As plantas sintetizam inibidores de proteinases (IPs) como um dos mecanismos de defesa contra o ataque de insetos-praga. Esses inibidores atuam ligando-se às proteinases digestivas localizadas no aparelho digestivo dos insetos fitófagos, impedindo sua atividade proteolítica. Como conseqüência, ocorre uma redução da disponibilidade de aminoácidos levando a um quadro de deficiência nutricional. Portanto, os IPs são considerados agentes anti-metabólicos. Heliothis virescens (Fabr.,1781) é um inseto-praga de polifagia acentuada, atacando várias culturas de importância econômica. Na tentativa de estudar os efeitos de IPs produzidos pelo fumo e de plantas transgênicas de fumo expressando um IP de batata sobre o desenvolvimento da lagarta desta espécie, foram realizados ensaios biológicos nos quais lagartas foram criadas em dieta artificial (sem inibidor), em plantas de fumo transgênicas (expressando o IP do tipo 2 de batata conhecido como PIN2) e em plantas fumo normais (controle). Os ensaios biológicos mostraram que as lagartas de H. virescens apresentaram crescimento e desenvolvimento normais quando em presença do PIN2. A fim de estudar a adaptação das lagartas à presença dos IPs, foram realizados ensaios bioquímicas envolvendo a caracterização das proteinases intestinais das lagartas. A combinação de técnicas de separação de proteínas pelo peso molecular via eletroforese em gradiente de poliacrilamida (SDS-PAGE) e estudos cinéticos, mostraram a expressão de quatro enzimas do tipo das tripsinas (TI- T4) nos homogeneizados do tubo digestivo de lagartas alimentadas com plantas de fumo (transgênicas ou não) com as seguintes propriedades: T1 (Km= 0,27 mM, PM= 70 kDa),T2 (Km= 0,35 mM, PM= 67 kDa), T3 (Km= 2,4 mM, PM= 29 kDa), T4 (Km= 15 mM, PM= 17 kDa). No entanto, lagartas alimentadas em dieta sem inibidor apresentaram apenas uma tripsina majoritária (Km= 2,9 mM, PM= 29 kDa), o que está de acordo com o peso molecular das tripsinas normalmente encontradas nas lagartas de lepidópteros. Além das tripsinas, foram detectadas uma quimotripsina (26 kDa) para os três tratamentos e uma elastase (35 kDa) para os homogeneizados de lagartas alimentadas à base de folhas. Eletroforese nativa em diferentes concentrações de géis de poliacrilamida mostrou que T1 e T2 ocorreram em lagartas alimentadas com folhas (selvagens ou transgênicas), ao passo que a filtração em gel, na presença ou ausência de SDS, revelou ainda que T3 e T4 podem originar TI e T2. Estes resultados sugerem que a presença de IPs nas folhas de fumo permite a expressão de novas moléculas de tripsina com uma superfície hidrofóbica, a qual favorece a formação de oligômeros. Acredita-se que os oligômeros sejam menos afetados pelos IPs por que se ligam melhor ao substrato diminuindo a afinidade dos IPs, ou ainda por hidrolisá-los. O Papel da elastase na adaptação é incerto / not available

As plantas sintetizam inibidores de proteinases (IPs) como um dos mecanismos de defesa contra o ataque de insetos-praga. Esses inibidores atuam ligando-se às proteinases digestivas localizadas no aparelho digestivo dos insetos fitófagos, impedindo sua atividade proteolítica. Como conseqüência, ocorre uma redução da disponibilidade de aminoácidos levando a um quadro de deficiência nutricional. Portanto, os IPs são considerados agentes anti-metabólicos. Heliothis virescens (Fabr.,1781) é um inseto-praga de polifagia acentuada, atacando várias culturas de importância econômica. Na tentativa de estudar os efeitos de IPs produzidos pelo fumo e de plantas transgênicas de fumo expressando um IP de batata sobre o desenvolvimento da lagarta desta espécie, foram realizados ensaios biológicos nos quais lagartas foram criadas em dieta artificial (sem inibidor), em plantas de fumo transgênicas (expressando o IP do tipo 2 de batata conhecido como PIN2) e em plantas fumo normais (controle). Os ensaios biológicos mostraram que as lagartas de H. virescens apresentaram crescimento e desenvolvimento normais quando em presença do PIN2. A fim de estudar a adaptação das lagartas à presença dos IPs, foram realizados ensaios bioquímicas envolvendo a caracterização das proteinases intestinais das lagartas. A combinação de técnicas de separação de proteínas pelo peso molecular via eletroforese em gradiente de poliacrilamida (SDS-PAGE) e estudos cinéticos, mostraram a expressão de quatro enzimas do tipo das tripsinas (TI- T4) nos homogeneizados do tubo digestivo de lagartas alimentadas com plantas de fumo (transgênicas ou não) com as seguintes propriedades: T1 (Km= 0,27 mM, PM= 70 kDa),T2 (Km= 0,35 mM, PM= 67 kDa), T3 (Km= 2,4 mM, PM= 29 kDa), T4 (Km= 15 mM, PM= 17 kDa). No entanto, lagartas alimentadas em dieta sem inibidor apresentaram apenas uma tripsina majoritária (Km= 2,9 mM, PM= 29 kDa), o que está de acordo com o peso molecular das tripsinas normalmente encontradas nas lagartas de lepidópteros. Além das tripsinas, foram detectadas uma quimotripsina (26 kDa) para os três tratamentos e uma elastase (35 kDa) para os homogeneizados de lagartas alimentadas à base de folhas. Eletroforese nativa em diferentes concentrações de géis de poliacrilamida mostrou que T1 e T2 ocorreram em lagartas alimentadas com folhas (selvagens ou transgênicas), ao passo que a filtração em gel, na presença ou ausência de SDS, revelou ainda que T3 e T4 podem originar TI e T2. Estes resultados sugerem que a presença de IPs nas folhas de fumo permite a expressão de novas moléculas de tripsina com uma superfície hidrofóbica, a qual favorece a formação de oligômeros. Acredita-se que os oligômeros sejam menos afetados pelos IPs por que se ligam melhor ao substrato diminuindo a afinidade dos IPs, ou ainda por hidrolisá-los. O Papel da elastase na adaptação é incerto / not available

Comparou-se o desenvolvimento de insetos com diferentes características comportamentais, ou seja, canibal, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797), semi- canibal, Heliothis virescens (Fabricius, 1781) e não canibal, Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) em diferentes recipientes, descartáveis ou não, selecionando-se os melhores, baseando-se em características biológicas de desenvolvimento e em consumo e utilização de alimento em duas temperaturas, associado ao custo e facilidade de aquisição dos recipientes no mercado brasileiro. O consumo e utilização de alimento foi variável, dependendo da espécie, da temperatura e da posição em que a dieta foi oferecida. Quando a dieta foi oferecida em recipientes mantidos na posição vertical, a maior eficiência de conversão do alimento ocorreu à 30°C para S. frugiperda (J. E. Smith, 1797), sendo tal eficiência semelhante à 25 e 30°C para H virescens e D. saccharalis. A forma como a dieta foi oferecida foi mais importante para S. frugiperda, em relação às outras espécies. A quantidade de alimento a ser colocada em um recipiente, determinada pelo consumo do alimento, pode não ser suficiente para o normal desenvolvimento da espécie, pois quando os insetos são criados isoladamente, a perda de água ao longo do tempo, afetou a mortalidade inicial, duração e viabilidade das fases imaturas e pesos de pupas. Assim, para S. frugiperda, deve ser colocado 60% a mais de dieta consumida por indivíduo, para normal desenvolvimento da fase imatura, quando o recipiente é mantido na posição vertical. A maior perda de água, ao longo do tempo, não foi suficiente para a escolha de um recipiente. A qualidade do recipiente, que permitiu a perfuração por lagartas, foi decisivo na escolha do recipiente de criação. O tubo de vidro de fundo chato foi o recipiente mais adequado para criação de S. frugiperda, H virescens e D. saccharalis, por permitir menor duração e maior viabilidade das fases imaturas e maior peso de pupas e impedir a perfuração pelas lagartas, além de diminuir, sensivelmente, o canibalismo. / Insects with different behavioral characteristics were compared, including cannibals - Spodoptera frugiperda (J.B. Smith, 1797), semi-cannibals - Heliothis virescens (Fabricius, 1781), and noncannibals - Diatraea saccharalis (Fabricius, 1784) - in different containers, either disposable or not, with the selection of the best ones based on biological development characteristics and on food consumption and use at two temperatures, associated with cost and availability of such containers in the Brazilian market. Both food intake and utilization and use varied in accordance with the species, the temperature, and the position in which the diet was offered. When the diet was set in upright containers, the highest efficiency of the food occurred at 30°C for S. frugiperda (IB. Smith, 1797), similarly to that at 25 - 30°C for H. virescens and D. saccharalis. The manner how the diet was offered was more important for S. frugiperda in relation to the other species. The amount of food to be placed in each container, determined by food consumption, may have been not enough for a normal development of a species for when insects are reared under isolation the 10ss of water along the time affected the initial mortality, the duration and viability of the immature phases, and weight of pupae. Thus, S. frugiperda requires extra 60% of a diet consumed per individual for a normal development of the immature phase when the container is upright. The highest 1oss of water throughout was not enough for a choice of a container. The container quality allowing perforation by worms was decisive in the choice of a rearing container. The flat-bottomed glass container was the most adequate container for S. frugiperda (fall armyworm), H. virescens (tobacco budworm), and D. saccharalis (sugarcane borer) rearing since it provide a lesser duration and higher viability of the immature phases and higher pupae weight and for preventing perforation by the worms, in addition to decreasing cannibalism significantly.

Orientador: Arlindo Leal Boiça Júnior / Resumo: A resistência de plantas a insetos pode trazer contribuições significativas para o manejo de Chloridea virescens (Fabricius) e Spodoptera cosmioides (Walker) em algodão. Porém, ainda há poucas informações de genótipos comerciais resistentes a essas pragas e para selecioná-los é preciso, primeiramente, estabelecer uma metodologia de pesquisa confiável, melhor diferenciar para materiais resistentes e suscetíveis. Assim, neste trabalho foram avaliados potenciais fatores capazes de interferir na expressão de resistência de algodoeiro a S. cosmioides e C. virescens e, posteriormente, foi avaliada a influência de diferentes genótipos de algodoeiro sobre o comportamento de alimentação e desenvolvimento biológico de ambas as espécies para selecionar genótipos resistentes. Foi avaliada a influência dos fatores densidade larval, estrutura vegetal e idade da planta, utilizando as cultivares DeltaOpal e FMT 701. Para S. cosmioides, o uso de duas lagartas de 3º ínstar por disco foliar oriundos da parte mediana de plantas de algodoeiro em estádio de florescimento e para C. virescens uma lagarta de 3º ínstar por disco foliar de folhas da parte superior de plantas em estádio de botão floral permitiram melhor discriminação entre as cultivares quanto seus níveis de resistência. Com base nesses resultados, foi avaliada a influência de genótipos comerciais de algodão sobre o comportamento de alimentação e desenvolvimento de ambas as espécies-praga. Em relação a S. cosmioides, foram avaliados as ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Host plant resistance can contribute significantly to the management of Chloridea virescens (Fabricius) and Spodoptera cosmioides (Walker) in cotton. However, there is still little information on commercial genotypes resistant to these pests and to select them we must first establish a reliable research methodology to better distinguish between resistant and susceptible materials. In this work, we evaluated potential factors capable of interfering in the expression of resistance of cotton to S. cosmioides and C. virescens and, subsequently, the influence of different cotton cultivars on the feeding behavior and biological development of both species was evaluated, aiming select resistant cultivars. The influence of larval density, plant structure and plant phenological stages was evaluated using the DeltaOpal and FMT 701 cultivars. The use of two 3rd instar of S. cosmioides larvae per leaf disc from the middle leaves of first open flower stage and one 3rd instar larva of C. virescens per leaf disc from the upper leaves of plants at first visible floral bub stage allowed better discrimination between genotypes as to their resistance levels. Based on these results, we evaluated the influence of commercial cotton cultivars on the feeding and developmental behavior of both pest species. For S. cosmioides were evaluated the genotypes BRS 286, BRS 293, BRS 335, BRS 336, BRS 368 RF, BRS 372, DeltaOpal, FMT 701, FMT 707, FMT 709, FM 910 and FM 993. BRS 293, BRS 335 and FMT 707 cultiv... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor