Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, 2012. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2013-01-09T13:32:24Z No. of bitstreams: 1 2012_Rafael PerseghiniDelSarto_Parcial.pdf: 1912371 bytes, checksum: 9a574059cd86822fe866670990e25424 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2013-01-21T11:30:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_Rafael PerseghiniDelSarto_Parcial.pdf: 1912371 bytes, checksum: 9a574059cd86822fe866670990e25424 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-01-21T11:30:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_Rafael PerseghiniDelSarto_Parcial.pdf: 1912371 bytes, checksum: 9a574059cd86822fe866670990e25424 (MD5) / Vários sistemas para expressão de proteínas estão disponíveis para a produção dessas macromoléculas em quantidades necessárias para sua caracterização estrutural ou da sua atividade biológica. São considerados importantes ferramentas biotecnológicas com a finalidade científica, clínica e industrial. Nesse contexto, surge o termo expressão heteróloga caracterizando a produção de uma determinada ou um conjunto de proteínas em sistemas biológicos diferentes do sistema original. Neste trabalho foram avaliados o potencial de proteínas recombinantes para o controle de insetos-praga e fitopatógenos de interesse agronómico. Inicialmente, a expressão de inibidores de α-amilase recombinantes produzidos em plantas de Arabidopsis thaliana foi analisada. O nível de expressão dos inibidores AIC3, AIA11 e AIG4 observado foi de ≈ 0,2-0,3% das proteínas totais solúveis de folha de plantas geneticamente modificadas. Em relação as suas atividades biológicas, na concentração de ≈35 nM foi possível reduzir significativamente a atividade enzimática de α-amilases intestinais do bicudo do algodoeiro, Anthonomus grandis, a molécula utilizada previamente para seleção dos inibidores por phage display. Estes resultados demonstram o potencial das moléculas recombinantes para o controle do bicudo do algodoeiro, importante inseto-praga para a cultura do algodoeiro. No mesmo sentido, em relação aos fitopatógenos, as defensinas vegetais DRR230a de ervilha e SD2 de girasol foram expressas na levedura Pichia pastoris. A produção das proteínas recombinantes foi de 3,5 e 3 mg/l, respectivamente. Após a purificação em coluna de Ni (His Trap FF Crude) das defensinas recombinantes suas atividades antifúngica e antibacteriana foram avaliadas. As proteínas foram capazes de inhibir o desenvolvimento das hifas dos fungos fitopatôgenicos testados (Collethotricum gossypii var cephalosporioides e Fusarium solani sp. glycine) em diferentes níveis, entretanto, apenas a rDRR230a foi capaz de inibir a germinação de esporos fúngicos. Ainda, esta molécula reduziu o crescimento de bacterias Gram negativas e positiva. Conjuntamente, estes dados demonstram o potencial de proteínas de defesa vegetal recombinantes para o controle de insetos-praga e patógenos de importância agronômica. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work was evaluated the potential of recombinant proteins in the control of insect pests and pathogens. To produce proteins for biochemical characterizations various protein expression systems has been developed. These are biotechnological tools applied in scientific, clinical and industrial field. In this context, the term heterologous expression characterize protein production in a different system the parental system. Here, the α-amylase recombinant inhibitors were expressed Arabidopsis thaliana plants. The expression level of inhibitors AIC3, AIA11 and AIG4 was ≈0.2-0.3% of leaf total soluble proteins. The inhibitors were able to reduce α-amylase activity of cotton boll weevil, Anthonomus grandis, enzyme activity in low concentration (35 nM). The cotton boll weevil α-amylase was previously used as bait to selection inhibitors by phage display from combinatorial library. The results show the possible inhibitors effectiveness against cotton boll weevil, very important cotton crop insect-pest. Likewise, defensins from pea (DRR230a) and sunflower (SD2) were expressed in yeast Pichia pastoris and the recovery proteins reached 3,5 and 3 mg per culture liter, respectively. The recombinant defensins were purified by nickel column (His Trap FF Crude) and assay against fungi and bacteria were done. The hyphal growth of Collethotricum gossypii var cephalosporioides and Fusarium solani sp. glycine was arrested by two defensins in different level. The rDRR230a was able to inhibit fungi spores germination, otherwise, rSD2 was not able. Yet, the Gram negative and positive grow was controlled by rDRR230. In this regard, rDRR230a is a antimicrobial peptide (AMP) and rSD2 antifungal peptide (AFP). Together, the results show the potential use of recombinant α-amylase inhibitor or plant defensins on management insect-pest and pathogens by crops genetic modification.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Biologia, 2011. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-06-28T17:22:11Z No. of bitstreams: 1 2011_ElenydaSilvaPereiraParcial.pdf: 2516567 bytes, checksum: 6cf3030518b1d439700429c77bd12058 (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-06-30T16:21:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_ElenydaSilvaPereiraParcial.pdf: 2516567 bytes, checksum: 6cf3030518b1d439700429c77bd12058 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-30T16:21:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_ElenydaSilvaPereiraParcial.pdf: 2516567 bytes, checksum: 6cf3030518b1d439700429c77bd12058 (MD5) / Os simulídeos pertencem a uma família de dipteros, Simuliidae, com ampla diversidade. Por ser um grupo recente na escala dos tempos geológicos, muitas espécies podem ser crípticas e/ ou espécies irmãs. Dentre as muitas espécies já conhecidas algumas possuem interesse econômico abrangendo as áreas médica, agrícola, veterinária e da indústria turística. Algumas espécies podem ser vetoras de agentes etiológicos causadores de doenças como o Simulium damnosum, vetor da oncocercose na África. Outras importunam o homem e animais de criação como Simulium pertinax no Brasil. Muitas dessas espécies de interesse econômico pertencem a complexos de espécies, que possuem algumas similaridades entre si. Mapear a fauna de Simullidae de um determinado lugar é importante para se tentar conhecer espécies semelhantes as espécies de interesse econômico ou ainda pra tentar incrementar as informações existentes das espécies já identificadas e nomeadas. Alguns estudos taxonômicos e de sistemática tem sido realizados para relacionar espécies próximas principalmente às de interesse para o controle. Dependendo dos resultados dos diferentes estudos essas espécies “próximas” podem ser elevadas à categoria de mesma espécie ou separadas em espécies distintas. Para essa separação é necessário o uso de chaves taxonômicas onde os caracteres morfológicos de larvas, pupas e do adulto são comparados. Algumas vezes, entretanto, somente por esses caracteres não é possível a separação dessas espécies. Com isso se faz necessário o uso de marcadores moleculares, dentre os quais, os dos genes do DNA mitocondrial. O gene COX I tem sido usado para se mapear essas espécies. No Brasil, uma das formas de controle de S. pertinax tem sido realizada com a bactéria entomopatogênica Bacillus thuringiensis subs. israelensis. Neste trabalho, de 96 estirpes isoladas a partir de amostras de solos oriundos da Amazônia duas estirpes S2271 e S2272 foram tóxicas a larvas de Simulium sp. A caracterização bioquímica e molecular das duas estirpes mostrou que ambas apresentavam amplicons correspondentes aos genes cry4A, cry4B, cry10, cry11, cyt1 e cyt2, e proteínas de 130kDa, 72kDa e 30kDa sendo compatível com as proteínas Cry4A e Cry4B (130kDa), Cry10 e Cry11 (72kDa) e Cyt1 e Cyt2 (30kDa) semelhante ao Bacillus thuringiensis israelensis, S1806, utilizado como padrão. A toxicidade das proteínas produzidas pelo B. thuringiensis israelensis foram testadas individualmente e em conjunto. Foi verificado que a proteína Cry4B apresentou maior toxicidade, no entanto, todas as toxinas juntas apresentam sinergismo, sendo, portanto a melhor forma para o controle do inseto. Exemplares de borrachudos foram coletados em 71 córregos do Distrito Federal e Goiás e foram identificados perfazendo um total de 22 espécies: Simulium dekeyseri, S. pertinax, S. serranum, S. spinibranchium, S. subpallidum, S. dinellii, S. brachycladum, S. lobatoi, S. rubrithorax, S. botulibranchium, S. inaequale, S. rappae, S. subnigrum, S. exiguum, S. anamariae, S. jujuyense, S. ochraceum, S. lutzianum, S. perflavum, S. rorotaense, S. hirtipupa, S. nigrimanum, dessas 10 espécies foram registradas pela primeira vez, na área de estudo (S. serranus, S. dinellii, S. brachycladum, S. botulibranchium, S. anamariae, S. ochraceum, S. lutzianum, S. perflavum, S. rorotaense e S. hirtipupa). Uma chave de identificação com estas espécies foi confeccionada para auxiliar estudos nestas áreas de estudo. Além disso, diferentes populações de S. pertinax identificadas nas coletas e outras, coletadas previamente em outros estados brasileiros (Pará, Mato Grosso, Rio Grande do Sul, São Paulo, Distrito Federal, Goiás e Rondônia) foram caracterizadas molecularmente através do gene Citocromo Oxidase I do DNA mitocondrial. Destas populações, três indivíduos de cada estado foram separados para o estudo intra e interpopulacional. Entre as populações e entre os indivíduos de uma mesma população de S. pertinax, não houve diferenças gênicas significativas entre estas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Black flies are dipteran insects, from Simuliidae family and possess a wide diversity. Being a group in recent geologic time scale, many species are cryptic and/or sister species. Among many known species, some have economic interest, like in the medical, agricultural, veterinary and tourism industry. Some species are vectors of etiologic agents of diseases such as Simulium damnosum, vector of onchocerciasis in Africa. Others disturb the man and livestock as Simulium pertinax in Brazil. Many of these species of economic interest belong to species complexes that have some similarities. Map Simullidae fauna of a place is important to try to know the rate of similarity between species of economic interest or to try and improve the existing information of species already identified and named. Some taxonomic and systematic studies have been conducted to relate closely related species of mainly interest for the control. Depending on the results of different studies these species are "close" can be elevated to the category of the same species or separated into distinct species. For such separation is necessary to use taxonomic keys where the morphological characters of larvae, pupae and adults are compared. Sometimes, however, only through these characters is not possible to separate these species. Thus it is necessary the use of molecular markers, among which the genes of mitochondrial DNA. The COX I gene has been used to map these species. In Brazil, one of the ways to control S. pertinax has been conducted with the entomopathogenic bacterium Bacillus thuringiensis subs. israelensis. In this work, of 96 strains isolated from soil samples from the Amazon two new strains S2271 e S2272 of these bacteria were toxic to larvae of Simulium spp. The biochemical and molecular characterization of two strains showed that both had amplicons corresponding to genes cry4A, cry4B, cry10, cry11, cyt1 and cyt2, and proteins 130kDa, 72kDa e 30kDa is compatible with protein Cry4A e Cry4B (130kDa), Cry10 e Cry11 (72kDa) and Cyt1 e Cyt2 (30kDa) similar to Bacillus thuringiensis israelensis, S1806, used as standard. The toxicity of the proteins produced by B. thuringiensis israelensis was tested individually and together. It was found that protein Cry4B showed higher toxicity, however, all toxins together have synergistic toxins, making it the best way to control this insect. Samples of blackflies were collected in 71 rivers in Goiás and Distrito Federal and they were identified a total of 22 species: Simulium dekeyseri, S. pertinax, S. serranum, S. spinibranchium, S. subpallidum, S. dinellii, S. brachycladum, S. lobatoi, S. rubrithorax, S. botulibranchium, S. inaequale, S. rappae, S. subnigrum, S. exiguum, S. anamariae, S. jujuyense, S. ochraceum, S. lutzianum, S. perflavum, S. rorotaense, S. hirtipupa, S. nigrimanum, these 10 species were recorded for the first time in the study area (S. serranus, S. dinellii, S. brachycladum, S. botulibranchium, S. anamariae, S. ochraceum, S. lutzianum, S. perflavum, S. rorotaense e S. hirtipupa). An identification key to these species was made to aid research in these areas. Furthermore, different populations of S. pertinax identified in the collections and other previously collected in other Brazilian states (Pará, Mato Grosso, Rio Grande do Sul, São Paulo, Distrito Federal, Goiás e Rondônia) were characterized molecularly through mitochondrial DNA COX I gene. These populations, three individuals from each state were separated for studying intra-and inter. Among populations and among individuals within populations of S. pertinax, no genetic differences between them.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Biologia, 2011. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-09-05T14:28:18Z No. of bitstreams: 1 2011_MichelyFerreiraSantosdeAquino.pdf: 8914441 bytes, checksum: 101e518f6bb5c891e0294318ebcae578 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-09-05T14:28:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_MichelyFerreiraSantosdeAquino.pdf: 8914441 bytes, checksum: 101e518f6bb5c891e0294318ebcae578 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-09-05T14:28:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_MichelyFerreiraSantosdeAquino.pdf: 8914441 bytes, checksum: 101e518f6bb5c891e0294318ebcae578 (MD5) / Os parasitóides são importantes componentes dos ecossistemas terrestres atuando como controladores de populações de insetos herbívoros. A busca e seleção de hospedeiros constituem etapas decisivas do ciclo vital destes insetos já que asseguram seu sucesso reprodutivo. O forrageamento das fêmeas dos parasitóides inclui uma série de passos comportamentais seqüenciais intermediados por estímulos de natureza física (visuais ou mecânicas), química (semioquímicos) ou bioquímica. O objetivo deste trabalho foi estudar a influência de características físicas e químicas do hospedeiro nos comportamentos de busca e seleção dos parasitóides de ovos Telenomus podisi e Trissolcus basalis, importantes agentes de mortalidade de percevejos praga da soja. Foram realizados experimentos utilizando substratos coloridos para estudar sua influência no comportamento de busca de hospedeiros. Os parasitóides mostraram preferência inata por substratos de cor amarelo e secundariamente verde. Esta resposta não foi modificada após experiência de oviposição em substratos de diferentes cores, indicando ausência de aprendizado associativo em relação à cor de substrato. Os resultados sugerem que a resposta a cores de substratos observada estaria relacionada com a orientação para a folhagem de plantas durante a busca de hospedeiros. Em outra etapa do trabalho foram estudados os comportamentos de reconhecimento e aceitação de hospedeiros quando os parasitóides utilizaram ovos de quatro espécies de percevejos (Euschistus heros, Nezara viridula, Piezodorus guidlinii e Chinavia ubica). Neste caso foram analisadas a influência de características físicas do hospedeiro. Os parasitóides mostraram uma clara discriminação de hospedeiros parasitando somente ovos daquelas espécies de percevejos que maximizam seu sucesso reprodutivo. Embora os comportamentos de reconhecimento e aceitação de hospedeiros se apresentaram bem estereotipados, foi observado que diferenças morfológicas como tamanho e forma das posturas e cor e ornamentação dos ovos são importantes para diferenciação dos hospedeiros. A última etapa do trabalho foi dedicada ao estudo de estímulos químicos relacionados ao reconhecimento de hospedeiros. Extrações químicas de ovos de E. heros em diferentes solventes (acetona, metanol e diclorometano) e tempos de extração (1, 4 e 24 h) revelaram que o solvente de maior polaridade utilizado, metanol, foi o mais eficiente, extraindo maior quantidade de compostos que os obtidos nos outros solventes. Adicionalmente os extratos metanólicos induziram no parasitóide T. podisi os comportamentos de reconhecimento e tentativa de oviposição, quando os mesmos foram aplicados em posturas artificiais, formadas com pérolas de vidro. A resposta observada no parasitóide resultou significativamente superior à observada frente a extratos obtidos com outros solventes ou solventes aplicados individualmente nas pérolas de vidro. Os resultados obtidos representam novas contribuições para o avanço do conhecimento do comportamento de forrageamento de parasitóides da família Scelionidae. Trabalhos futuros devem orientar-se principalmente à identificação precisa dos compostos químicos com ação cairomonal, ao estudo das interações entre estímulos físicos e químicos e a estabelecer a importância dos mesmos tanto para estimular comportamentos específicos quanto para identificar aqueles envolvidos na seleção de hospedeiros que maximizam o potencial reprodutivo dos parasitóides. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Insect parasitoids are main components of terrestrial ecosystems functionin as regulators of insect herbivores populations. Search and selection of host are decisive steps in the vital cycle because ensure the reproductive success. Parasitoids females foraging include some behavioral steps mediated by physical (visual or mechanics), chemical (semiochemicals) or biochemical. The egg parasitoids Telenomus podisi and Trisssolcus basalis are important as mortality agents of stink bugs that are pest on soybean and some aspects of their behavior are unknown. The objective of this work was study the influence of physical and chemical characteristic of the host in the search and selection behaviors of the egg parasitoids, Telenomus podisi and Trissolcus, two important mortality agents of stink bugs that are pest on soybean. There were conducted experiments using colored substrates to study their influence in the host searching behavior. The parasitoids showed innate preference by yellow substrates and, secondarily, by green substrates. This response was not modified after oviposition experience on substrates of different colors, indicating absence of associative learning in relation to the colors of the substrate. The results suggest that the response to colour of substrate observed could be related to the orientation to plants foliages when search for hosts. In other step of the work the host identification and acceptation behaviors when the parasitoids used egg of four species of stink bugs (Euschistus heros, Nezara viridula, Piezodorus guidlinii e Chinavia ubica) were studied. In this case were analyzed the physical characteristics of hosts. The parasitoids showed a clear discrimination of host parasitizing eggs of stink bugs species that maximize their reproductive success. Although the host identification and acceptation behaviors were stereotyped it was observed that, morphological differences as size and shape of the egg masses and egg color and ornamentation are important to host differentiation. The last stage of the work was dedicated to the study of chemical stimuli related to the recognition of host. Chemical extractions of eggs of the brown stink bug, E. heros, in different solvents (acetone, methanol and dichloromethane) and extraction times (1,4 and 24 h) showed that the more polar solvent, methanol, was more efficient, extracting higher quantities of the compounds obtained when compared with the others solvents used. Besides methanolic extracts induced, in the parasitoid T. podisi, the recognition behavior and oviposition attempt, when they were applied on artificial egg mass, formed with glass beads. The parasitoid response was significantly higher than the observed when the glass beads were treated with extracts obtained in others solvents or solvents alone. The results obtained represent new contributions to the advance of knoweldge of foraging behavior of Scelionidae wasps. Future works should be oriented, principally, to accurate identification of the chemical compounds with kairomonal action, to the study of the interactions of chemical and physical stimuli and establish both their relevance to induce specific behaviors and to identify which are related to the selection of hosts that maximize the reproductive success of these parasitoids.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-05-23T14:12:46Z No. of bitstreams: 1 2011_EricoAugustoRosasVasconcelos.pdf: 4770212 bytes, checksum: 5d478696a64090851b80de519f4fb674 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(tempestade_b@hotmail.com) on 2011-05-24T11:33:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_EricoAugustoRosasVasconcelos.pdf: 4770212 bytes, checksum: 5d478696a64090851b80de519f4fb674 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-24T11:33:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_EricoAugustoRosasVasconcelos.pdf: 4770212 bytes, checksum: 5d478696a64090851b80de519f4fb674 (MD5) / Uma busca por novas proteínas entomotóxicas de Bacillus thuringiensis S811 indicou que a atividade enzimática quitinolítica contribuía para a toxicidade dessa cepa contra o bicudo-do-algodoeiro (Anthonomus grandis). Durante os experimentos para a construção de uma molécula recombinante efetiva contra A. grandis e que fosse formada pela fusão de uma quitinase com uma toxina Cry, uma nova classe de Proteínas Inibidoras de Xilanases (XIP) foi descoberta dentro da família 8 de Proteínas Relacionadas a Patogênese (PR-8) de Café (Coffea arabica), a qual compreende as quitinases de classe III de plantas. Tal proteína foi denominada CaclXIP (Coffea arabica Chitinase-Like Xylanase Inhibitor Protein). O gene codificador da proteína inibidora de xilanase paráloga a quitinases de classe III de café (CaclXIP) foi isolado a partir de folhas e subclonado no vetor pGAPZα-B para expressão em Pichia pastoris. Sua seqüência de aminoácidos, que prediz uma topologia do tipo barril (β/α)8, comum a quitinases de classe III de plantas (família 18 das glicosil hidrolases (GH18)), partilha alta similaridade com outros membros da família GH18, embora ela careça do ácido glutâmico catalítico, que encontra-se substituído por uma glutamina. Ensaios de atividade enzimática com a proteína recombinante purificada mostraram que CaclXIP não apresenta atividade quitinolítica, contudo esta molécula mostrou-se capaz de inibir em 57% a atividade de xilanases de Acrophialophora nainiana em uma proporção de 12:1 (enzima:inibidor). Adicionalmente, quando testada a 1,5 μg/μL, CaclXIP foi capaz de inibir em 45% a germinação de esporos de Phakopsora pachyrhizi, o agente causador da Ferrugem asiática, uma doença de difícil controle que afeta severamente os campos de soja no Brasil. Estes resultados indicam que CaclXIP pertence a uma classe de proteínas sem atividade enzimática que evoluiu dentro da família das quitinase de classe III de plantas. Assim como as quitinases, essas novas proteínas também atuam na defesa vegetal, porém como inibidores de xilanases. Seu papel na interferência da germinação de esporos de P. pachyrhizi faz dela uma molécula candidata em potencial para programas biotecnológicos que visem o controle da Ferrugem asiática. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Looking for a new entomotoxins from Bacillus thuringiensis S811, It has been realized that chitinolytic activity of those bacterial protein extracts could contribute to the strain toxicity towards the cotton boll-weevil (Anthonomus grandis). During experiments to construct one recombinant molecule lethal to A. grandis, and formed by a fusion between a chitinase and a Cry toxin, a new class of Xylanase Inhibitor Proteins (XIP) was discovered into Pathogenesis Related Proteins family 8 (PR-8) from Coffee (Coffea arabica), comprehending plants Class III Chitinases. This molecule was named CaclXIP (Coffea arabica Chitinase-Like Xylanase Inhibitor Protein). The gene for a xylanase inhibitor protein (XIP), which is paralogous to class III chitinase from coffee (CaclXIP), has been isolated from leaves and subcloned into pGAPZα-B vector to be expressed in Pichia pastoris. Its amino acid sequence, that predicts a (β/α)8 topology common to Class III Chitinases (glycoside hydrolase family 18 proteins (GH18)), share high similarity with other GH18 members although it lack the catalytic glutamic acid, which is replaced by a glutamine amino acid residue. Enzymatic assay using purified recombinant CaclXIP showed no chitinolytic activity. On the other hand, it has been capable to inhibit xylanases from Acrophialophora nainiana in a 57% rate when assayed at a 12:1 (enzyme:inhibitor) ratio. Additionally, when tested at 1.5 μg/μL, CaclXIP was able to inhibit about 45% the germination of spores of Phakopsora pachyrhizi, the agent of Soybean Asian rust, a harsh disease difficult to control in Brazilian soybean fields. These achievements indicate that CaclXIP belongs to a class of proteins without enzymatic activity, which evolved from plants class III quitinase family. Like chitinases, theses new proteins works on plant defence too, but as xylanase inhibitors. Moreover, its role in arresting P. pachyrhizi spores germination makes it an eligible candidate to biotechnological programs aiming the asian rust control.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-09-18T14:11:27Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1374908 bytes, checksum: fdd5dbffd013f92a4375592a131835fd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-18T14:11:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1374908 bytes, checksum: fdd5dbffd013f92a4375592a131835fd (MD5) Previous issue date: 2018-03-23 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Clonostachys rosea é eficaz no biocontrole de várias doenças fúngicas. Ao longo dos anos, constatou-se a eficiência de isolados obtidos no Brasil no biocontrole do mofo cinzento do tomateiro, causado por Botrytis cinerea. Há evidências de que o isolado NCR61/F produza compostos supressivos ao patógeno, mas desconhecia-se a bioatividade e a natureza desses compostos. Assim, estudou-se a bioatividade de compostos de filtrados e extratos do cultivo de C. rosea em meio líquido a B. cinerea e se caracterizaram os metabólitos secundários produzidos. Filtrados e extratos do crescimento do isolado inibiram o crescimento micelial e a germinação de conídios de B. cinerea. O antagonista produziu 51 metabólitos, como peptaibols, glisopreninas e bissorbicilinoides e alguns inderterminados, principalmente após 10 dias de cultivo. Clonostachys rosea é adaptado a diferentes ecossistemas e pode colonizar tecidos de raízes e folhas, mas a dinâmica de sobrevivência nesses tecidos é pouco compreendida. Estudou-se a sobrevivência do isolado NCR61/F como epífita em folhas, na rizosfera e no rizoplano de tomateiros, até 48 dias após a aplicação. A sobrevivência do antagonista diminuiu ao longo do tempo nas superfícies foliares e radiculares, mas sua população permaneceu estável na rizosfera de tomateiros. Um aspecto fundamental e inédito quanto a aplicações de C. rosea é seu efeito na microbiota de folhas de tomateiro, o que foi, também, estudado. O efeito deletério de C. rosea no microbiota foi de curta duração e transiente. O efeito foi maior nas comunidades epifítica e endofítica de fungos, com maior redução em diversidade e riqueza de comunidades até 3 dias após a aplicação. A abundância de filos e alguns gêneros, como Cladosporium e Alternaria, e Cercospora foi menor nas plantas tratadas com o antagonista que nas não tratadas. Em bactérias epifíticas, houve maiores alterações na diversidade aos 3 e 12 dias, e gêneros como Bacillus, Arthrobacter and Enterobacter foram menos abundantes nos dias iniciais após a aplicação. Ao final das avaliações (24 dias), houve resiliência da microbiota foliar de plantas tratadas com o antagonista e aumento gradual das populações. Em conclusão, constatou-se que C. rosea produz compostos inibitórios a B. cinerea, pode sobreviver em folhas e raízes e rizosfera de tomateiro e altera de forma transitória as comunidades fúngicas e bacterianas da solanácea. As informações aqui geradas são relevantes para compreender os mecanismos de antagonismo de C. rosea NCR61/F, sua capacidade de sobrevivência e o efeito perturbador da sua aplicação no microbiota do tomateiro. O conhecimento gerado é importante para traçar estratégias de uso do antagonista e, até mesmo, para validar o seu uso sustentável como agente de biocontrole. / Clonostachys rosea is effective in biocontrol of several fungal diseases. Over the years, we studied the efficiency of isolates obtained in Brazil in the biocontrol of gray mold of tomato, caused by Botrytis cinerea. There is evidence that the C. rosea isolate NCR61/F produces compounds suppressive to the pathogen, but the bioactivity and nature of these compounds was unknown. Thus, the bioactivity of filtrate compounds and extracts of C. rosea culture in liquid medium against B. cinerea was studied and the secondary metabolites produced were characterized. Filtratess and extracts from the growth of the isolate inhibited the mycelial growth and conidial germination of B. cinerea. The antagonist produced 51 metabolites, such as peptaibols, glisoprenins and bissorbicilinoids and some undetermined, mostly after 10 days of culture. Clonostachys rosea is adapted to different ecosystems and can colonize tissues of roots and leaves, but the dynamics of survival in these tissues is little understood. The survival of the isolate NCR61/F isolate was studied as epiphyte in leaves, rhizosphere and rizoplane of tomato plants, up to 48 days after application. The survival of the antagonist decreased over time on leaf and root surfaces, but its population remained stable in the tomato rhizosphere. A fundamental and new aspect of the applications of C. rosea is its effect on the microbiota of tomato leaves, which was also studied. The deleterious effect of C. rosea on the microbiota was transient. The effect was higher in the epiphytic and endophytic communities of fungi, with greater reduction in diversity and richness of communities until 3 days after application. The abundance of phyllum and some genera, such as Cladosporium, Alternaria and Cercospora was lower in plants treated with the antagonist than in plants not treated. Regarding epiphytic bacteria, there were major changes in diversity at 3 and 12 days, and genera such as Bacillus, Arthrobacter and Enterobacter were less abundant in the initial days after application. At the end of the evaluations (24 days), there was resilience of the foliar microbiota of plants treated with the antagonist and gradual increase of the populations. In conclusion, it was found that C. rosea produces inhibitory compounds to B. cinerea, can survive in leaves, roots and rhizosphere of tomato and transiently changes the fungal and bacterial communities of tomato plants. The information generated here is relevant to understand the mechanism of antagonism of C. rosea NCR61/F, its ability to survive and the disturbing effect of its application on the tomato microorganism. The generated knowledge is important to draw strategies of antagonist use and even to validate its sustainable use as biocontrol agent.

Orientador : Sonia Nair Bao / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-31T18:44:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_AdriennedePaiva_D.pdf: 14435897 bytes, checksum: bea44487f87ecfb27ba8f5e1dd5f2ee9 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Percevejos fitófagos (Hemiptera, Pentatomidae) são as principais pragas de colheitas economicamente importantes ao redor do mundo, como por exemplo soja, arroz, coco, café, entre outras. Apesar da grande quantidade de informação sobre as espécies-praga, seu dano potencial nas plantas de importância econômica e as formas de controle usadas, fazem com que o impacto dessas pragas na produção de colheitas permaneça em níveis indesejáveis. A caracterização ultra-estrutural da espermiogênese desses insetos poderá, possivelmente, ser importante para direcionar e programar um controle bioquímico e a manipulação genética através de machos estéreis ou semiestéreis. Estudos ultra-estruturais e citoquímicos foram desenvolvidos elucidando as mudanças nucleares e a formação do acrosoma durante a espermiogênese de percevejos fitófagos. Além do mais, foi realizada a detecção ultra-estrutural de cálcio e a imunolocalização de calmodulina e de diferentes formas de tubulinas. A espermiogênese envolve elongação nuclear, condensação cromatínica, formação do acrosoma e desenvolvimento flagelar, com a formação do axonema e dos derivados mitocondriais. O desenvolvimento do núcleo envolve mudanças na forma e no grau de condensação da cromatina que apresenta padrão fibrilar em alguns estágios de diferenciação. O acrosoma é formado pelo complexo de Golgi e pode apresentar características morfológicas pouco comuns aos outros Heteroptera durante o seu desenvolvimento, que conta com a participação de resíduos específicos de carbohidratos e de enzimas como fosfatase ácida, glicose-6-fosfatase e tiaminopirofosfatase. A detecção / localização de cálcio e a imunolocalização de calmodulina indicam uma possível ação conjunta desses dois elementos como reguladores de vários eventos celulares durante a espermiogênese dos percevejos. Ainda, utilizando a imunocitoquímica foram detectados vários isotipos de tubulina durante o período de diferenciação celular. Esses dados indicam que deve existir alguma diferença estrutural e funcional entre os microtúbulos citoplasmáticos e axonemais. Além das modificações morfofuncionais que ocorrem durante a espermiogênese foram descritas as modificações enzimáticas sofridas pelo espermatozóide 20 h e 40 h após à cópula, O processo de espermiogênese também foi analisado durante a diapausa adulta de duas espécies de percevejos fitófagos. Os resultados indicam que durante esse período a espermiogênese é descontinuada e para isso conta com a participação de eventos com padrão apoptótico e fagocítico / Abstract: Phytophagous stink bugs (Hemiptera, Pentatomidae) are the main pests of economically important crops throughout the world, such as soybean, rice, cocoa and coffee among others. Despite the amount of information regarding pest species, their damage potential to economically important plants, and control measures used, the pests impact on the production of crops remains at undersirable levels. The ultrastructural characterization of these insects spermiogenesis would be important to programs directed towards the biochemical control of these insect pests and genetic manipulation through sterile and semisterile males. Ultrastructurals and cytochemical studies were carried out on nuclear changes and acrosome formation during spermiogenesis of the phytophagous bug. Indeed, was done the ultrastructural detection of calcium and the immunolocated of calmodulin as well as severaI tubulins isoforms. The spermiogenesis involves nuclear elongation, chromatin condensation, acrosomal formation and flagellar development along with formation of the axoneme as well as mitochondrial derivatives. The development of the nucleus involves changes in the shape and in degree of chromatin condensation which presents fibrillar pattern during some stages of differentiation. The acrosome is formed by the Golgi complex and can be present unusual morphological features with the other Heteroptera during its development, whose take the participation of specific carbohidrate residues and enzymes as acid phosphatase, glucose-6phosphatase and thiaminepyrophosphatase. The calcium detection and the immunolocated of calmodulin suggest that they act toghether as regulators of several cellular events during the bugs spermiogenesis. Moreover, using immunocytochemistry were detected several tubulins isotypes during this cellular differentiation period. These data suggest that could be exist some structural and funcional diferences between cytoplasmic and axonemal microtubules. Besides the morphofunctional modifications úndergone during spermiogenesis, we described the enzimatic modifications undergone to the spermatozoon 20 h and 40 h after copulation. The spermiogenesis process was analised during adult diapause of two phytophagous bugs species. The results indicate that during this period the spermiogenesis is discontinued and for this, takes off cellular events with apoptotic and phagocytic pattern / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Orientador : Yoko Bomura Rosato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-17T11:32:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_ValeriaMaiade_M.pdf: 5739611 bytes, checksum: 264a80a197f2251f5487296af55c50c5 (MD5) Previous issue date: 1992 / Mestrado / Genetica / Mestre em Ciências Biológicas

Orientador : Angelo Pires do Prado / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-18T20:44:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_SilvanaMariadeSouzae_M.pdf: 5550557 bytes, checksum: 2fc3619d8f7755103c7a36c0ff94ff30 (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: A dipterofauna simbovina se constitue em importante agente de degradação das placas de fezes produzidas pelos bovinos, facilitando a reciclagem de material nutriente para o solo e o melhoramento da pastagem. Além disso ocorrem importantes interações entre seus respectivos membros, tais como competição predação e interferência, que podem explicar o controle natural de determinadas espécies-pragas, como a mosca- do - chifre ( Haematobia irritans, L.), uma das primeiras colonizadoras das placas de fezes bovinas. Dessa forma, o conhecimento da dipterofauna associada as fezes é um importante elemento no manejo adequado não só do esterco para o controle de pragas, como também do uso de produtos quimicos (inseticidas e helminticidas), de amplo espectro, devido ao seu impacto ambiental. Fezes intactas de gado bovino foram coletadas em uma fazenda, na região de Itu, SP. e os dipteros contados e identificados. Foram identificadas 17 familias, sendo 06 da subordem Nematocera e 11 da Cyclorrhapha, num total de 32 espécies, o número máximo de individuos por placa foi 1652 e o número minimo 07. Grande número de familias apresentaram sazonal idade marcada, enquanto que as famílias Sepsidae, Sphaeroceridae, Muscidae e Sarcophagidae tiveram grande frequencia e abundancia ao longo do periodo de coleta. A grande diversidade e abundência dos dipteros simbovinos, demonstram a importancia desse grupo dentro da estratégia do controle biolbgico e no processo da degradação da massa fecal / Abstract: The dung fly fauna, constitute an important agent of degradation of undisturbed cattle droppings, by promoting the recycling of soil nutrients and pasture restauration. In this process usually important interactions occur among its members, such as competition, predator-prey relationships, and interferences, wich may be used as control of pest species, such the horn fly (H. irritans, L.), ane of the first to colonize cattle dropping. Therefore, a knowledge of the dynamics of cattle dung fauna is an important element for appropriate management not only of the excrement, but also of pest species. Three undisturbed pats were collected weekly, from a farm in the vicinity of Itu, SP. The flies were collected, counted and identified. Seventheen dipteran families and 32 species were identified, being 06 Nematocera and 11 Cyclorrhapha. The largest number found in the pat was 1652 and the smallest was 07. The majority of families showed a seasonal pattern, whereas a few were frequent and abundant during all year (Sepsidae, Sarcophagidae, Muscidae, Sphaeroceridae). The diversity and relative abundance of cattle dung Diptera, showed the importance of this group in strategies of biological control, and in the process of dung pat degradation / Mestrado / Parasitologia / Mestre em Ciências Biológicas

Orientador : Mohamed E. M. Habib / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-19T01:59:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_CarlosFernandoSalgueirosade_D.pdf: 15071874 bytes, checksum: ea6ba24f6be71f7e25b5f59f6b914012 (MD5) Previous issue date: 2018-07-18T22:58:51Z / Resumo: Dentro de um enfoque ecológico , o presente estudo se propõe a investigar o potencial supressivo de alguns agentes, objetivando a elaboração de critérios e metodologias para o manejo de populações de pernilongos e borrachudos. O trabalho foi desenvolvido tanto sob condições de campo como de laboratório e se concentra nas duas espécies ma s importantes nas condições do Estado de São Paulo: o pernilongo doméstico Culex guinguefasciatus e o borrachudo Simulium pertinax. Outras duas espécies de mosquitos consideradas vetoras, Aedes aegypti e Anopheles triannulatus também foram estudadas. Avaliou-se como agentes químicos o Organofosforado Tenefós e 'reguladores¿ de crescimento a base de Benzoilfeniluréia. Como larvicidas biológicos foram avaliadas duas bactérias já industrializadas e de uso corrente no exterior. Por meio de bioensaios efetuados sob condições controladas (susceptibilidade absoluta), verificou-se que o Diflubenzuron atua eficientemente em concentrações pequenas contra as larvas de Cx. Guinguefasciatus. O Temefós mostrou eficiências semelhantes às encontradas por outros autores em espécies correlatas, no entanto fora dos padrões propostos pela O.M.S. ... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Abstract: The present work was undertaken to investigate the potentiality of some agents to suppress populations of mosquitoes as well as blackflies, within an ecological framework. The work was undertaken under field and laboratory conditions. These investigations concentrate principally on the most important species, in the State of São Paulo: the domestic mosquito Culex guinguefasciatus and Simulium pertinax. However, both of them do not play any important role as vector of human diseases and are recognized as the most important anthopophylic dipterous species in our State. Populations of Aedes aegypti and Anopheles triannulatus very important vectores, were investigated in present study. Two chemical products and two microbial insecticides were utilized as mortality factors. Low concentrations of products based on Diflubenzuron showed to be very effective against Cx. Guinguefasciatus. The results obtained for the organophosphorus compound Temefos showed to be similar to those of the WHO recommendadions concerning the normal levels of sensitivity to this compound. ... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Ecologia / Doutor em Ciências Biológicas

Orientador: Mohamed E. M. Habib / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-07-19T01:36:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandes_WedsonDesiderio_D.pdf: 4849401 bytes, checksum: ec2d16b6c741b574965ba1fca51276fd (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Uma extensa lista de trabalhos científicos internacionais pode ser encontrada, enfocando os mais variados aspectos da ecologia de Anthonomus grandis Boheman, 1843. No Brasil, entretanto, muitos estudos ainda necessitam serem realizados para melhor conhecer esta praga, principalmente por ser este um inseto ainda recente no nosso convívio. O presente trabalho foi realizado a partir de três frentes básicas de estudo. Na primeira, foram analisados aspectos da preferência alimentar e de oviposição de A. grandis em relação às estruturas reprodutivas da planta bem como de sua distribuição espacial, em campos sujeitos a Programas de Manejo Integrado e em campos tardios sem qualquer medida de controle para ervas daninhas e artropofauna. As investigações foram realizadas durante o período de 1989 a 1991 e os resultados indicam uma tendência dos bicudos adultos para a alimentação nos botões florais dos terços superior e médio das plantas. As partes inferior e média destas, foram as preferidas para o processo de oviposição. Estes resultados foram obtidos em todos os campos experimentais, com e sem tratamento químico e em cultura isca. Os índices de ataque às estruturas da planta foram mantidos abaixo do nível econômico de dano até o final de janeiro na cultura comercial devido ao tratamento químico. Em campos sem medidas de controle, a população de A. grandis aumentou rapidamente, consumindo intensamente todas as estruturas reprodutivas da planta. Na fase final do desenvolvimento do algodão, quando ocorre uma diminuição dos índices de estruturas por planta, os bicudos adultos tendem a utilizar estas estruturas como sítios de alimentação e oviposição ao mesmo tempo. A presença da cultura isca na bordadura da área comercial foi importante para retardar a entrada dos bicudos adultos, bem como controlar sua população antes do período crítico no algodão comercial. Na segunda parte deste trabalho, foram realizados estudos populacionais de A. grandis em período de entressafra, durante os anos de 1990 e 1991. Os resultados mostraram que os bicudos adultos deixam o campo de acordo com a escassez das estruturas reprodutivas do algodão. Mesmo existindo rebrotas de algodão no campo durante o período de entressafra, somente dois bicudos adultos foram encontrados nas 180 parcelas avaliadas nos dois campos experimentais em 1990 e 1991. A pequena quantidade de rebrotas de algodão no campo não foi suficiente para manter a população de A. grandis no campo. Após a distribuição de capilares de feromônio, pode-se observar um aumento relativamente grande do número de bicudos adultos na área estudada. O maior índice foi observado na avaliação 24 horas após a distribuição de capilares. Com a redução da efetividade do feromônio após 14 dias, e o intenso consumo dos escassos recursos alimentares existentes no campo, os adultos de A. grandis retomaram para as áreas adjacentes. Na terceira parte deste trabalho foi avaliado o impacto de duas medidas de supressão para populações de A. grandis. O potencial biótico de formigas como agentes de controle natural foi avaliado durante a entressafra de 1991 e os resultados da presente pesquisa revelou que 20% dos bicudos adultos oferecidos foram atacados removidos para os ninhos de formiga pertencentes a cinco gêneros: Pheidole, Conomyrma, Tapinoma, Mycocepurus e Solenopsis. Dentre todas as observadas, uma espécie nova de Pheidole foi a responsável por aproximadamente 95% do total de bicudos removidos. A maioria dos bicudos adultos oferecidos nas parcelas de avaliação foram atacados e removidos para o ninho nos primeiros quatro minutos de observação. O efeito deterrente alimentar de extratos vegetais sobre adultos de A. grandis foi analisado no laboratório de entomologia do CNPDA/EMBRAPA no primeiro semestre de 1992. Os resultados obtidos indicaram que três extratos apresentaram altos índices de inibição alimentar. Os maiores índices foram observados para os extratos de Piper nigrum. Os extratos de Melia azedarach e Crocus sativus apresentaram altos índices de deterrência alimentar para os adultos de A. grandis. Uma média de 27.8% + 8,4 dos bicudos avaliados no extrato de pimenta do reino morreram após 48 horas. O extrato de Açafrão também apresentou efeito inseticida, provocando 13.3% + 3.35 de mortalidade / Abstract: Several intemational scientific papers can be found reporting a great variety of ecologica1 aspects of the boll weevil, Anthonomus grandis Boheman, 1843 (Coleoptera, Curculionidae). In Brazil, however, many studies must be still developed in order to permit a better knowledge about this recent1y introduced pest. The present work was undertaken through three basic fronts studies. In the first one, feeding and oviposition preference of A. grandis in plant reproductive structures as well as spatial distribution were analyzed in fields without any control methods . Observations were undertaken ftom 1989 to 1991 and results revealed a tendency of boll weevils adults to feed on squares in the upper and middle regions of the cotton plants The lower and middle part, on the other hand were preferred for oviposition process. These results were observed in all experimental fields with or without chemical treatment and in trapping culture. The infestation rate was maintained below economic injury level until the end of January in commercial monoculture. In fields without control methods, A. grandis population increased rapidly, attack.ing all types of reproductive structures. In the end of cotton season, when reproductive structures decrease, the boll weevil adults utilize these parts as feeding and oviposition sites as well. The trapping plants in the border of commercial fields were considered as very important strategy to delay the boll weevil infestations in the commercial area, as well as for an economic control of its population. In the second study, population of A. grandis in between-season period during 1990-1991 was studied. The results sbowed a populational dispersion of the boll weevil adults, due to the unavailability of reproductive structures. Even when cotton buds where available in fields during this between season, only two adults were found, when 180 samples in two experimental fields during 1990 and 1991 were examined. The small amount of cotton buds wasn't sufficient to maintain A. grandis population in the field. After pheromone lures application, a relative increase of boll weevil number was observed in the area. The highest levei of boll weevil adults was observed in 24 hours evaluation after pheromone distribution. Due to the reduction of pheromonal activity after 14 days, and to the intense consumption of scarce feeding resources, A. grandis adults retumed to their natural refuge. In the third part of this research the efficiency of two control methods was evaluated. The biotic potentiality of ants as natural control agents was determined in 1991 between-season period, and the results revealed that 20% of boll weevil adults offered was attacked and removed to nests of ants pertaining to five genera: Pheidole, Conomyrma, Tapinoma, Mycocepurus and Solenopsis. One new species of Pheidole was responsible for approximately 95% of the total removed boll weevil adults. The majority of adults offered in studied plots was attacked and removed to ant nests in the first four minutes of observation. The feeding deterrent effect of vegetable extracts against A. grandis adults were valuated in the Laboratory of entomology of CNPDA/EMBRAPA, Jaguariuna, SP in 1992. Three extracts showed high feeding deterrent effect. The highest level was observed to Piper nigrum treatment The Melia azedarach and Crocus sativus extracts also showed higb feeding deterrent levei againstA. grandis adults. An average of27,8% + 8,4 of adults subjected to black pepper treatment were died after 48 hours. The crocus extract also showed to be toxic causing 13,3% + 3,35 mortality among A. grandis adults / Doutorado / Doutor em Ciências Biológicas