A lagarta-enroladeira Bonagota salubricola (Meyrick, 1937) e a mariposa oriental Grapholita molesta (Busck, 1916) (Lepidoptera: Tortricidae) são duas das mais importantes pragas de frutíferas de clima temperado no Brasil. O manejo destes insetos-praga tem sido realizado quase que exclusivamente com inseticidas. Para a implementação de estratégias de manejo pró-ativo de resistência, é importante conhecer o estado atual de suscetibilidade destas espécies a inseticidas para detectar a resistência antes que se observem falhas no controle. Nas condições brasileiras, em regiões onde estes pomares são plantados próximos em algumas regiões, acredita-se que G. molesta disperse para a cultura da maçã após a colheita do pêssego, dependendo da proximidade espacial e temporal dos pomares. Portanto, este trabalho teve como objetivos, caracterizar a suscetibilidade de B. salubricola e G. molesta aos principais inseticidas recomendados para o controle e avaliar a estrutura genética de populações de G. molesta provenientes das culturas da macieira e pessegueiro no Brasil. A caracterização da suscetibilidade foi realizada com bioensaio de ingestão com tratamento superficial da dieta com inseticidas, utilizando-se lagartas neonatas provenientes de populações de B. salubricola coletadas em macieira no Estado do Rio Grande do Sul (safra 2011/12) e de G. molesta provenientes de pomares do Rio Grande do Sul (2010/11 e 2011/12), Santa Catarina (2010/11) e São Paulo (2010/11 e 2011/12). Não foram observadas diferenças na suscetibilidade de populações de campo de B. salubricola em relação à população suscetível de referência aos inseticidas chlorantraniliprole, phosmet, spinetoram, spinosad e tebufenozide, assim como não foram detectadas diferenças na suscetibilidade de populações de G. molesta a chlorantraniliprole, metaflumizone, novaluron, pyriproxyfen e spinetoram. Entretanto, foram verificadas diferenças significativas na sobrevivência de populações de B. salubricola ao novaluron (3,3% de sobrevivência) e de G. molesta aos inseticidas phosmet e tebufenozide, com 2,5 e 4,5% de sobrevivência, respectivamente. Portanto, a frequência de resistência de B. salubricola e G. molesta ainda é baixa aos inseticidas avaliados. Com base nos marcadores mitocondriais e microssatélites foi possível detectar estruturação genética significativa entre as populações de G. molesta que infestam as culturas da macieira e pessegueiro, com indicação de estruturação em função de hospedeiros (?ST = 0,198; P < 0,05) e da distância geográfica (r=0,545; valor de p<0,001). Em geral, a variabilidade genética de G. molesta foi bem distribuída nas regiões produtoras de maçã e pêssego e as barreiras geográficas, as condições edafoclimáticas e o manejo da praga parecem estar limitando o acasalamento entre os indivíduos das populações distintas avaliadas. Portanto, devido ao baixo fluxo gênico entre as populações de G. molesta, as estratégias de manejo da resistência podem ser implementadas no âmbito local para essa praga. / The apple leafroller Bonagota salubricola (Meyrick, 1937) and Oriental fruit moth Grapholita molesta (Busck, 1916) are two of the most important pests of temperate fruit trees in Brazil. Management of these both insect pest has been conducted almost exclusively with insecticides. For the implementation of proactive resistance management strategies, it is important to know the current status of pest susceptibility to insecticides to detect the resistance before control failures with the use of insecticides. In Brazilian conditions, where apple and peach orchards are very often planted close in some regions, it is believed that G. molesta may disperse to apple orchards after harvesting peaches, depending on the spatial and temporal proximity of orchards. Therefore, the objectives of this study were to characterize the susceptibility of B. salubricola and G. molesta to the main insecticides recommended for their control and to evaluate the genetic structure of G. molesta populations from the apple and peach orchards in Brazil. B. salubricola populations were collected in apple orchards in the State of Rio Grande do Sul (2011/12 growing season) and G. molesta populations from orchards in Rio Grande do Sul (2010/11 and 2011/12), Santa Catarina (2010/11) and São Paulo (2010/11 and 2011/12). There were no differences in the susceptibility among field populations of B. salubricola in compared to the susceptible reference population to the insecticides chlorantraniliprole, phosmet, spinetoram, spinosad and tebufenozide and among G. molesta populations to chlorantraniliprole, metaflumizone, pyriproxyfen and spinetoram. However, there were significant differences in survival of B. salubricola populations to novaluron (3.3% survival) and G. molesta populations to insecticides phosmet and tebufenozide, with 2.5 and 4.5% survival, respectively. Therefore, the frequency of resistance of B. salubricola and G. molesta is still low to insecticides evaluated herein. Based on mitochondrial and microsatellites markers, significant genetic structure among G. molesta populations was detected based on the host plant (?ST = 0,198; P < 0,05) and the geographic distance (r=0,545; valor de p<0,001). In general, the genetic variability of G. molesta is well distributed in the producing regions of apple and peach and the geographic barriers, soil and climatic conditions and pest management can be limiting the mating among individuals from distinct populations evaluated in this study. Therefore, due to low gene flow among G. molesta populations in Brazil, resistance management strategies can be implemented at local level.

O controle de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) tem sido realizado principalmente pelo uso de inseticidas químicos e plantas geneticamente modificadas que expressam toxinas de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) no Brasil. Casos de evolução da resistência no campo a estes agentes de controle têm sido uma das grandes ameaças para programas de MIP. Inseticidas diamidas ainda representam uma importante opção para o manejo de S. frugiperda; sendo assim, estudos que fomentem a implementação de estratégias pró-ativas de manejo da resistência são fundamentais para a manutenção da eficácia deste grupo químico no controle de S. frugiperda. Os objetivos da presente tese foram: (i) Monitorar a resistência de S. frugiperda a inseticidas diamidas no Brasil, utilizando métodos genotípico e fenotípico; (ii) Selecionar em laboratório uma linhagem de S. frugiperda resistente a inseticidas diamidas e caracterizar as bases genéticas da resistência; e (iii) Investigar os mecanismos associados à resistência de S. frugiperda a inseticidas diamidas. O método de F2 \"screen\" foi utilizada para o monitoramento genotípico da resistência de S. frugiperda ao inseticida chlorantraniliprole, sendo testadas 817 isolinhas provenientes de 14 populações brasileiras de S. frugiperda entre os anos agrícolas 2016 e 2017. Dentre as populações testadas, foi verificada uma variação de 0,0030 a 0,0781 na frequência de alelos que conferem resistência a chlorantraniliprole, com média geral de 0,0217. No monitoramento fenotípico, foram testadas &asymp; 70 populações de S. frugiperda coletadas das principais regiões produtoras de milho durante os anos agrícolas 2016, 2017 e 2018. A sobrevivência larval para o inseticida chlorantraniliprole variou de 0,00 a 32,08% na concentração diagnóstica de 0,505 &#181;g de chlorantraniliprole cm-2. Para o inseticida flubendiamide, as sobrevivências variaram de 0,00 a 46,25% na concentração diagnóstica de 2,842 &#181;g de flubendiamide cm-2. Populações de S. frugiperda da Bahia, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul e Goiás apresentaram as menores suscetibilidades a chlorantraniliprole e flubendiamide. Os valores de CL50 das linhagens suscetível (Sus) e resistente a chlorantraniliprole (Chlorant-R) foram 0,011 e 2,610 &#181;g i.a.cm-2, respectivamente, com razão de resistência (RR) de &asymp; 240 vezes. A herança da resistência de S. frugiperda a chlrontraniliprole foi caracterizada como autossômica, incompletamente recessiva e monogênica. A linhagem resistente a chlorantraniliprole apresentou moderada resistência cruzada para cyantraniliprole (RR &asymp; 27 vezes) e muito alta para flubendiamide (RR > 42000 vezes). A pré-exposição a diferentes sinergistas inibidores de enzimas de detoxificação não aumentou significativamente a suscetibilidade larval, sugerindo que a resistência metabólica não está envolvida na resistência de S. frugiperda a diamidas. Mediante sequenciamento da região C-terminal dos receptores de rianodina (RyR) nos domínios II a IV, foi detectada a mutação I4734M que foi recentemente descrita como um dos mecanismos de resistência devido à alteração no alvo de ação de inseticidas diamidas em outras pragas de Lepidoptera. Os resultados obtidos no presente trabalho servirão para a implementação de estratégias efetivas de manejo da resistência para preservar a vida útil de diamidas para o manejo de S. frugiperda no Brasil. / The control of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) has been performed mainly by the use of insecticides and genetically modified plants expressing Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) toxins in Brazil. Field-evolved resistance to these control agents represents a major threat in IPM programs. Diamide insecticides represent an important tool for managing S. frugiperda; therefore, studies that promote proactive resistance management strategies are important to prolong the lifetime of this chemical group to control S. frugiperda. The goals of this dissertation were: (i) To monitor S. frugiperda resistance to diamide insecticides in Brazil, using genotypic and phenotypic methods; (ii) To select a resistant strain of S. frugiperda to diamide insecticides under laboratory conditions and to characterize the genetic basis of resistance; and (iii) to investigate the resistance mechanisms of S. frugiperda to diamides insecticides. The F2 screen method was used to genotypic monitoring of S. frugiperda resistance to chlorantraniliprole resistance by testing 817 isofamilies from 14 Brazilian populations of S. frugiperda collected in 2016 and 2017 crop seasons. Among the populations tested, resistance allelic frequency to chlorantraniliprole ranged from 0.0030 to 0.0781, with overall average of 0.0217. In the phenotypic monitoring, we monitored &asymp; 70 populations of S. frugiperda collected from major maize-growing regions during the crop seasons 2016, 2017 and 2018. The larval survival for chlorantraniliprole insecticide ranged from 0.00 to 32.08% at diagnostic concetration of 0.505 &#181;g chlorantraniliprole cm-2 and 0.00 to 46.25% for flubendiamide at diagnostic concentration of 2.842 &#181;g flubendiamide cm-2. Populations of S. frugiperda from Bahia, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul and Goiás showed the lowest susceptibilities to chlorantraniliprole and flubendiamide. The LC50 values of the susceptible (Sus) and chlorantraniliprole-resistant (Chlorant-R) strains were 0.011 and 2.610 &#181;g i.a. cm-2, respectively, with a resistance ratio (RR) of &asymp; 240-fold. The inheritance of chlorantraniliprole resistance in S. frugiperda was characterized as autosomal, incompletely recessive and monogenic. The chlorantraniliprole-resistant strain showed moderate cross-resistance to cyantraniliprole (RR &asymp; 27-fold) and high cross-resistance to flubendiamide (RR > 42,000-fold). Pre-exposure to different synergists known to inhibit detoxification enzymes did not result in significantly increased larval toxicity, suggesting a minor role of metabolic resistance. Sequencing of the FAW ryanodine receptor (RyR) C-terminal domains II to VI revealed a SNP, resulting in a I4734M mutation recently described to confer target-site resistance to diamides in lepidopteran pests. The results obtained herein will help for the implementation of effective resistance management strategies to preserve the lifetime of diamides to manage S. frugiperda in Brazil.

A lagarta-enroladeira Bonagota salubricola (Meyrick, 1937) e a mariposa oriental Grapholita molesta (Busck, 1916) (Lepidoptera: Tortricidae) são duas das mais importantes pragas de frutíferas de clima temperado no Brasil. O manejo destes insetos-praga tem sido realizado quase que exclusivamente com inseticidas. Para a implementação de estratégias de manejo pró-ativo de resistência, é importante conhecer o estado atual de suscetibilidade destas espécies a inseticidas para detectar a resistência antes que se observem falhas no controle. Nas condições brasileiras, em regiões onde estes pomares são plantados próximos em algumas regiões, acredita-se que G. molesta disperse para a cultura da maçã após a colheita do pêssego, dependendo da proximidade espacial e temporal dos pomares. Portanto, este trabalho teve como objetivos, caracterizar a suscetibilidade de B. salubricola e G. molesta aos principais inseticidas recomendados para o controle e avaliar a estrutura genética de populações de G. molesta provenientes das culturas da macieira e pessegueiro no Brasil. A caracterização da suscetibilidade foi realizada com bioensaio de ingestão com tratamento superficial da dieta com inseticidas, utilizando-se lagartas neonatas provenientes de populações de B. salubricola coletadas em macieira no Estado do Rio Grande do Sul (safra 2011/12) e de G. molesta provenientes de pomares do Rio Grande do Sul (2010/11 e 2011/12), Santa Catarina (2010/11) e São Paulo (2010/11 e 2011/12). Não foram observadas diferenças na suscetibilidade de populações de campo de B. salubricola em relação à população suscetível de referência aos inseticidas chlorantraniliprole, phosmet, spinetoram, spinosad e tebufenozide, assim como não foram detectadas diferenças na suscetibilidade de populações de G. molesta a chlorantraniliprole, metaflumizone, novaluron, pyriproxyfen e spinetoram. Entretanto, foram verificadas diferenças significativas na sobrevivência de populações de B. salubricola ao novaluron (3,3% de sobrevivência) e de G. molesta aos inseticidas phosmet e tebufenozide, com 2,5 e 4,5% de sobrevivência, respectivamente. Portanto, a frequência de resistência de B. salubricola e G. molesta ainda é baixa aos inseticidas avaliados. Com base nos marcadores mitocondriais e microssatélites foi possível detectar estruturação genética significativa entre as populações de G. molesta que infestam as culturas da macieira e pessegueiro, com indicação de estruturação em função de hospedeiros (?ST = 0,198; P < 0,05) e da distância geográfica (r=0,545; valor de p<0,001). Em geral, a variabilidade genética de G. molesta foi bem distribuída nas regiões produtoras de maçã e pêssego e as barreiras geográficas, as condições edafoclimáticas e o manejo da praga parecem estar limitando o acasalamento entre os indivíduos das populações distintas avaliadas. Portanto, devido ao baixo fluxo gênico entre as populações de G. molesta, as estratégias de manejo da resistência podem ser implementadas no âmbito local para essa praga. / The apple leafroller Bonagota salubricola (Meyrick, 1937) and Oriental fruit moth Grapholita molesta (Busck, 1916) are two of the most important pests of temperate fruit trees in Brazil. Management of these both insect pest has been conducted almost exclusively with insecticides. For the implementation of proactive resistance management strategies, it is important to know the current status of pest susceptibility to insecticides to detect the resistance before control failures with the use of insecticides. In Brazilian conditions, where apple and peach orchards are very often planted close in some regions, it is believed that G. molesta may disperse to apple orchards after harvesting peaches, depending on the spatial and temporal proximity of orchards. Therefore, the objectives of this study were to characterize the susceptibility of B. salubricola and G. molesta to the main insecticides recommended for their control and to evaluate the genetic structure of G. molesta populations from the apple and peach orchards in Brazil. B. salubricola populations were collected in apple orchards in the State of Rio Grande do Sul (2011/12 growing season) and G. molesta populations from orchards in Rio Grande do Sul (2010/11 and 2011/12), Santa Catarina (2010/11) and São Paulo (2010/11 and 2011/12). There were no differences in the susceptibility among field populations of B. salubricola in compared to the susceptible reference population to the insecticides chlorantraniliprole, phosmet, spinetoram, spinosad and tebufenozide and among G. molesta populations to chlorantraniliprole, metaflumizone, pyriproxyfen and spinetoram. However, there were significant differences in survival of B. salubricola populations to novaluron (3.3% survival) and G. molesta populations to insecticides phosmet and tebufenozide, with 2.5 and 4.5% survival, respectively. Therefore, the frequency of resistance of B. salubricola and G. molesta is still low to insecticides evaluated herein. Based on mitochondrial and microsatellites markers, significant genetic structure among G. molesta populations was detected based on the host plant (?ST = 0,198; P < 0,05) and the geographic distance (r=0,545; valor de p<0,001). In general, the genetic variability of G. molesta is well distributed in the producing regions of apple and peach and the geographic barriers, soil and climatic conditions and pest management can be limiting the mating among individuals from distinct populations evaluated in this study. Therefore, due to low gene flow among G. molesta populations in Brazil, resistance management strategies can be implemented at local level.

O inseticida spinosad tem sido um dos mais utilizados para o controle de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) no Brasil, devido à sua eficácia e ao seu mecanismo de ação único (modulador alostérico de receptores nicotínicos da acetilcolina). Para fornecer subsídios a um programa de manejo da resistência, foram realizados estudos para compreender as bases genéticas e moleculares da resistência de S. frugiperda a este inseticida. Inicialmente, foi selecionada uma linhagem de S. frugiperda resistente a spinosad (Spin-res) em laboratório por meio da técnica \"F2 screen\". A razão de resistência, baseada na CL50, foi de aproximadamente 890 vezes. A partir de cruzamentos recíprocos entre a linhagem suscetível (Sus) e Spin-res, constatou-se que o padrão de herança da resistência de S. frugiperda a spinosad é autossômica e incompletamente recessiva. Retrocruzamentos da progênie F1 de cruzamentos recíprocos com a linhagem Spin-res confirmaram a hipótese de herança poligênica da resistência, com número mínimo de segregações independentes variando de 1,86 a 2,45. Além disso, observou-se um elevado custo adaptativo associado à resistência de S. frugiperda a spinosad, baseado nos parâmetros da tabela de vida e fertilidade. A partir dos dados de seqüenciamento de quatro bibliotecas de cDNA de lagartas de quarto ínstar das linhagens Sus e Spin-res (expostas ou não a spinosad), utilizando a plataforma HiScan1000&reg; (Illumina&copy;), foi realizada a comparação do perfil de transcrição e expressão diferencial de genes entre as linhagens Sus e Spin-R. O transcritoma foi montado utilizando a estratégia de novo contendo cerca de 19 milhões de leituras single-end com qualidades de score acima de 30, gerando 42406 transcritos com o N50 de 598 pb. A busca por similaridade no banco de dados não-redundante (nr) do NCBI, possibilitou a anotação funcional de 24980 (59%) transcritos, alinhando-se a Bombyx mori L., Helicoverpa armigera (Hübner) e Spodoptera spp. com 22,5; 3,81 e 3,6% das sequências respectivamente. Foram identificados 2903 transcritos apresentando expressão diferencial (P <= 0,05, t-test; fold-change > 2) entre as linhagens Spin-res e Sus. Dentre os transcritos relacionados a enzimas do complexo metabólico, 23 P450 monooxigenases, 13 glutathiona S-transferases, uma carboxilesterase e uma esterase foram superexpressas na linhagem Spin-res. Além disso, foi observada a superexpressão de 15 genes relacionados à produção energética na linhagem Spin-res, o que pode estar relacionada ao elevado custo adaptativo associado à resistência. Análises de PCR quantitativo em tempo real confirmaram que os padrões de expressão foram consistentes com os resultados de RNA-seq. Bioensaios com os sinergistas PBO e DEM mostraram pouco envolvimento de enzimas P450 e nenhum envolvimento de glutationa S-transferases na resistência de S. frugiperda a spinosad. O sequenciamento da subunidade &alpha;6 do receptor nicotínico de acetilcolina de ambas linhagens demonstrou a existência de uma mutação sinônima entre as duas linhagens (G567A), indicando que a subunidade &alpha;6 não é a única relacionada à resistência de S. frugiperda a spinosad. / Spinosad has been one of the most used insecticides to manage Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) in Brazil, due to its efficacy and unique mode of action (nicotinic acetylcholine receptor allosteric modulator). To support an insect resistance management program (IRM), we selected and characterized in laboratory a spinosad-resistant strain (Spin-res) of S. frugiperda using the F2 screen method. The resistance ratio, based on LC50, was &asymp; 890-fold. Based on reciprocal crosses between susceptible (Sus) and Spin-res, the inheritance of spinosad resistance in S. frugiperda was autosomal incompletely recessive. Backcrosses between the F1 from reciprocal crosses and the parental Spin-res revealed a polygenic resistance, with an estimation of at least 1.86 to 2.45 genes related to spinosad resistance. Furthermore, it was observed a strong fitness cost associated to spinosad-resistance in Spin-res strain, based on the life table and fertility parameters. The characterization of the transcriptional profile and the differential gene expression comparison between susceptible and spinosad-resistant strains of Spodoptera frugiperda were obtained from the sequencing of cDNA libraries from fourth instar larvae of Sus and Spin-res strains (exposed or not to spinosad) using a HiScan1000&reg; platform (Illumina&copy;). The transcriptome was de novo assembled using nearly 19 million single-end reads with quality score over 30, yielding 42,406 transcripts with a N50 of 598 bp. Based on similarity search in the non-redundant (nr) nucleotide database, 24,980 (59%) transcripts were annotated. Most of the transcripts aligned to Bombyx mori L., Helicoverpa armigera (Hübner) and Spodoptera spp., with 22.5%, 3.81, and 3.6, respectively. We identified 2,032 differentially expressed transcripts (P <= 0.05, t-test; fold-change > 2) between the susceptible and spinosad-resistant strains. Among metabolic enzyme transcripts, 23 P450 monooxigenases, 13 glutathione S-transferases, one carboxylesterase and one esterase were up-regulated in the spinosad-resistant strain. In addition, it was observed 15 genes superexpressed in spinosad-resistant strain related to energy production, which can be related to the high fitness cost associated with resistance. Quantitative real-time PCR analysis showed that patterns of gene expression were consistent with RNA-seq results. Synergistic bioassays using PBO and DEM showed little involvement of P450s in spinosad-resistance and lack of involvement regarding the glutathione Stransferases. Furthermore, we sequenced and compared the subunit &alpha;6 from the nicotinic acetylcholine receptor of S. frugiperda Spin-res and Sus strains. Only one synonymous mutation within the two strains (G567A) was found, showing that the &alpha;6 is not the only subunit involved in S. frugiperda resistance to spinosad.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2018-02-26T16:29:32Z No. of bitstreams: 1 PGPV16MA201.pdf: 1766426 bytes, checksum: 690f1c316be4d0c67b20c202af9f3b70 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-26T16:29:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV16MA201.pdf: 1766426 bytes, checksum: 690f1c316be4d0c67b20c202af9f3b70 (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Capes / Soybean is a commodity produced by the United States, Brazil and Argentina countries, which together account for about 70% of the cultivated area. Its use is primarily for soybean meal and cooking oil production. In order to cultivate it, the soybean farmer faces several difficulties, abiotic and biotic factors, among them the need for management of insect pests, which usually is accomplished by the use of chemical control. Excessive use of chemical control brings harm to human and animal health, selection of resistant individuals and environmental degradation, thus, management alternatives should be studied. This work was divided into three chapters, the goal of the 1st chapter was to do a crop scouting, observing the occurrence of lepidopteran pests and their natural enemies in four and eight commercial plantations of soybean in the crops of 2013/14 and 2014/15 respectively located in the South Plateau and Midwest of Santa Catarina. Collected insects were taken to the Entomology Laboratory CAV / UDESC for identification and larval development. In the 2nd chapter, it was verified the natural resistance of the soybean cultivars BR 36, ND 5909RG, BMX TurboRR and Benso 1RR to Chrysodeixis includens, evaluating the antibiosis effect in leaves, consume preference among new leaves, old leaves and soybean pods for 24 hours and larval development in the leaves structures and soybean pods on antibiosis tests. In the 3rd chapter, it was evaluated the susceptibility of three populations of C. includens collected in the crop of 2014/15, which were compared with a susceptible reference collected in the crop of 2013/14, using the active ingredients flubendiamide and methomyl and defined the diagnostic concentrations for monitoring the susceptibility of C. includens. The crop scouting in the commercial areas showed that the Noctuidae family stood out with 67.1% of the total in the South Plateau in the crop of 2013/14, 57.0 and 90.5% in the South Plateau and Midwest respectively in the crop of 2014/15. There was a predominance of Plusiinae subfamily insects, in especial the species C. includens during the two crop years. The natural biological control accounted 69.7% in the South Plateau in the area of Capão Alto, crop of 2013/14. The primary parasitoid collected during the two crop years was Copidosoma sp. In the antibiosis tests, the cultivar Benso 1RR showed a significant effect, providing a longer period for larval development. In the preference test with new leaf, old leaf and soybean pod, the preference of C. includens was the old leaf. The preference test showed that there was a consumption of the soybean pods, however it was the least preferred structure. When pod was provided as the only source of food no larval development was observed. The bioassays showed that there are differences in susceptibility among populations, with resistance ratio up to 15.2 and 12.0 times for flubendiamide and methomyl respectively. The diagnostic concentrations that caused 95% mortality of the susceptible population for susceptibility monitoring were 180 mg /l water for flubendiamide and 3.200 mg /l water for methomyl. In order to make a sustainable management of caterpillars in soybean, there is a necessity to incorporate alternatives to reduce the use of synthetic insecticides and thus minimize the harmful effects of its intrinsic use, among them, the mortality of natural enemies and evolution of insect resistance to insecticides / A soja é uma “commodity” produzida principalmente pelos países Estados Unidos, Brasil e Argentina que juntos são responsáveis por cerca de 70% da área cultivada. A sua utilização é, principalmente, para a produção de farelo de soja e óleo de cozinha. Para o seu cultivo, o sojicultor enfrenta diversas dificuldades, por fatores abióticos e bióticos, dentre elas a necessidade de manejo dos insetos-praga que, geralmente, é realizado pelo uso do controle químico. O uso excessivo do controle químico traz malefícios a saúde humana e animal, seleção de indivíduos resistentes e degradação ambiental, com isto alternativas de manejo devem ser estudadas. Assim este trabalho foi dividido em três capítulos, o objetivo do 1°capítulo foi realizar o levantamento da ocorrência de lepidópteros-praga e seus inimigos naturais em quatro e oito lavouras comerciais de soja nas safras 2013/14 e 2014/15, respectivamente, localizadas no Planalto Sul e Meio Oeste de Santa Catarina. Os insetos coletados foram encaminhados ao Laboratório de Entomologia CAV/UDESC para identificação e desenvolvimento larval. No 2° capítulo foi verificada a resistência natural das cultivares comerciais de soja BR 36, ND 5909RG, BMX TurboRR e Benso 1RR a Chrysodeixis includens, avaliando o efeito de antibiose de folhas, preferência de consumo entre folhas novas, folhas velhas e vagens por 24h e o desenvolvimento larval nas estruturas de folhas e vagens em testes de antibiose. No 3° capítulo foi avaliada a suscetibilidade de três populações de C. includens coletadas na safra 2014/15, comparando com a suscetível de referência, coletada na safra 2013/14, para os princípios ativos flubendiamida e metomil e definida as concentrações diagnósticas para o monitoramento da suscetibilidade de C. includens. No levantamento dos insetos nas lavouras comerciais a família Noctuidae se destacou com 67,1% no Planalto Sul na safra 2013/14, 57,0 e 90,5% no Planalto Sul e Meio Oeste, respectivamente, na safra 2014/15. Houve predominância de insetos da subfamília Plusiinae, com destaque para C. includens durante as duas safras de cultivo. O controle biológico natural representou até 69,7% no Planalto Sul na área de Capão Alto na safra 2013/14, com o Copidosoma sp. sendo o principal parasitoide coletado durante as duas safras. No teste de antibiose, a cultivar Benso 1RR apresentou efeito significativo, proporcionando um maior período para o desenvolvimento larval. No teste de preferência com folha nova, folha velha e vagem da soja, a preferência de C. includens foi pela folha velha. Para a vagem, houve consumo no teste de preferência, porém sendo a estrutura menos preferida. Quando foi fornecida a vagem como a única fonte de alimento não houve desenvolvimento larval. Para os bioensaios, foi verificado que houve diferenças na suscetibilidade entre as populações avaliadas, apresentando razão de resistência de até 15,2 e 12,0 vezes para flubendiamida e metomil respectivamente. As concentrações diagnósticas que causaram 95% da mortalidade da população suscetível foram 180 mg de flubendiamida/L de água e 3.200 mg de metomil/L de água. Para o manejo sustentável de lagartas na soja, há necessidade de incorporar alternativas para a redução no uso de inseticidas sintéticos, visando minimizar os efeitos maléficos intrínsecos ao seu uso, entre eles a mortalidade de inimigos naturais e a evolução da resistência de insetos a inseticidas

O inseticida spinosad tem sido um dos mais utilizados para o controle de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) no Brasil, devido à sua eficácia e ao seu mecanismo de ação único (modulador alostérico de receptores nicotínicos da acetilcolina). Para fornecer subsídios a um programa de manejo da resistência, foram realizados estudos para compreender as bases genéticas e moleculares da resistência de S. frugiperda a este inseticida. Inicialmente, foi selecionada uma linhagem de S. frugiperda resistente a spinosad (Spin-res) em laboratório por meio da técnica \"F2 screen\". A razão de resistência, baseada na CL50, foi de aproximadamente 890 vezes. A partir de cruzamentos recíprocos entre a linhagem suscetível (Sus) e Spin-res, constatou-se que o padrão de herança da resistência de S. frugiperda a spinosad é autossômica e incompletamente recessiva. Retrocruzamentos da progênie F1 de cruzamentos recíprocos com a linhagem Spin-res confirmaram a hipótese de herança poligênica da resistência, com número mínimo de segregações independentes variando de 1,86 a 2,45. Além disso, observou-se um elevado custo adaptativo associado à resistência de S. frugiperda a spinosad, baseado nos parâmetros da tabela de vida e fertilidade. A partir dos dados de seqüenciamento de quatro bibliotecas de cDNA de lagartas de quarto ínstar das linhagens Sus e Spin-res (expostas ou não a spinosad), utilizando a plataforma HiScan1000&reg; (Illumina&copy;), foi realizada a comparação do perfil de transcrição e expressão diferencial de genes entre as linhagens Sus e Spin-R. O transcritoma foi montado utilizando a estratégia de novo contendo cerca de 19 milhões de leituras single-end com qualidades de score acima de 30, gerando 42406 transcritos com o N50 de 598 pb. A busca por similaridade no banco de dados não-redundante (nr) do NCBI, possibilitou a anotação funcional de 24980 (59%) transcritos, alinhando-se a Bombyx mori L., Helicoverpa armigera (Hübner) e Spodoptera spp. com 22,5; 3,81 e 3,6% das sequências respectivamente. Foram identificados 2903 transcritos apresentando expressão diferencial (P <= 0,05, t-test; fold-change > 2) entre as linhagens Spin-res e Sus. Dentre os transcritos relacionados a enzimas do complexo metabólico, 23 P450 monooxigenases, 13 glutathiona S-transferases, uma carboxilesterase e uma esterase foram superexpressas na linhagem Spin-res. Além disso, foi observada a superexpressão de 15 genes relacionados à produção energética na linhagem Spin-res, o que pode estar relacionada ao elevado custo adaptativo associado à resistência. Análises de PCR quantitativo em tempo real confirmaram que os padrões de expressão foram consistentes com os resultados de RNA-seq. Bioensaios com os sinergistas PBO e DEM mostraram pouco envolvimento de enzimas P450 e nenhum envolvimento de glutationa S-transferases na resistência de S. frugiperda a spinosad. O sequenciamento da subunidade &alpha;6 do receptor nicotínico de acetilcolina de ambas linhagens demonstrou a existência de uma mutação sinônima entre as duas linhagens (G567A), indicando que a subunidade &alpha;6 não é a única relacionada à resistência de S. frugiperda a spinosad. / Spinosad has been one of the most used insecticides to manage Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) in Brazil, due to its efficacy and unique mode of action (nicotinic acetylcholine receptor allosteric modulator). To support an insect resistance management program (IRM), we selected and characterized in laboratory a spinosad-resistant strain (Spin-res) of S. frugiperda using the F2 screen method. The resistance ratio, based on LC50, was &asymp; 890-fold. Based on reciprocal crosses between susceptible (Sus) and Spin-res, the inheritance of spinosad resistance in S. frugiperda was autosomal incompletely recessive. Backcrosses between the F1 from reciprocal crosses and the parental Spin-res revealed a polygenic resistance, with an estimation of at least 1.86 to 2.45 genes related to spinosad resistance. Furthermore, it was observed a strong fitness cost associated to spinosad-resistance in Spin-res strain, based on the life table and fertility parameters. The characterization of the transcriptional profile and the differential gene expression comparison between susceptible and spinosad-resistant strains of Spodoptera frugiperda were obtained from the sequencing of cDNA libraries from fourth instar larvae of Sus and Spin-res strains (exposed or not to spinosad) using a HiScan1000&reg; platform (Illumina&copy;). The transcriptome was de novo assembled using nearly 19 million single-end reads with quality score over 30, yielding 42,406 transcripts with a N50 of 598 bp. Based on similarity search in the non-redundant (nr) nucleotide database, 24,980 (59%) transcripts were annotated. Most of the transcripts aligned to Bombyx mori L., Helicoverpa armigera (Hübner) and Spodoptera spp., with 22.5%, 3.81, and 3.6, respectively. We identified 2,032 differentially expressed transcripts (P <= 0.05, t-test; fold-change > 2) between the susceptible and spinosad-resistant strains. Among metabolic enzyme transcripts, 23 P450 monooxigenases, 13 glutathione S-transferases, one carboxylesterase and one esterase were up-regulated in the spinosad-resistant strain. In addition, it was observed 15 genes superexpressed in spinosad-resistant strain related to energy production, which can be related to the high fitness cost associated with resistance. Quantitative real-time PCR analysis showed that patterns of gene expression were consistent with RNA-seq results. Synergistic bioassays using PBO and DEM showed little involvement of P450s in spinosad-resistance and lack of involvement regarding the glutathione Stransferases. Furthermore, we sequenced and compared the subunit &alpha;6 from the nicotinic acetylcholine receptor of S. frugiperda Spin-res and Sus strains. Only one synonymous mutation within the two strains (G567A) was found, showing that the &alpha;6 is not the only subunit involved in S. frugiperda resistance to spinosad.