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Bioecologia de Spodoptera frugiperda e de seus parasitóides de ovos Telenomus remus, Trichogramma atopovirilia e T. pretiosum / Bioecology of Spodoptera frugiperda and of its egg parasitoids Telenomus remus, Trichogramma atopovirilia and T. pretiosumSilva, Cherre Sade Bezerra da 16 May 2011 (has links)
Os seres vivos estão constantemente influenciando e sendo influenciados pelo meio ambiente. Esta interação pode afetar diretamente o comportamento e a sobrevivência destes seres vivos, incluindo os insetos. O objetivo deste trabalho foi descrever os efeitos de fatores bióticos e abióticos sobre o comportamento e sobrevivência de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) e de seus parasitoides de ovos Telenomus remus Nixon 1937 (Hymenoptera: Scelionidae), Trichogramma atopovirilia Oatman & Platner 1983 e T. pretiosum Riley 1879 (Hym.: Trichogrammatidae). Os resultados mostraram que adultos de S. frugiperda realizam suas atividades reprodutivas em períodos bem definidos de sua vida, preferencialmente desde o início até meados da escotofase. Fêmeas de T. remus realizaram parasitismo de ovos de S. frugiperda tanto durante o dia quanto durante a noite. T. atopovirilia foi, dentre as três espécies de parasitoides estudadas, a que apresentou a mais ampla faixa térmica para desenvolvimento ótimo, podendo apresentar elevado potencial de controle de S. frugiperda em regiões quentes como frias. A sobrevivência e os comportamentos de forrageamento de T. remus, T. atopovirilia e T. pretiosum foram afetados pelas competições intra e/ou interespecíficas, sendo os efeitos destas competições peculiares para cada uma das espécies. A competição intra-específica interna afetou a sobrevivência de T. atopovirilia, mas não a de T. pretiosum nem a de T. remus. As competições interespecíficas internas afetaram a sobrevivência destas três espécies, sendo a ordem de parasitismo e o intervalo entre as oviposições determinantes para o resultado da competição. Observou-se emergência das duas espécies de Trichogramma a partir de um único ovo multiparasitado. A espécie T. atopovirilia, dentre as três espécies estudadas, foi a que apresentou maior probabilidade de vencer na competição interna interespecífica. Estes resultados sugerem que pistas químicas (ex.: feromônios) liberadas por adultos de S. frugiperda podem ser utilizadas como cairomônios por fêmeas de T. remus durante o período noturno, viabilizando o fenômeno de forésia, e que a temperatura e competição afetam a sobrevivência e/ou o comportamento de T. remus, T. atopovirilia e T. pretiosum, devendo ser consideradas na escolha da espécie ou combinação de espécies a ser liberada em campo visando ao controle populacional de S. frugiperda. / Living beings often influence and are influenced by the environment. Such interactions can directly affect the behavior and survivorship of insects. The aim of this study was to describe the effects of biotic and abiotic factors on the behavior and survivorship of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) and its egg parasitoids Telenomus remus Nixon 1937 (Hymenoptera: Scelionidae), Trichogramma atopovirilia Oatman & Platner 1983, and T. pretiosum Riley 1879 (Hym.: Trichogrammatidae). The results showed that adults of S. frugiperda perform reproductive activities during well-defined periods of their life, preferably from the beginning until the middle of scotophase. Females of T. remus parasitized S. frugiperda eggs in both photophase and scotophase. T. atopovirilia was the species with the widest temperature range for optimal development, and therefore with a high potential for controlling S. frugiperda populations in different temperature conditions. Survivorship and foraging behaviors of T. remus, T. atopovirilia, and T. pretiosum were affected by intra- and/or interspecific competition, with particular effects on each parasitoid species. Intrinsic intraspecific competition affected T. atopovirilia survivorship, but did not affect T. pretiosum or T. remus. Intrinsic interspecific competition affected survivorship of all three parasitoid species. The parasitism sequence and oviposition interval were critical for the result of this competition. Emergence of two Trichogramma species from a single multiparasitized host egg was observed. Of the three parasitoid species, T. atopovirilia showed the highest likelihood of winning in intrinsic interspecific competition. These results suggest that chemical cues (e.g., pheromones) released by adults of S. frugiperda can be used as kairomones by females of T. remus during the scotophase, enabling the phenomenon of phoresy. Moreover, temperature and competition affect the survivorship and/or behavior of T. remus, T. atopovirilia and T. pretiosum and should be considered when selecting the species or combination of species for field release to control S. frugiperda populations.
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Caracterização estrutural da interação de serino proteinases de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) e inibidores de proteinases de plantas / Structural characterisation of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) serine proteinase interactions with plant proteinase inhibitors.Arruda, Ligia Hansen 18 May 2011 (has links)
As plantas desenvolveram diferentes mecanismos para reduzir o ataque de insetos, incluindo compostos protéicos de defesa, como os inibidores de proteinases (IPs). Os insetos, ao longo da evolução, desenvolveram estratégias para superar as barreiras defensivas das plantas, permitindo a sua alimentação e desenvolvimento, como a super expressão de genes de enzimas digestivas sensíveis e insensíveis aos IPs de plantas. Uma das abordagens desse trabalho foi identificar novas serinoproteinases no intestino de lagartas de Spodoptera frugiperda. Duas novas quimotripsinas e trê novas tripsinas foram identificadas e juntamente com mais 10 genes já conhecidos que codificam estas enzimas foram submetidos à análise de expressão gênica por PCR em tempo real. Entre essas duas famílias de serinoproteinases (SPs) os genes que codificam as quimotripsinas apresentam uma regulação positiva mais ampla do que aqueles que codificam as tripsinas. Estudos de modelagem molecular das quimotripsinas também foram realizados. Foram construídos modelos tridimensionais à partir de modelagem por homologia além de análises de dinâmica molecular e docagem com oito diferentes IPs do tipo Bowman- Birk. Os resultados mostram quais quimotripsinas apresentam as maiores afinidades aos inibidores testados de maneira geral e individual, inferidos à partir da estimativa de energia livre do sistema. Também foi encontrada uma serina extra próxima ao sítio catalítico de três quimotrispsinas modeladas que pode interferir na afinidade dessas enzimas já que este aminoácido apresenta perda de área acessível ao solvente quando complexada ao IP de soja testado. Os resultados de expressão gênica e grau de sensibilidade foram comparados e não se observou qualquer relação entre esses parâmentros. Isso sugere que as lagartas da espécie S. frugiperda combinam diferentes estratégias adaptativas como o aumento de expressão de todas as suas quimotripsinas independentemente do grau de sensibilidade das enzimas. / Plants have developed different mechanisms to reduce insect attack, including defence proteins such as proteinase inhibitors (PIs). In turn, insects have evolved strategies to overcome these plant defence mechanisms, such as the hyperexpression of PI-sensitive and insensitive digestive enzymes, allowing the insect to thrive. One of the aims of this work was to identify new serine proteinases (SPs) in the gut of the fall armyworm larvae, Spodoptera frugiperda. Two new chymotrypsins and three new trypsins were identified, and together with 10 previously identified genes, the genes that encode these enzymes were subjected to real-time PCR and gene expression analysis. Between these two families of serine-proteinases the genes that encode chymotrypsins show a greater positive regulation then those encoding the trypsins. Molecular modelling studies of the chymotrypsins were carried out, and 3D models were generated using homology modelling, which were then further refined by dynamic molecular and docking analyses with 8 different Bowman-Birk type PIs. The results demonstrate which chymotrypsins possess the highest affinities to the tested inhibitors in a general and individual manner, inferred from the estimated free energies. A serine residue in very close proximity to the catalytic site was present in three of chymotrypsins investigated, which may be affecting the enzymes affinity since the residue has a reduced accessible area to the solvent when complexed to the soya PI tested. The genetic expression patterns and the degree of PI-sensitivity were also compared and no relation between the parameters was found. This suggests that the larvae of the species S. frugiperda combine different adaptive strategies like the increase in expression of its entire chymotrypsin arsenal regardless of the degree of PI-sensitivity of the enzymes.
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Distribuição temporal e espacial de danos de grandes lagartas em pomar de macieira / Temporal and spatial distribution damage of "big caterpillars" in apple orchardNunes, Janete Cardoso 29 August 2011 (has links)
Made available in DSpace on 2016-12-08T16:44:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2011-08-29 / Apple orchards in southern Brazil are attacked by a great diversity of organisms throughout
the crop cycle and special attention should be given to insect pests. The damage caused by
"big caterpillars" has caused concern in the productive sector, and research on alternative
methods of control for these insects is still incipient. The study was conducted at the Estação
Experimental de Fruticultura de Clima Temperado (EFCT) da Embrapa Uva e Vinho, em
Vacaria-RS. Its objective was to identify the species of Lepidoptera occurring in apple
orchards; establish and determine the floating population indices during the crop; check harm
reduction "big caterpillars" to obtain the spatial distribution of damage in apple orchards and
study the effect of different diets on the development of natural Physocleora dimidiaria
(Guenée, 1852) (Geometridae), a species belonging to the group of "big caterpillars." Light
traps were installed three of the adapted model "Luiz de Queiroz", October 2010 and March
2011, Fuji orchard. The removal of insects occurred twice a week, the collected material was
stored in labeled plastic bags and taken to the laboratory for screening. The moths were
identified by comparison, based on specimens in the entomological collection of existing
EFCT and the unidentified specimens were sent to specialists. We determined the species
richness, diversity indexes, constancy and dominance. We evaluated the incidence and spatial
distribution of damage "big caterpillars" in the periods of fruit thinning, pre-harvest and
harvest. We calculated the mean (x), variance (s2) for each occasion of sampling and
dispersion indexes I, Morisita, negative binomial and Poisson. We recorded 40 species
belonging to the families of Lepidoptera: Arctiidae, Geometridae and Noctuidae. Damage to
the "big caterpillars" presented dispersion pattern defined by aggregation in the thinning and
pre-harvest and regular harvesting. The light traps can be used to survey and monitor species
diversity, however, were not effective to control the damage of "big caterpillars" in apple
orchard. Was evaluated in the laboratory the effect of different diets on the natural
development of P. dimidiaria. Seventy larvae were observed until the F1 generation in BOD
incubator at each natural diet: Trifolium repens L. (white clover), Rumex obtusifolius (tonguein-
cow), Malus domestica (apple leaves) fruit and apple cultivar Gala. Data in the table of life
and fertility obtained for P. dimidiaria indicate that a generation time was 49.09 days in T.
repens; of 60.04 days (apple leaves) and 50.17 days in R. obtusifolius. The net reproductive
rate was higher in caterpillars fed on R. obtusifolius times corresponding to 183.60, with each
generation / Pomares de macieira do Sul do Brasil são atacados por uma grande diversidade de organismos
ao longo do ciclo da cultura e atenção especial deve ser dada aos insetos-praga. Os danos
causados por grandes lagartas vêm causando preocupação no setor produtivo, e a pesquisa
com métodos alternativos de controle para tais insetos ainda é incipiente. O estudo foi
realizado na Estação Experimental de Fruticultura de Clima Temperado (EFCT) da Embrapa
Uva e Vinho, em Vacaria-RS. Teve por objetivos identificar as espécies de lepidópteros
ocorrentes em pomar de macieira; estabelecer a flutuação e determinar índices populacionais
ao longo da safra; verificar a redução de danos de grandes lagartas ; obter a distribuição
espacial do dano em pomar de macieira e estudar o efeito de diferentes dietas naturais sobre o
desenvolvimento de Physocleora dimidiaria (Guenée, 1852) (Geometridae), uma espécie
pertencente ao grupo das grandes lagartas . Foram instaladas três armadilhas luminosas
adaptadas do modelo Luiz de Queiroz , de outubro de 2010 e março de 2011, em pomar da
cultivar Fuji. A retirada dos insetos ocorreu duas vezes por semana, o material coletado foi
armazenado em sacos plásticos etiquetados e levado até o laboratório para triagem. As
mariposas foram identificadas por comparação, com base em exemplares existentes na
coleção entomológica da EFCT. Os exemplares não identificados foram enviados a
especialistas. Foi determinada a riqueza de espécies, os índices de diversidade, constância e
dominância. Avaliou-se a incidência e a distribuição espacial do dano de grandes lagartas
em frutos nos períodos de raleio, pré-colheita e colheita. Calculou-se a média (x), a variância
(s2) para cada ocasião de amostragem e os índices de dispersão I, Morisita, binomial negativa
e Poisson. Foram registradas 40 espécies de lepidópteros pertencentes às famílias: Arctiidae,
Geometridae e Noctuidae. Os danos de grandes lagartas apresentaram padrão de dispersão
definido pela agregação no raleio e pré-colheita e regular na colheita. As armadilhas
luminosas podem ser utilizadas para levantamento de diversidade de espécies e
monitoramento, porém, não foram eficientes para controlar os danos de grandes lagartas em
pomar de macieira. Foi avaliado em laboratório o efeito de diferentes dietas naturais sobre o
desenvolvimento de P. dimidiaria. Setenta lagartas foram acompanhadas até a geração F1 em
estufa incubadora BOD, em cada dieta natural: Trifolium repens L. (trevo-branco), Rumex
obtusifolius (língua-de-vaca), folhas de Malus domestica (macieira) e frutos de macieira
cultivar gala. Os dados da tabela de vida e de fertilidade obtidos para a P. dimidiaria
indicaram que o tempo de uma geração foi de 49,09 dias em T. repens; de 60,04 dias (folhas
de macieira) e de 50,17 dias em R. obtusifolius. A taxa líquida de reprodução foi maior em
lagartas alimentadas com R. obtusifolius correspondendo a 183,60 vezes, a cada geração
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Efeito da resistência de Spodoptera frugiperda (J.E.Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) a lambda-cyhalothrin na interação com o milho geneticamente modificado (MON810) e na resposta imunológica ao parasitismo por Campoletis af / Effect of resistance of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) to lambda-cyhalothrin on the interaction with genetically modified maize (MON810) and the immune response to parasitization by Campoletis aff. flavicincta (Hymenoptera: Ichneumonidae)Danielle Thomazoni 24 May 2012 (has links)
Os custos adaptativos associados à resistência de insetos a inseticidas podem ser explorados mediante a integração com outras estratégias de controle de pragas em programas de Manejo Integrado de Pragas (MIP). No presente estudo, objetivou-se verificar custos adaptativos associados à resistência de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) ao inseticida piretroide lambda-cyhalothrin e suas implicações na utilização do hospedeiro pelo parasitoide larval Campoletis aff. flavicincta (Hymenoptera: Ichneumonidae) e as interações com milho geneticamente modificado (MON810) que expressa a proteína Cry1Ab de Bacillus thuringiensis Berliner (milho Bt) e na resposta imunológica ao parasitismo por Campoletis aff. flavicincta. Foram verificados presença de custos adaptativos associados à resistência de S. frugiperda a lambda-cyhalothrin, dado o prolongamento no desenvolvimento larval e duração pupal, redução do peso de pupas fêmeas e longevidade das fêmeas, razão sexual, taxa líquida de reprodução (Ro), taxa intrínseca de aumento (rm) e taxa finita de aumento () de insetos resistentes ao inseticida. Não foi verificada diferença na aceitação de lagartas de S. frugiperda suscetível e resistente a lambda-cyhalothrin por Campoletis aff. flavicincta. Entretanto, o parasitismo de lagartas resistentes foi maior que de suscetíveis em estudos de gaiolas com milho Bt e não-Bt. Posteriormente, foram conduzidos estudos para avaliar, por PCR em tempo real, a expressão diferencial de genes associados ao metabolismo (proteína rica em metionina), resposta imunológica (calreticulina, lisozima, colágeno IV-2, hemócito protease-3, serina protease, imunolectina, receptor scavenger classe C) e detoxificação de xenobióticos (glutationa-S-transferase 145 e as monoxigenases P450 Cyp9A31 e Cyp333B2) expressos em diferentes tecidos (tecido adiposo, hemócitos e/ou mesêntero), na ausência e presença de parasitismo de lagartas das duas linhagens de S. frugiperda por Campoletis aff. flavicincta. No geral, a expressão gênica em lagartas suscetíveis foi superior àquela de lagartas resistentes a lambda-cyhalothrin, independente do período de desenvolvimento, do tecido avaliado e da presença ou não do parasitismo por Campoletis aff. flavicincta. E por fim, foram conduzidos estudos para avaliar o efeito da resistência de S. frugiperda a lambda-cyhalothrin nas respostas imunológica celular (contagem total de hemócitos) e humoral (atividade das fenoloxidases, lisozimática e antimicrobiana e concentração de óxido nítrico) de lagartas, tanto na ausência como na presença do parasitismo por Campoletis aff. flavicincta. A resistência de S. frugiperda a lambda-cyhalothrin induziu somente a pequenas alterações no sistema imunológico do hospedeiro (aumento do número total de hemócitos, redução da atividade antimicrobiana e aumento da atividade lisozimática), as quais não interferem a ponto de resultar em custos adaptativos que leve à maior exploração de lagartas resistentes na presença do parasitismo por Campoletis aff. flavicincta. Portanto, o manejo de S. frugiperda mediante o emprego da tecnologia de milho Bt e do controle biológico via parasitoide Campoletis aff. flavicincta pode favorecer o restabelecimento da suscetibilidade de S. frugiperda a lambda-cyhalothrin. / Fitness costs of insect resistance to insecticides can be exploited by integrating other pest control strategies in Integrated Pest Management (IPM) programs. The objective of this research was to evaluate the existence of fitness costs associated with the resistance of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) to the pyrethroid insecticide lambda-cyhalothrin and their implications for host use by the larval parasitoid Campoletis aff. flavicincta (Hymenoptera: Ichneumonidae) and interactions with the genetically modified maize (MON810) that expresses Cry1Ab toxin of Bacillus thuringiensis Berliner (Bt maize) and in the immune response to parasitization by Campoletis aff. flavicincta. Fitness costs associated to resistance of S. frugiperda to lambda-cyhalothrin were detected by the delay in larval and pupal development, reduction in the pupal weight and longevity of females, sex ratio, net reproductive rate (Ro), intrinsic rate of natural increase (rm) and the finite rate of increase (). No differences were detected in host acceptance and survival of Campoletis aff. flavicincta in susceptible and lambda-cyhalothrin-resistant larvae of S. frugiperda. However, larval parasitization was higher on the resistant than on the susceptible strain of S. frugiperda in cage studies with Bt and non-Bt maize plants. Then, studies were conducted by using Real time-PCR to evaluate the differential expression of genes associated with metabolism (methionine-rich protein), immune response (calreticulin, lysozyme, collagen IV-2, protease-3 hemocyte, serine protease, immunolectin, scavenger receptor class C) and xenobiotic detoxification (glutathione-S-transferase 145 and P450 monooxygenases Cyp9A31 and Cyp333B2) expressed in different tissues (fat body, hemocytes and/or midgut), in the absence and presence of larval parasitization of both strains of S. frugiperda by Campoletis aff. flavicincta. Overall, gene expression in susceptible larvae was higher than that of lambdacyhalothrin- resistant larvae, regardless of the period of development, tissue evaluated and presence or not of parasitization by Campoletis aff. flavicincta. Finally, studies were conducted to evaluate the effect of the resistance of S. frugiperda to lambda-cyhalothrin on cellular (total hemocyte count) and humoral (phenoloxidases, lysozyme and antimicrobial activities and nitric oxide concentration) immune responses in the absence or presence of parasitization by Campoletis aff. flavicincta. The resistance of S. frugiperda to lambdacyhalothrin conferred only minor changes in the host immune system (increased total hemocyte count, reduced antimicrobial activity and increased lysozyme activity), which may not interfere with fitness costs leading to higher exploitation of resistant larvae in the presence of parasitization by Campoletis aff. flavicincta. Therefore, the management of S. frugiperda by using the Bt maize technology and the biological control via parasitoid Campoletis aff. flavicincta can favor the resetting to susceptibility of S. frugiperda to lambda-cyhalothrin.
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Bioatividade e efeito residual de nanoformulações de nim sobre Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) / Bioactivity and residual effect of neem nanoformulations to Spodoptera frugiperda (J.E. Smith)Angelina Maria Marcomini 09 October 2009 (has links)
Na tentativa de reduzir a biodegradação dos compostos ativos do nim e melhorar seu efeito residual, extratos de nim foram nanoformulados com diferentes tipos de nanoparticulas e de polímeros. Estas nanoformulações foram testadas sobre Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) e sua eficiência comparada a um produto comercial. Os polímeros poli--caprolactona (PCL), poli-- hidroxibutirato (PHB) e polimetilmetacrilato(PMMA), foram utilizados nas quantidades 0,25, 0,50 e 0,75g, e em dois tipos de nanopartículas (cápsulas e esferas). Foram utilizados Tween®80 e polivinil álcool (PVA) como agentes tensoativos. As nanoformulações foram produzidas em suspensão aquosa e em pó, sendo diluídas para aplicação. Essas nanoformulações foram aplicadas sobre dieta artificial oferecida a lagartas de segundo instar de S. frugiperda, e em plantas de milho das quais as folhas foram cortadas e fornecidas a lagartas de primeiro instar. A eficiência de diferentes nanoformulações foi testada considerando a mortalidade e o peso 10 dias após o tratamento. Quando aplicado em dieta artificial foi observada redução no peso larval. Entretanto, quando aplicadas em folhas de milho, quatro nanoformulações causaram mortalidade entre 40 a 46%. Essas quatro nanoformulações foram avaliadas quanto à preferência alimentar e efeito residual. Foram conduzidos três bioensaios, nos quais as folhas de milho tratadas com as quatro nanoformulações foram oferecidas às lagartas aos 1, 3 e 7 dias após a pulverização (DAP), considerando-se mortalidade e peso das lagartas após 10 dias. Simultaneamente, foram realizados testes de preferência alimentar com dupla escolha (tratamento x controle) com discos foliares de milho aos 1, 3 e 7 DAP. A preferência alimentar foi determinada por meio de um índice de preferência, calculando-se a área foliar consumida pela lagarta após 24h. O efeito residual das nanoformulações foi menor que do produto comercial avaliado. Apenas uma nanoformulaçao e Organic Neem® apresentaram fagodeterrência a S. frugiperda, mas somente em 1 DAP. Embora as nanoformulações tenham causado mortalidade e redução de peso larval, sua eficiência foi inferior a do produto comercial. / Neem extracts were nanoformulated with several types of nanoparticles and polymers in a tentative to reduce the biodegradation of neem active compounds and improve their residual effect. These nanoformulations were tested against Spodoptera frugiperda and their efficacy compared to a commercial product. The polymers poly(-caprolactone) (PCL), poly(- hidroxibutirate) (PHB) and poly(methyl methacrylate) (PMMA) were used in the quantities 0.25, 0.50 and 0.75g and two sorts of nanoparticles (capsules and spheres). Tween®80 and poly(vinyl alcohol) (PVA) were utilized as surfactants. The nanoformulations were produced as aqueous suspension and powder and further diluted before application. These nanoformulations were sprayed on artificial diet offered to second instars of S. frugiperda, and on corn plants which had their leaves offered to first instars. The efficacy of the different formulations was tested by assessing larval mortality and weight 10 days after treatment. When applied to artificial diets, reduced larval weight was observed, but four of them caused 40 to 46% mortality when applied on corn plants. The four most effective nanoformulations were further tested to evaluate their effects on S. frugiperda larval feeding preference and their residual effect. Three bioassays were set up using corn leaves treated with these, wich were offered to larvae at days 1, 3 and 7 after spraying (DAS), having the larval mortality and weight assessed 10 days after larval exposure. Simultaneously, choice tests for larval feeding preference (treatment x control) were carried out using corn leaf discs 1, 3 and 7 DAS. Feeding preference was evaluated by using a preference index calculated after the assessment of the leaf area fed by the larva 24h after exposure. The residual effect of the neem nanoformulations was lower than the commercial product evaluated. Only one nanoformulation and Organic Neem® were feeding deterrents to S. frugiperda, but only in the first day after the treatment. Although the nanoformulations caused larval mortality and weight reduction, their efficacy was not any better than that of the commercial product tested.
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Influência da pressão atmosférica no comportamento sexual dos insetos / Influence of atmospheric pressure on the sexual behavior of insectsAna Cristina Pellegrino 29 November 2011 (has links)
Tempestades acompanhadas por diferentes combinações de ventos, chuvas, variações bruscas de temperatura e de radiação solar são manifestações climáticas frequentemente associadas com queda na pressão atmosférica. Para os insetos, especialmente os pequenos insetos, estas condições de mau tempo são desfavoráveis e podem acarretar alta mortalidade na sua população. Neste trabalho foi demonstrado que as mudanças na pressão atmosférica influenciaram várias atividades do comportamento sexual nos insetos em ao menos três ordens, representados por Pseudaletia unipuncta (Haworth) (Lepidoptera: Noctuidae), Macrosiphum euphorbiae (Thomas) (Hemiptera: Aphididae) e Diabrotica speciosa (Germar) (Coleoptera: Chrysomelidae). Os parâmetros comportamentais observados foram: (i) Resposta de atração do macho ao feromônio sexual (para D. speciosa); (ii) comportamento de chamamento das fêmeas (para P. unipuncta e M. euphorbiae); e (iii) comportamento de cópula (para D. speciosa, P. unipuncta e M. euphorbiae). Estes parâmetros, por sua vez, foram analisados sob diferentes condições de pressão atmosférica no Brasil (Bra) e Canadá (Can). Levando-se em conta dados históricos nestes locais, foi definido como condições estáveis de pressão atmosférica variações de ±1,5mbar (Bra) e ±1,0mbar (Can); aumento de pressão variando de +2,0mbar (Bra) e +4,0mbar (Can); e queda de pressão variando de -2,0mbar (Bra) e -4,0mbar (Can), ao longo das seis horas anteriores a cada bioensaio. Os machos de D. speciosa responderam ativamente ao feromônio sexual em condições estáveis e de aumento da pressão atmosférica, porém permanecerem imóveis em condições de queda da pressão atmosférica. As fêmeas de P. unipuncta realizaram comportamento de chamamento sob condições estáveis e aumento da pressão atmosférica, reduzindo sensivelmente este comportamento quando houve queda da pressão atmosférica. As fêmeas de M. euphorbiae apresentaram comportamento de chamamento apenas em condições estáveis de pressão atmosférica, e permaneceram em repouso sob aumento e queda da pressão atmosférica. O comportamento de cópula em P. unipuncta e M. euphorbiae foi realizado preferencialmente sob condições estáveis de pressão atmosférica, e intensamente reduzidos em condições de queda e aumento de pressão atmosférica. Em D. speciosa, apesar dos casais terem realizado a cópula, independentemente das variações observadas de pressão atmosférica, o tempo investido e as sequências comportamentais durante essas cópulas foram encurtadas nas condições de queda da pressão atmosférica. Os resultados aqui apresentados demonstraram que o comportamento sexual dos insetos foi influenciado pelas variações da pressão atmosférica, e aparentemente, a percepção antecipada dessas variações teria um valor adaptativo importante, selecionando os indivíduos mais aptos, permitindo assim sua sobrevivência em razão das mudanças bruscas nas condições atmosféricas. / Storms accompanied by different combinations of wind, rain, sudden changes in temperature and solar radiation are climatic events often associated with decreasing atmospheric pressure. For insects, especially small insects, these weather conditions are unfavorable and can cause high mortality in a population. This study showed that changes in atmospheric pressure affected various activities of the sexual behavior in insects of at least three orders, represented by Pseudaletia unipuncta (Haworth) (Lepidoptera: Noctuidae), Macrosiphum euphorbiae (Thomas) (Hemiptera: Aphididae) and Diabrotica speciosa (Germar) (Coleoptera: Chrysomelidae). The behavior parameters observed were: (i) male response to sex pheromone (for D. speciosa), (ii) calling behavior of females (for P. unipuncta and M. euphorbiae) and mating behavior (for D. speciosa, P. unipuncta and M. euphorbiae). These parameters were analyzed under different atmospheric pressure conditions in Brazil (Bra) and Canada (Can). According to historic data in these locations, the variations in atmospheric pressure were determined as stable when varying ±1,5mbar (Bra) and ±1,0mbar (Can); increasing when varying +2,0mbar (Bra) and +4,0mbar (Can) and decreasing when varying -2,0mbar (Bra) and -4,0mbar (Can), throughout six hours preceding each bioassay. D. speciosa males responded to the sex pheromone in stable and increasing atmospheric pressures, but remained still in decreasing atmospheric pressure. P. unipuncta females called under stable and increasing atmospheric pressures, and reduced its behavior considerably when there was a decrease in atmospheric pressure. M. euphorbiae females called only under stable atmospheric pressure, and remained still under increasing and decreasing atmospheric pressures. The mating behavior in P. unipuncta and M. euphorbiae occurred preferably under stable conditions, and was reduced in increasing and decreasing atmospheric pressures. D. speciosa, despite mating under variations in atmospheric pressure, invested less time and shortened the behavioral sequences under decreasing pressure. The results presented here demonstrated that the sexual behavior of insects was influenced by variations in atmospheric pressure and, apparently, the early perception of these changes may add an important adaptive value to them, since it selects those who respond to these conditions, allowing their survival under changes in climatic conditions.
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Variabilidade genética em populações de Heliothis virescens (Lepidoptera: Noctuidae) no Brasil inferida por marcadores microssatélites / Heliothis virescens (Lepidoptera: Noctuidae) populational genetic variation in Brazil inferred by microsatellite markersFelipe Antonio Domingues 16 June 2011 (has links)
Estudos de genética de populações de pragas agrícolas têm destacado a importância de se conhecer a estruturação genética e os padrões de fluxo gênico entre populações para o refinamento de estratégias de Manejo Integrado de Pragas (MIP). A lagarta-da-maçã do algodoeiro, Heliothis virescens (F.), é um inseto praga amplamente distribuído e importante economicamente por causar danos consideráveis à cultura do algodão no Brasil. O controle dessa praga tem sido feito principalmente pelo uso de inseticidas e de plantas geneticamente modificadas (GM) que expressam proteína(s) de Bacillus thuringiensis Berliner e o potencial de evolução da resistência é alto. O conhecimento de quanto as populações de H. virescens são capazes de trocar informação genética entre si é de fundamental importância para a implantação de estratégias de manejo dessa praga. No entanto, pouco se sabe sobre a estrutura genética e os padrões de fluxo gênico em H. virescens em escalas locais e regionais no Brasil. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a variabilidade genética em populações de H. virescens utilizando marcadores microssatélites. Foram amostrados indivíduos de H. virescens oriundos de populações coletadas nas safras de 2007/08, 2008/09 e 2009/10 nas principais regiões produtoras de algodão e soja no Brasil. Foram estudados nove locos polimórficos em 12 populações, em um total de 205 indivíduos. O número médio de alelos por loco foi de 14,11. Os valores de heterozigosidade média esperada (HE) e observada (HO) foram de 0,303 e 0,438, respectivamente. O coeficinete de endocruzamento da espécie f foi de 0,294 (IC 95% de 0,178 a 0,406). As estimativas de estruturação genética foram = 0,132 (IC 95% de 0,072 a 0,218) e RST = 0,252. Esses valores indicam uma estruturação genética moderada entre as populações. Estimativas do número de migrantes indicaram um pequeno fluxo gênico, principalmente no sentido Centro- Oeste Nordeste, embora a maioria dos indivíduos dentro das populações seja residente; adicionalmente, foi verificado que o estabelecimento das populações do algodão ocorre a partir de indivíduos migrantes da soja ou descendentes desses indivíduos. Análises de Componentes Principais e de atribuição usando inferência Bayesiana revelaram a formação de dois grupos, porém não foi possível identificar um padrão de agrupamento (por região, safra ou hospedeiro). Desta forma os resultados do presente trabalho sugerem uma estruturação genética incipiente para as populações de H. virescens no Brasil. Desse modo, é importante levar esses resultados em consideração para que o MIP em geral, e especificamente para que as abordagens para retardar a evolução da resistência sejam implementadas de forma efetiva para o manejo de H. virescens no Brasil. / Agricultural pests population genetics studies have emphasized the importance of genetic structure and patterns of gene flow knowledge for Integrated Pest Management (IPM) strategies. The tobacco budworm, Heliothis virescens (F.), is a widespread and economically important insect pest renowned for causing considerable damage in cotton fields in Brazil. This pest has been controlled by the use of insecticides and genetic modified plants (GM) expressing proteins from Bacillus thuringiensis Berliner, and it has already been shown to present a high potential to develop resistance to these control technologies. To a successful application of these strategies it is needed to know the capacity of the pest populations to exchange genetic information among them. However, for H. virescens a scarce amount of information about genetic structure and patterns of gene flow is available at local and regional scales in Brazil. In this way, the main objective of this study was to evaluate the genetic variability of H. virescens based on microsatellite markers. Specimens were sampled during 2007/08, 2008/09 and 2009/10 from the main cotton and soybean producers regions in Brazil. From this, nine polymorphic loci from 12 populations were studied in 205 specimens. The average number of alleles was 14.11. Expected (HE) and observed (HO) heterozygosity were 0.303 and 0.438, respectively. Inbreeding coefficient f was 0.294 (IC 95% 0.178 - 0.406). Genetic structure indices were: = 0.132 (IC 95% 0.072 0.218) and RST = 0.252. These values point to a moderate genetic structure among H. virescens populations. Migrants estimative indicate a low gene flow, mainly in the Center-Western Northern direction, although most individuals are residents within populations; additionally it was suggested that immigrants to cotton populations come from soybean fields. Genetic relationships inferred by Principal Component Analysis and Bayesian assignment tests identified two groups, although no group pattern was recognized, even by geographic region, year of sampling or host plant. These results suggest an incipient genetic structuring for H. virescens populations within Brazil. Thus, such results should be considered for IPM strategies aiming in an efficient control of H. virescens in Brazil.
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Efeito do milho geneticamente modificado (Mon810) em Spodoptera frugiperda (J.E.Smith, 1797) e no parasitóide de ovos Trichogramma spp. / Effect of genetically modified corn (mon810) on spodoptera frugiperda (j. e. smith, 1797) and on egg parasitoid trichogramma spp.Odnei Donizete Fernandes 14 March 2003 (has links)
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.
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Bases biológicas para utilização de Trichogramma pretiosum Riley, 1879(Hymenoptera: Trichogrammatidae) para controle de Pseudoplusia includens (Walker, 1857) e Anticarsia gemmatalis Hübner, 1818 (Lepidoptera: Noctuidae) em soja / Biological base for using Trichogramma pretiosum Riley, 1879 (Hymenoptera: Trichogrammatidae to control Pseudoplusia includens (Walker, 1857) and Anticarsia gemmatalis Hübner, 1818 (Lepidoptera: Noctuidae) in soybeanRegiane Cristina Oliveira de Freitas Bueno 11 August 2008 (has links)
Com o objetivo de avaliar o potencial de utilização de Trichogramma pretiosum Riley, 1879 (Hymenoptera: Trichogrammatidae) no manejo de Pseudoplusia includens (Walker, 1857) e Anticarsia gemmatalis Hübner, 1818 (Lepidoptera: Noctuidae), foram realizados diferentes bioensaios incluindo seleção de linhagens, avaliação das características biológicas, capacidade de parasitismo, exigências térmicas, determinação do número ideal de parasitóide a ser liberado por ovo da praga, capacidade de dispersão e tempo de permanência no campo do parasitóide e seletividade dos agroquímicos ao parasitóide. Através da seleção de espécies/linhagens de Trichogramma e Trichogrammatoidea verificou-se que T. pretiosum, linhagem coletada em Rio Verde, GO (RV) apresentou melhor desempenho biológico dentre as demais. A duração do período de desenvolvimento de T. pretiosum linhagem RV, criado em ovos de ambas as pragas apresentou relação inversa com o aumento de temperatura. A emergência da referida linhagem em ovos de A. gemmatalis não foi afetada na faixa de temperatura estudada, porém quando criada em ovos de P. includens, a temperatura de 32oC afetou tal parâmetro biológico. O limiar térmico inferior de desenvolvimento de T. pretiosum linhagem RV foi menor em ovos de P. includens (10,6ºC) quando comparado com o de A. gemmatalis (11,6ºC) e conseqüentemente, a constante térmica também variou sendo de 152 GD para P. includens e de 128 GD para A. gemmatalis. O número estimado de gerações de T. pretiosum linhagem RV, por ciclo da soja variou de 21 e 20 gerações para Rio Verde, GO e 22 e 21 gerações Barreiras, BA, em ovos de P. includens e A. gemmatalis, respectivamente. O ritmo de parasitismo de T. pretiosum linhagem RV foi influenciado pelas temperaturas testadas, com concentração do parasitismo nos primeiros dias de vida das fêmeas, exceto na temperatura de 18oC em ovos P. includens e nas temperaturas de 18 e 20oC para A. gemmatalis em que o parasitismo ocorreu durante toda a vida do parasitóide. O parasitismo total foi influenciado pelas temperaturas, com maiores valores entre as temperaturas de 22 a 28oC em ovos de P. includens e entre 25 e 28oC em ovos de A. gemmatalis. Em condições de semi-campo, determinou-se que o maior parasitismo foi obtido com uma proporção de 25,6 parasitóides por ovo da praga para as duas espécies de pragas. A capacidade de dispersão na cultura da soja é de 8,0 m, sendo a área de dispersão de 85,18m2. Assim, há a necessidade de 117 pontos de liberação do parasitóide por hectare para uma distribuição homogênea do parasitóides em toda a área. Após a liberação de T. pretiosum linhagem RV os parasitóides permaneceram na cultura da soja por doze dias, embora o parasitismo seja efetivo até o quarto dia. Os resultados básicos obtidos em ovos de P. includens e A. gemmatalis apontam para a possibilidade de controle conjunto destas duas pragas na cultura da soja, com utilização desse parasitóide de ovos. Os inseticidas, herbicidas e fungicidas utilizados na cultura da soja afetaram diferentemente o parasitismo e a viabilidade de T. pretiosum linhagem RV, sendo classificados desde seletivos até nocivos. / Different bioassays were carried out aiming to evaluate the potential of using Trichogramma pretiosum Riley, 1879 (Hymenoptera: Trichogrammatidae) to manage Pseudoplusia includens (Walker, 1857) and Anticarsia gemmatalis Hübner, 1818 (Lepidoptera: Noctuidae). Among those bioassays there were the strains selection, biological characteristics and parasitism capacity, thermal requirements, establishment of ideal number of parasitoids to be released per number of pest eggs, parasitoid dispersal capacity, amount of time that the parasitoids remain active in the field after releasing and pesticide selectivity to the parasitoid. Throughtout the species/strains selection of Trichogramma and Trichogrammatoidea it was possible to determine that Trichogramma pretiosum, strain collected in Rio Verde (RV), showed the best biological performance among the tested species/strains. Trichogramma pretiosum RV development time, when it was reared in eggs of both pest species, was inversely related to the increase in temperature. T. pretiosum RV reared in A. gemmatalis eggs had not its emergency (%) modified by temperature changes, however, when it was reared in P. includens eggs, it had a lower emergency (%) at 32oC. The lower temperature threshold (Tb) was lower for T. pretiosum RV in P. includens eggs (10.6oC) when compared to T. pretiosum in A. gemmatalis eggs (11.6oC) and consequently the thermal constant (K) was also different being 152 and 128 GD for P. includens and A. gemmatalis eggs, respectively. The estimated number of generations of T. pretiosum RV in eggs of both species varied along soybean crop season being 21 and 20 generations for Rio Verde, GO and 22 and 21 generations for Barreiras, BA in P. includens and A. gemmatalis eggs, respectively. The parasitism rhythm of T. pretiosum RV was changed by the tested temperatures, concentrating the parasitism during the first days except at 18oC in P. includens eggs and at 18 and 20oC in A. gemmatalis eggs when the parasitism occurred during the whole parasitoid lifespan. The total parasitism was influenced by the temperatures, being higher among 22 and 28oC in P. includens eggs and among 25 and 28oC in A. gemmatalis eggs. The higher parasitism rate is reached at 51.2 and 25.6 female parasitoid per P. includens and A. gemmatalis eggs, respectively, accordingly to what was established at greenhouse trials. T. pretiosum RV dispersing capacity in soybean fields is 8.0 m and its dispersal area is 85.18 m2. Therefore, it is required a minimum of 117 parasitoid releasing points per hectare in order to have a homogeneous parasitoid distribution in the field. After T. pretiosum RV release, parasitoids remained in the soybean crop for 12 days. However, the parasitism was effective up to 4 days. The results from this research for P. includens and A. gemmatalis eggs indicate that the control of both pests might be possible using the T. pretiosum RV. Insecticides, herbicides and fungicides commonly used in soybean fields impacted differently the parasitism of T. pretiosum RV, being classified since harmless (class 1) to harmful (class 4).
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Caracterização das comunidades de microorganismos associados ao mesêntero de Diatraea saccharalis e Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Crambidae e Noctuidae) / Characterization of the midgut bacterial communities of Diatraea saccharalis and Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Crambidae e Noctuidae)John Jairo Saldarriaga Ausique 10 February 2010 (has links)
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.
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