração do ciclo e por ter apresentado desempenho equivalente na faixa de 25 a 30°C. A maior capacida de de parasitismo de T. galloi linhagem G16080 ocorreu entre 20 e 28°C, embora ten ha havido parasitismo em todas as temperaturas na faixa de 10 a 38ºC. Não houve correlação entre a longevidade e parasitismo, havendo uma concentração deste parasitismo quando o inseto viveu menos. A presença do hospedeiro interferiu na longevidade de T. galloi linhagem G16080. Considerando-se o parasitismo, mel puro e a solução de pólen são os alimentos mais adequados para T. galloi linhagem G16080. Com ou sem o hospedeiro, mel + pólen foi o alimento que proporcionou a maior longevidade para T. galloi linhagem G16080. Independentemente do nível populacional de D. saccharalis, houve uma acentuada preferência pela região do colmo para postura, em relação às folhas de milho de 45 dias de idade, o que pode definir a amostragem e a forma de liberação do parasitóide. / The objective of this study was to provide information aiming to control Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) in corn with the egg parasitoid Trichogramma galloi Zucchi, 1988. Studies realized on the parasitoid included strain selection; effect of abiotic factors (temperature and food) on biological parameters and parasitism as well as oviposition behavior of D. saccharalis in corn. Strain selection was conducted at a temperature of 25 and 30°C and the effect of temper ature on longevity and parasitism capacity was studied at 15 temperature conditions (in the range of 10 to 38°C). The effect of four types of food sources was evaluated on longevity and parasitism capacity. The oviposition behavior of D. saccharalis was observed in two levels of infestation (two and ten couples per plant). It was verified that the strain G16080 was more suitable for release with the aim to control D. saccharalis based on the parasitism capacity and duration of the life cycle and having equivalent performance at a temperature range of 25 to 30°C. The highest rate of parasitism by the T. galloi strain G16080 occurred between 20 and 28°C, althoug h there was parasitism in all other temperature ranges of 10 to 38ºC. There was no correlation between longevity and parasitism, with concentration of this parasitism when the insect lived less. The presence of the host interfered with longevity of the T. galloi strain G16080. Considering parasitism, pure honey and the pollen solution are more suitable as food for T. galloi strain G16080. With or without the host, honey + pollen was the food that produced the highest longevity for T. galloi strain G16080. Irrespective of the population level of D. saccharalis, there was a clear preference for oviposition on the stem in relation to 45 day old corn leaves that could define sampling and the form of release of the parasitoid.

Ao longo do processo evolutivo, parasitóides desenvolveram a habilidade de manipular inúmeros processos fisiológicos de seus hospedeiros. Entre os efeitos induzidos pelo parasitismo, incluem-se alterações no ambiente nutricional, sistema endócrino e imunológico do hospedeiro, além da manipulação da capacidade de síntese protéica de seus tecidos. O tecido adiposo é o principal órgão de síntese de proteínas em insetos e a manipulação de sua atividade é de fundamental importância para o sucesso do parasitismo. Este trabalho teve por objetivo avaliar a expressão gênica do tecido adiposo de Diatraea saccharalis (Fabricius) (Lepidoptera: Crambidae) parasitada por Cotesia flavipes (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae), visando à obtenção de dados para o desenvolvimento de novas estratégias de controle da broca da cana-deaçúcar. Lagartas de D. saccharalis na pré-muda para o último ínstar foram separadas, sendo parte delas sujeita ao parasitismo por C. flavipes, enquanto outra foi mantida como controle. O tecido adiposo de hospedeiros sadios e parasitados foi coletado 1, 3, 5, 7 e 9 dias após o parasitismo e submetido a extração de RNA, síntese de cDNA e análise de expressão gênica diferencial via DD-PCR (Differential Display PCR). Fragmentos expressos diferencialmente entre os tratamentos foram selecionados, clonados e sequenciados. As sequências obtidas foram comparadas àquelas disponíveis em banco de dados. C. flavipes induziu alterações na expressão de um transcrito codificador de uma proteína de armazenamento logo no início do parasitismo. As proteínas de armazenamento, ou hexamerinas, apresentam grande importância no desenvolvimento de insetos, atuando como fonte de aminoácidos a serem utilizados pela pupa e adulto durante a metamorfose e reprodução. Dada a importância desta proteína, o cDNA responsável por sua codificação foi caracterizado via extensão das porções terminais 5 e 3. A sequência completa do cDNA apresentou 2.353 pb, e o polipeptídeo deduzido, 745 aminoácidos. O conteúdo de metionina e aminoácidos aromáticos, bem como a análise filogenética realizada, indicaram que a hexamerina identificada em D. saccharalis é uma proteína rica em metionina. A identificação e caracterização da hexamerina de D.saccharalis podem representar o primeiro passo para o desenvolvimento de novos métodos de controle da broca da cana-de-açúcar, baseados nas interações hospedeiro-parasitóide / During evolution, parasitoids evolved the ability to manipulate the physiology of their hosts. Among the common effects of the parasitism, hosts may show an alteration of their hemolymph composition (parasitoid nutritional environment), endocrine and immune systems, and protein synthesis activity of host tissues. The fat body is the main organ of protein synthesis of insects and the manipulation of its activity is key for parasitoid successful development. The goal of this study was to evaluate the effects of parasitization by Cotesia flavipes (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) on the gene expression activity of the fat body of Diatraea saccharalis (Fabricius) (Lepidoptera: Crambidae), to provide additional information on key regulatory pathways to control host metabolism as a step forward for the development of new control strategies based on parasitoid host regulation strategies. Fifth-instars of D. saccharalis at the head slippage stage were isolated and separated in two different groups. One group was individually parasitized by C. flavipes, and the other was kept as control. The fat bodies of parasitized and non-parasitized hosts were collected 1, 3, 5, 7 and 9 days after parasitism, subjected to RNA extraction, cDNA synthesis and differential gene expression analysis by DD-PCR (Differential Display PCR). Transcripts that were differentially expressed between treatments were selected, cloned and sequenced. The obtained sequences were compared to those available at the NCBi data bank. C. flavipes up-regulated the expression of a transcript enconding for a storage protein soon after parasitization. The storage proteins, or hexamerins, are essential for insect development, acting as a reservoir of aminoacids and nitrogen to be used by the pupa and adults during metamorphosis and reproduction. Due to the importance of these proteins, the cDNA encoding this protein was characterized by the amplification of 5 and 3 terminal ends. The complete cDNA has 2,353 bp and the deduced aminoacid sequence is 745 aa long. The methionine and aromatic aminoacids content, as well as phylogenetic analysis, indicated that the hexamerin identified in D. saccharalis is a methionine-rich protein. The identification and characterization of the hexamerin identified in D. saccharalis is the first step towards to the development of new control strategies based on host-parasitoid interactions.