Orientador: Ricardo Antonio Polanczyk / Banca: Manoel Victor Franco Lemos / Banca: Moisés João Zotti / Resumo: Plutella xylostella (Linnaeus, 1758) (Lepidoptera: Plutellidae), a traça-das-crucíferas, é um dos principais insetos-praga de crucíferas (Brassicaceae) no Brasil e em todo o mundo. Embora possa ser controlada tanto com inseticidas sintéticos como biológicos, populações de P. xylostella podem ser selecionadas rapidamente para a resistência a vários inseticidas químicos ou biológicos. Além disso, diferentes populações de P. xylostella podem surgir devido ao isolamento geográfico, resultando em isolamento reprodutivo e em populações fisiologicamente distintas, com diferentes sensibilidades a várias táticas de controle. Tal variação requer sistemas de gestão adaptados às populações em particular. Os bioinseticidas mais comuns utilizados para controlar P. xylostella baseiam-se na bactéria entomopatogênica Bacillus thuringiensis (Bacillaceae) (Bt). Apesar de muitos estudos focarem a ação do Bt em diversas pragas agrícolas, como P. xylostella, por exemplo, muitas dúvidas ainda persistem particularmente quanto aos seus efeitos subletais, mecanismo de ação e toxicidade das proteínas Bt. Assim, o objetivo desta pesquisa foi analisar a virulência e os efeitos subletais de proteínas Cry, bem como investigar fatores que afetam a suscetibilidade de insetos ao Bt (níveis de proteína, bactérias do intestino médio e mutações no gene ABCC2) em cinco populações brasileiras e uma da Inglaterra de P. xylostella. Foram realizados bioensaios de suscetibilidade com 5 populações brasileiras (PC, PA, Px, SBT e Bt) e uma da Inglaterra (UK) de P.xylostella e as proteínas Cry1Ac, Cry2Aa e Cry1IE de B. thuringiensis, estimando-se a virulência e avaliando os efeitos subletais das toxinas. Como as toxinas Cry2Aa e Cry1IE não causaram mortalidade nas lagartas de todas as populações, os testes foram realizados apenas com Cry1AC. Também foram conduzidos experimentos enzimáticos e ... / Abstract: Plutella xylostella (Linnaeus , 1758) (Lepidoptera: Plutellidae), diamonback moth, is a major insect pest of crucifers (Brassicaceae) in Brazil and worldwide. Although it can be controlled with synthetic insecticides such as biological products, populations of P. xylostella can be quickly selected for resistance to several chemical or biological insecticides. In addition, different populations of P. xylostella may arise due to geographic isolation, resulting in reproductive isolation and physiologically distinct populations with different sensitivities to various control tactics. This variation requires management systems tailored to particular populations. The most common insecticides used to control P. xylostella based on entomopathogenic bacterium Bacillus thuringiensis (Bacillaceae) (Bt). Although many studies focus on the action way of Bt to several agricultural pests such as P. xylostella, for example, many doubts still persist particularly regarding their sublethal effects, mechanism of action and toxicity of Bt proteins. The objective of this research was to analyze the virulence and sublethal effects of Cry proteins, as well investigate factors affecting the susceptibility of Diamondback to Bt (protein level, the midgut bacteria and mutations in the ABCC2 gene) in five Brazilian populations and one population from England. Susceptibility bioassays with 5 Brazilian populations (PC, PA, PX, SBT and Bt) and one from England (UK) of P. xylostella and Cry1Ac, Cry2Aa, and Cry1IE Bt toxins were performed by estimating its virulence and sublethal effects. How Cry2Aa Cry1IE toxins did not cause larvae mortality for all populations, tests were performed just with Cry1Ac. Enzymatic and molecular experiments with the larvae guts were also performed to investigate the factors that affecting the susceptibility of insects to toxins produced by Bt. In those bioassays were analyzed total protein, the ... / Mestre

Orientador: Ana Maria Lima de Azeredo-Espin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T10:06:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_RenatoAssisde_D.pdf: 2025643 bytes, checksum: 24641039150d3a87bfa143c90c98fc64 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A mosca-da-bicheira, Cochliomyia hominivorax, é uma das principais moscas causadoras de miíases da América do Sul, sendo responsável por severos prejuízos à pecuária através da mortalidade e redução da produtividade dos animais infestados. No Brasil, o seu controle tem sido realizado principalmente através da aplicação de inseticidas organofosforados (OF). Porém, o uso indevido e/ou prolongado desses agentes químicos pode provocar seleção de indivíduos resistentes, devido à alteração do sítio alvo ou à desintoxicação metabólica do inseticida antes de atingir o sítio alvo. Nesse sentido, o objetivo desse estudo foi investigar as bases moleculares da resistência a inseticidas OF na mosca da bicheira, através da caracterização da carboxilesterase E3, do sítio alvo acetilcolinesterase (AChE) e da expressão diferencial de enzimas metabólicas (caiboxilesterases, P450 e GST) em indivíduos resistentes. A seqüência predita da enzima carboxilesterase E3 em C. hominivorax apresentou domínios altamente conservados dentre as carboxil/colinesterases que contribuem para o mecanismo catalítico do sítio ativo. Duas mutações, já descritas em outras espécies, foram encontradas, a G137D, associada com resistência principalmente aos dietil-OPs, e a W251S, associada com resistência aos dietil-OPs e piretróides. A freqüência dessas mutações foi investigada em períodos distintos de diferentes populações do Uruguai, indicando uma correlação da freqüência de cada mutação com a classe de inseticida utilizada no controle da espécie. A região codificante da acetilcolinesterase foi sequenciada em C. hominivorax possibilitando a investigação, em populações naturais, de mutações já caracterizadas por conferir resistência a OF em outras espécies (I298V, G401A, F466Y). Apenas 2/135 indivíduos apresentaram uma das mutações (F466Y). Em contraste, a mutação G137D na carboxilesterase E3, que confere resistência metabólica aos inseticidas OF, foi encontrada em mais de 50% dos indivíduos na maioria dessas populações, indicando ser um dos principais mecanismos de resistência nessa espécie. Para a identificação de genes diferencialmente expressos em indivíduos resistentes foi gerado um banco de dados através da caracterização do transcriptoma utilizando uma das técnicas de sequenciamento de nova geração (Roche 454). Ao todo, foram obtidas 548.940 seqüências, resultando em 36.650 "contigs" e 782 "singlets" Após a anotação desses transcritos, foram selecionados genes candidatos pertencentes às famílias de enzimas de detoxificação metabólica (carboxilesterases, monooxigenases P450 e GSTs) para terem sua expressão comparada entre os indivíduos que sobreviveram ao tratamento (CL90) com o inseticida diclorvos (dimetil-OF) e um grupo controle (sem tratamento). Apenas um gene foi diferencialmente expresso, ortólogo ao CYP6GJ, e estudos futuros serão necessários para determinar a associação da expressão dessa P450 e resistência ao inseticida OF. Em ambos os grupos, o gene da AChE não se encontrou alterado. Já o gene da carboxilesterase E3 apresentou a mutação W251S em todos os indivíduos do grupo resistente (n=44), enquanto que no grupo controle (n-40) 13 indivíduos apresentaram a mutação, confirmando a associação dessa mutação com resistência aos dimetil-OP. Assim, a identificação das mutações nesse gene em populações naturais da mosca-da-bicheira pode ser uma ferramenta importante de monitoramento da resistência ao longo da atual distribuição geográfica da espécie, contribuindo para a implementação de estratégias mais efetivas de controle por meio da escolha apropriada dos produtos químicos. / Abstract: The New World Screwworm (NWS) fly Cochliomyia hominivorax is one of most important myiasis-causing flies in the Neotropics. It is responsible for severe losses to the livestock industry through both mortality and loss of productivity of infested animals. In Brazil, it has been controlled by the application of chemical insecticides, mainly the organophosphate (OP) compounds. However, the intensive use of these compounds over many years may select resistant individuals which have the potential to compromise the efficacy of current control strategies. Major mechanisms of insecticide resistance in insects involve either mutation in the target site of the insecticide, or an alteration in the rate of insecticide detoxification. Therefore, the aim of this study was to investigate the molecular basis of resistance to organophosphate insecticides in NWS throughout characterization of the carboxylesterase and acetylcholinesterase genes and expression evaluation of detoxification enzymes. The predicted amino sequence of the E3 gene showed highly conserved domains within carboxyl/cholinesterases involved in the catalytic mechanism of active site. Two mutations previously described in other dipteran species were found, G137D, associated mainly with diethyl-OP hydrolysis, and W251S, associated with dimethyl-OP and pyrethroid hydrolysis. The frequency of these mutations was analyzed in different Uruguayan regions in 2003 and 2009, indicating a correlation between each mutation and the insecticide class used for NWS control. The entire coding sequence of acetylcholinesterase was sequenced allowing surveying of mutations previously known for conferring insecticide resistance (I298V, G401A, F466Y). Only 2/135 individuals from NWS natural populations showed one of these mutations (F466Y). In contrast, G137D mutation in carboxylesterase E3. that also confers resistance to OP insecticides, was found in a high frequency in the same populations, suggesting this is one of the most important resistance mechanisms and that metabolic resistance has been preferentially selected rather altered target site in this species. Differentially expressed genes in resistant NWS individuals were analyzed throughout candidate gene expression evaluation. For this, NWS transcriptome was sampled by deep sequencing of polyadenilated transcripts using 454 sequencing technology, which generated a total of 548,940 sequences resulting in 37,432 unigenes (36,650 contigs and 782 singlets). Following functional annotation, gene expression of candidate genes belonging to detoxification enzyme families (carboxylesterases, monooxygenases P450 and GSTs) were evaluated in NWS resistant individuals surviving bioassays (1X90) with the active ingredient dichlorvos (dimethyl-OP) and from a control group (without treatment). No genes over expressed were found in the resistant group, and the ortholog to CYP6G1 was down-regulated in this group, requiring further studies to determine the association between reduced expression of a P450 gene and OP resistance. In both groups the target site was not altered. In contrast, E3 gene showed W251S mutation in all resistant individuals (44), while 13 individuals showed such mutation in the control group (40). This result corroborates the association between this mutation and the dimethyl-OP resistance in this species. Therefore, identification of mutations in carboxylesterase gene in NWS natural populations can be an important tool in monitoring insecticide resistance. The selection of appropriate chemicals for NWS control may contribute to implement more effective control strategies. / Doutorado / Genetica Animal e Evolução / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Orientador: Ana Maria Lima de Azeredo-Espin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T11:52:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_RenatoAssisde_M.pdf: 3247018 bytes, checksum: a5b7660e4e89972955d72629cfd7e2ca (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A pecuária bovina tem significativa importância no contexto sócio-econômico para o país, sendo responsável pela produção anual de mais de 2 milhões de toneladas de carne, uma das principais fontes de proteína animal da dieta do consumidor brasileiro. A alta produtividade deve estar sempre acompanhada de um controle sanitário eficiente desses animais. Os prejuízos econômicos provocados por ecto e endoparasitas estão entre os principais fatores limitantes da produção animal. Dentre os ectoparasitas de maior importância na pecuária nacional e considerada uma das principais pragas, está a Cochliomyia hominivorax (Coquerel), conhecida no Brasil como a mosca da bicheira. Os prejuízos causados pelas infestações dessa espécie vêm através da redução da qualidade do couro e da produção de leite, na perda de peso e fertilidade do hospedeiro, e mortalidade dos animais infestados. No Brasil, o seu controle tem sido realizado principalmente através da aplicação de inseticidas organofosforados (OP). Porém, o uso indevido e/ou prolongado desses agentes químicos pode provocar a seleção de indivíduos resistentes. Com a recém introdução de outros princípios ativos, como os piretróides, nas formulações dos inseticidas para controle da C. hominivorax, associada ao fato de que a espécie L. cuprina (Calliphoridae), causadora de miíases em ovelhas, adquiriu resistência ao inseticida OP em menos de 10 anos de uso de tal inseticida, torna-se evidente a importância da investigação da resistência a inseticidas OP em C. hominivorax. Através da amplificação heteróloga com 'primers¿ previamente construídos para L. cuprina, e com 'primers¿ construídos especificamente para C. hominivorax, o gene da esterase E3 foi amplificado e seqüenciado nesta espécie. Foram identificadas as mesmas mutações (Gly137/Asp e Trp251/Ser) responsáveis por conferir resistência a inseticidas organofosforados em L. cuprina e Musca domestica. Além da caracterização dessas mutações, foi desenvolvido um método rápido e eficiente para identificação da principal mutação relacionada com resistência a OP. Toda a região codificante da carboxilesterase E3 foi amplificada e seqüenciada em C. hominivorax, permitindo sua caracterização nesta espécie. Através da realização de um bioensaio utilizando inseticidas organofosforados, a principal mutação (Gly137/Asp) foi associada com a resistência a tal classe de inseticidas em C. hominivorax. A caracterização deste gene nas populações naturais da mosca da bicheira permitirá a realização de uma análise da freqüência de indivíduos resistentes nas diferentes regiões do Brasil, o que possibilitará o uso mais apropriado e eficiente dos agentes químicos nas propriedades com atividade pecuária, contribuindo para uma maior produtividade animal e menor dano ambiental / Abstract: The cattle breeding is very important to the social-economic context of Brazil. It is responsible for annual production of more than 2 million ton of meat, one of the essential sources of animal protein on Brazilian diet. The large productivity should be always accomplished by an efficient sanitary control of the animals. The economic losses caused by internal and external parasites are the main limiting factors of meat production. Cochliomyia hominivorax (Calliphoridae) is one of the most important myiasis-causing flies and it is responsible for severe economic losses, mainly by reducing the quality of leather and the production of milk and meat. In Brazil, C. hominivorax has been controlled by applying insecticides, particularly organophosphate (OP)-based compounds. However, the improper and continuous use of these chemicals can lead to the selection of OP-resistant strains. Changes in a specific carboxylesterase (E3) activity have been associated with OP resistance in Lucilia cuprina, one important myiasis-causing fly in sheep in Australia and also a member of the Calliphoridae family. The recent introduction of other insecticides for C. hominivorax control, associated with the development of OP resistance in L. cuprina in less than ten years, shows the importance of resistance investigation in C. hominivorax. Based on foregoing studies, the same mutations responsible for conferring OP resistance in L. cuprina and Musca domestica (Muscidae) were identified in C. hominivorax. Besides characterization of these mutations, a rapid and efficient method for identifying the major mutation related to OP resistance (Gly137/Asp) was developed. Moreover, the entire codifying region of carboxylesterase E3 was amplified and sequenced, allowing its characterization in this species. Using a bioassay, the major mutation (Gly137/Asp) was associated with OP resistance in C. hominivorax. The characterization of this gene in natural populations can be an important tool for surveying resistance to insecticides in different regions of Brazil. This will provide information for the selection and for the implementation of more effective pest management programs / Mestrado / Genetica Animal e Evolução / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-09Bitstream added on 2014-06-13T19:12:51Z : No. of bitstreams: 1 gomes_mo_me_sjrp.pdf: 699414 bytes, checksum: ee095f99dc71e8ce40b12d06b033a24f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Uma questão central da evolução da resistência a inseticidas é o custo adaptativo do organismo contendo um genótipo que confere a resistência. O custo adaptativo refere-se à sobrevivência e à habilidade reprodutiva de um organismo. As mutações que conferem resistência aos inseticidas são preditas trazerem um custo na ausência dos mesmos e, consequentemente não se fixam nas populações. Entretanto, a resistência ao DDT em Drosophila melanogaster (DDT-R) está se aproximando de uma fixação global, mesmo após ter sido abolido o uso do DDT. Existem evidências consideráveis na literatura apoiando a hipótese que a resistência ao DDT baseada no metabolismo é poligênica em Drosophila e está parcialmente associada à superexpressão de genes do citocromo P450. Alguns trabalhos, entretanto consideram que a superexpressão de um único gene, Cyp6g1, associado com a inserção de um elemento transponível, Accord em D. melanogaster e Doc em D. simulans, é suficiente para promover a resistência, enquanto outros discutem que a superexpressão desse gene não confere necessariamente a resistência em D. melanogaster. O presente trabalho avaliou sete componentes do valor adaptativo (fertilidade, fecundidade, viabilidade ovo-pupa, viabilidade pupa-imago, viabilidade ovoimago, longevidade e o tempo de desenvolvimento) em quatro experimentos que diferiram quanto à metodologia. Essa análise teve por objetivo avaliar o custo dos fenótipos resistentes de linhagens recém coletadas e de laboratório de D. melanogaster e de D. simulans. Além disso, foi realizada uma análise do polimorfismo dos exons 1 e 2 do gene Cyp6g1, de linhagens resistentes e suscetíveis de laboratório, e resistentes recém coletadas dessas espécies, com o objetivo de examinar a relação entre o nível de suscetibilidade ao DDT e o polimorfismo. Foi verificado que, mesmo após um período de dois anos em... / A central matter of the evolution in insecticide resistance is the adaptive cost of the organism carrying a genotype that confers resistance. The adaptive cost refers to the survival and reproductive capacity of an organism. Mutations that confer pesticide resistance are predicted to carry a cost in the absence of the pesticide and consequently they are not fixed in the population. However, DDT resistance in Drosophila melanogaster (DDT-R) is closer to a global fixation, even after the suppression of DDT use. There is considerable evidence in the literature supporting the hypothesis that DDT resistance in Drosophila, based on metabolism, is poligenic and partially associated with overexpression of CYP genes. However, a recent study concluded that a single P450 gene, Cyp6g1, associated with the insertion of Accord element in the upstream region, in D. melanogaster, is sufficient to promote resistance. In a striking example of parallel evolution, the insertion of a different transposon, Doc element, is correlated with overtranscription of Cyp6g1 homolog in D. simulans and also show to be related to resistance. Other studies disagree that the overexpression of this gene necessarily confers resistance in D. melanogaster. Seven fitness components (fertility, fecundity, viability – egg-pupa, pupa-imago, egg-imago – developmental time and longevity) were evaluated in the present study, in four experiments that differed in methodology. This analysis aimed at evaluating the cost of the resistant phenotype in both species. In addition, the analysis of the polymorphism of exons 1 and 2 of Cyp6g1 gene of the susceptible and resistant strains of D. melanogaster and D. simulans was performed with the aim of examining the relationship between the degree of polymorphism and the susceptibility to DDT. D. melanogaster and D. simulans strains showed high intra and interspecific variability... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-07Bitstream added on 2014-06-13T20:42:36Z : No. of bitstreams: 1 scomparin_alx_dr_jabo.pdf: 5977037 bytes, checksum: 8ab4f778519f1e5f248fa28ab2c97182 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A maioria dos organismos vivos são ectotérmicos, com exceção de pássaros e mamíferos. A temperatura corporal (Tc) de um ectotérmico é resultado da troca de calor entre o organismo e o meio ambiente e esta afeta a maioria das funções biológicas. Por exemplo, os insetos, para mudarem de estágio de desenvolvimento, requerem um mínimo de energia acumulada (calor). Para as pragas, a maioria dos modelos fenológicos é baseada na relação entre características do de desenvolvimento (ex., crescimento) e a temperatura do ar. Todavia, a utilização destes modelos ainda é limitada em razão da falta de exatidão na estimativa das temperaturas máximas e mínimas de desenvolvimento para a maioria das pragas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a importância dos fatores: resistência a inseticidas e termoperíodo, assim como discutir os métodos de modelagem para o inseto endofítico Cydia pomonella. Para tal, se submeteu larvas e pupas de 4 linhagens diferentes desta espécie: sensível (Sv), resistente a diflubenzuron (Rdfb), resistente a deltametrina (Rdelta) e resistente ao granulovírus (Rgv), a 4 termoperíodos (15°C-20°C, 20°C-25°C, 25°C-30°C e 30°C- 35°C). Os parâmetros avaliados foram: taxa de crescimento, mortalidade, razão sexual e temperatura base, mínima e ótima de desenvolvimento do inseto. Com o auxílio dos valores obtidos nestes parâmetros, modelos lineares e curvilineares foram desenvolvidos, comparados entre si e com modelos obtidos por autores a temperaturas constantes. Os resultados mostraram que em condições de temperaturas variáveis a resistência implica em mudanças nos parâmetros biológicos (taxa de crescimento, mortalidade e razão sexual) e que o termoperíodo acelera o crescimento de larvas e pupas de carpocapsa. Com o auxílio dos modelos obtidos, foi realizada uma simulação do período de desenvolvimento de C. pomonella utilizando... / The majority living organisms are ectotherms except birds and mammals. The body temperature (Tb) of an ectotherm results from the energy balance between this the organisms and its environment. The Tb determines most of the biological functions. For instance, a minimum of heat accumulation by insects is needed to pass from a development stage to another during their life cycle. For insect pests, most of phenological models are based on life history trait (e.g., growth) and air temperature. Unfortunately, the use of phenological models is limited since there is a lack of accuracy estimatives in maximum and minimum temperatures. The aim this work was to study the importance of two factors ((i) the insecticide resistance, (ii) the thermoperiod) and the modelling methods to design a phenological model for the the endophyte insect Cydia pomonella. Four strains of C. pomonella: (i) Sv (susceptible strain), (ii) Rdfb (resistant to diflubenzuron), (iii) RD (resistant to deltamethrin), RGv (resistant to C. pomonella granulovirus) and 4 thermoperiods (15°C-20°C, 20°C-25°C, 25°C-30°C e 30°C-35°C) were used. Measured parameters were the development rate, the mortality, the sex ratio, the Toptm, Tmin and Tmax of the development rate. Based on the obtained values for each parameter, linear and curvilinear phenological models were made and compared between them and with those obtained at constant temperature by some authors. Thus, in fluctuating thermal conditions, it was shown that insecticide resistance involved aftereffects on life-history traits as the development rate, the mortality and sex ratio. Also, it was shown that the C. pomonella development rate at larval stage is higher in thermoperiodic conditions. With the models the development of C. pomonella was simulated using air and micro-habitat temperatures for two areas of apple orchards in Europe (e.g., Valais in Switzerland and la Drôme...(Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-11-29Bitstream added on 2014-06-13T18:56:53Z : No. of bitstreams: 1 000749087.pdf: 1190514 bytes, checksum: 2f296befce1a51e83e431b9d970625ef (MD5) / Ao longo das últimas décadas o controle de Rhipicephalus (Boophilus) microplus tem sido dificultado pelo desenvolvimento da resistência à maioria dos grupos químicos utilizados. Algumas moléculas tem se apresentado como alternativas promissoras, mas mesmo assim, apresentam redução de eficácia com o passar do tempo. As lactonas macrocíclicas, moléculas com atividade endectocida, surgiram como uma dessas opções, mas relatos sobre a resistência, especialmente à ivermectina, se tornam cada vez mais frequentes. O presente estudo objetivou determinar a redução de eficácia da ivermectina contra o R. (B.) microplus, e o consequente surgimento da resistência à esse princípio ativo, por meio de resultados encontrados em várias propriedades rurais, frente às diferentes cepas presentes. Foram realizados testes com bovinos naturalmente infestados da região Sudeste do Brasil, utilizando diferentes concentrações de ivermectina (200 μg/kg, 500 μg/kg e 630 μg/kg). Estes experimentos basearam-se na contagem de partenóginas, entre 4,5 e 8 mm de diâmetro, presentes no lado esquerdo dos bovinos. Das doze propriedades avaliadas, três com a utilização de ivermectina 500 μg/kg (0,5% pour-on), três onde foi testada a ivermectina 200 μg/kg (1% injetável) e seis onde avaliou-se a ivermectina 630 μg/kg (3,15% injetável), apenas uma apresentou valores de eficácia média, entre os dias 7 e 14 pós-tratamento, superior à 90%, sendo classificada como sensível. Nenhum dos demais experimentos atingiu este valor, permitindo a classificação de onze dentre as doze cepas (91,67%) avaliadas, como resistentes. Além disso, o presente estudo confirma a eficiência da avaliação in vivo para o diagnóstico da resistência, assim como reforça a necessidade de maior atenção a esse fenòmeno, amplamente disseminado nessa região do Brasil / Throughout the last decades, the control of Rhipicephalus (Boophilus) microplus has become more difficult due to the development of resistance to most of the products used for its control. Some molecules have been presented as promising alternatives, but nonetheless, their efficacy has shown reduction as time passes. The macrocyclic lactones, molecules with endectocidal activity, appeared as one of these options, but resistance to them, especially to ivermectin, are commonly reported in literature. The present study aimed to determine the decrease in acaricidal efficacy of ivermectin against Rhipicephalus (Boophilus) microplus, and the consequent development of resistance to this active component, by means of several results found in several rural properties, with different tick strains present. Tests were conducted in naturally infested animals originated from farms on the Southeast region of Brazil, using different concentrations of ivermectin (200 μg/kg, 500 μg/kg and 630 μg/kg) applied in different administration methods (pour on and injectable). From all twelve properties evaluated, being three with the administration of 500 μg/kg ivermectin (0.5% pouron), three were 200 μg/kg ivermectin (1% injectable) was tested and six were 630 μg/kg ivermectin (3.15% injectable) was evaluated, only one presented mean efficacy values, between days 7 and 14 post-treatment, superior to 90%, being classified as sensible. None of the other experiments reached or surpassed this index, allowing the classification of eleven amongst twelve (91.67%) evaluated R. (B.) microplus strains, as resistant. Besides, the present study confirms the efficiency of in vivo evaluation for the diagnosis of resistance, as well as reinforces the need for a greater attention to this problem, widely spread in this region of Brazil

Resumo: A maioria dos organismos vivos são ectotérmicos, com exceção de pássaros e mamíferos. A temperatura corporal (Tc) de um ectotérmico é resultado da troca de calor entre o organismo e o meio ambiente e esta afeta a maioria das funções biológicas. Por exemplo, os insetos, para mudarem de estágio de desenvolvimento, requerem um mínimo de energia acumulada (calor). Para as pragas, a maioria dos modelos fenológicos é baseada na relação entre características do de desenvolvimento (ex., crescimento) e a temperatura do ar. Todavia, a utilização destes modelos ainda é limitada em razão da falta de exatidão na estimativa das temperaturas máximas e mínimas de desenvolvimento para a maioria das pragas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a importância dos fatores: resistência a inseticidas e termoperíodo, assim como discutir os métodos de modelagem para o inseto endofítico Cydia pomonella. Para tal, se submeteu larvas e pupas de 4 linhagens diferentes desta espécie: sensível (Sv), resistente a diflubenzuron (Rdfb), resistente a deltametrina (Rdelta) e resistente ao granulovírus (Rgv), a 4 termoperíodos (15°C-20°C, 20°C-25°C, 25°C-30°C e 30°C- 35°C). Os parâmetros avaliados foram: taxa de crescimento, mortalidade, razão sexual e temperatura base, mínima e ótima de desenvolvimento do inseto. Com o auxílio dos valores obtidos nestes parâmetros, modelos lineares e curvilineares foram desenvolvidos, comparados entre si e com modelos obtidos por autores a temperaturas constantes. Os resultados mostraram que em condições de temperaturas variáveis a resistência implica em mudanças nos parâmetros biológicos (taxa de crescimento, mortalidade e razão sexual) e que o termoperíodo acelera o crescimento de larvas e pupas de carpocapsa. Com o auxílio dos modelos obtidos, foi realizada uma simulação do período de desenvolvimento de C. pomonella utilizando... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The majority living organisms are ectotherms except birds and mammals. The body temperature (Tb) of an ectotherm results from the energy balance between this the organisms and its environment. The Tb determines most of the biological functions. For instance, a minimum of heat accumulation by insects is needed to pass from a development stage to another during their life cycle. For insect pests, most of phenological models are based on life history trait (e.g., growth) and air temperature. Unfortunately, the use of phenological models is limited since there is a lack of accuracy estimatives in maximum and minimum temperatures. The aim this work was to study the importance of two factors ((i) the insecticide resistance, (ii) the thermoperiod) and the modelling methods to design a phenological model for the the endophyte insect Cydia pomonella. Four strains of C. pomonella: (i) Sv (susceptible strain), (ii) Rdfb (resistant to diflubenzuron), (iii) RD (resistant to deltamethrin), RGv (resistant to C. pomonella granulovirus) and 4 thermoperiods (15°C-20°C, 20°C-25°C, 25°C-30°C e 30°C-35°C) were used. Measured parameters were the development rate, the mortality, the sex ratio, the Toptm, Tmin and Tmax of the development rate. Based on the obtained values for each parameter, linear and curvilinear phenological models were made and compared between them and with those obtained at constant temperature by some authors. Thus, in fluctuating thermal conditions, it was shown that insecticide resistance involved aftereffects on life-history traits as the development rate, the mortality and sex ratio. Also, it was shown that the C. pomonella development rate at larval stage is higher in thermoperiodic conditions. With the models the development of C. pomonella was simulated using air and micro-habitat temperatures for two areas of apple orchards in Europe (e.g., Valais in Switzerland and la Drôme...(Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Odair Aparecido Fernandes / Coorientador: Marc Saudreau / Coorientador: David G.Biron / Coorientador: Hervé Sinoquet / Banca: Benoit Sauphanor / Banca: Mario Eidi Sato / Banca: Nilza Maria Martinelli / Banca: Sergio Antonio de Bortoli / Doutor

Orientador: Angelo Pires do Prado / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-05T17:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendes_MarciaCristina_D.pdf: 1282171 bytes, checksum: b6fcf8f3ba4709b8f115eb5ced83bcf8 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Entre os ectoparasitos dos animais bovinos, o carrapato ¿ Boophilus microplus (Acari: Ixodidae) - continua sendo uma das principais causas das perdas econômicas na pecuária do Estado de São Paulo. A situação atual do controle do carrapato caracteriza-se por uma crise na produção de novas moléculas de parasiticidas e o desenvolvimento acelerado da resistência dos parasitas aos produtos usados. O presente trabalho teve por objetivo verificar o perfil de sensibilidade do carrapato B. microplus nas fazendas localizadas em alguns municípios do Vale do Ribeira e no município de Pindamonhangaba e propor um sistema de tratamento carrapaticida com base na infestação de paternóginas. Foram realizados testes de larvas - LPT (larval packet test) adotado pela FAO - teste de imersão com a fêmea adulta e o levantamento sobre as práticas de controle adotadas nas duas regiões. Os resultados de resistência para as fazendas de Pindamonhangaba mostraram que, para cipermetrina 15,4% das fazendas foram classificadas como sensível; 7,7% com resistência nível I; 69,2% com resistência nível II e 7,7% com resistência nível III. Para a deltametrina 23% sensível; 38,5% com resistência nível II e 38,5% com resistência nível III. Para o organofosforado clorpirifós 54% mostraram-se sensível; 38,4% com resistência nível I e 7,6% com resistência nível II. A região do Vale do Ribeira apresenta uma média de eficácia inferior a 20% para os piretróides; eficácia entre 49% e 72% para as associações piretróides e organofosforados; 66,83% para o amitraz e acima de 90% para as associações entre os organosfosforados. Para o teste de larvas a cipermetrina apresentou uma porcentagem de 42,85% de amostras sensível; 14,3% com resistência nível I e 42,85% com resistência nível II. Deltametrina, 50% sensível; 25% com resistência nível II e 25% com resistência nível III. O organofosforado clorpirifós mostrou uma porcentagem de 50% de amostras sensível; 25% com resistência nível I e 25% com resistência nível II. Constatouse, para as duas regiões estudadas, a falta de conhecimento dos principais grupos químicos usados no controle dos carrapatos. O produto amitraz é o mais usado e a maioria das fazendas usam o método de pulverização na aplicação dos carrapaticidas. Experimento realizado no ano de 2001 a 2003 num sítio localizado no município de Ibiúna mostrou que a avaliação de infestação de paternóginas do carrapato B. microplus na área do úbere ou escroto e baixo períneo é um critério que pode ser empregado para se determinar a aplicação de carrapaticidas. Quando se realiza a aplicação de carrapaticidas nos animais infestados com bastante paternóginas diminui a infestação de larvas no campo. Testes de bioensaios, usando fêmeas adultas, realizados num intervalo de três meses, e teste de larvas no período de seis meses servem como orientação para o proprietário na avaliação da sensibilidade dos carrapatos aos produtos químicos / Abstract: The cattle tick - Boophilus microplus (Acari: Ixodidae) ¿ is one of the principal causes of economic losses in the cattle farms in São Paulo state. The current situation of the tick control is characterized by a crisis in the production of new molecules with acaricidal properties and by an increasing in the parasites resistance to the products used to control them. The current study aimed to verifying the sensibility profile of tick B. microplus in farms located in the municipalities of Vale do Ribeira and in the region of Pindamonhangaba, and propose a tick control treatment system based on nymph infestation. The resistance diagnosis tests have been carried by the larval bioassay (Larval packet test), adult immersion test and the survey of the tick control practices applied in both regions. The results for the farms at Pindamonhangaba show that to Cypermethrin 15,4% of the farms were classified as sensible, 7,7% resistance level I, 69,2% resistance level II and 7,7% resistance level III. To deltamethrin 23% were considered sensible, 38,5% Resistance level II, and 38,5% resistance level III. To organophosphate chlorpyriphos 54% presented a sensible frame, 38,4% resistance level I and 7,6% resistance level II. The Vale do Ribeira region presents an average efficacy lower than 20% for all pyrethroids; efficacy between 49% and 72% to associations with pyrethroids and organophosphates; 66,83% to amitraz, and over 90% to organophosphates associations. For the larval test, the cypermethrin presented a percentage of 42,85% from samples sensible; 14,3% resistance level I and 42,85% resistance level II. Deltamethrin, 50% sensible; 25% resistance level II and 25% resistance level III. The organophosphate chlorpyriphos presented a percentage of 50% from samples sensible; 25% resistance level I and 25% resistance level II. It has been proved, that for both regions under this study, there is a lack of knowledge concerning the main chemical groups used in the tick control. The amitraz is the most used and most farms apply the pulverization method when performing the tick control. An experiment taken from 2001 to 2003 in a little farm located in the municipality of Ibiúna has shown the evaluation in the infestation of tick B. microplus in the udder area or escrotum and low perineum is a good criteria to be applied in order to determine the application of anti-ticks. When the application of anti-ticks is undertaken on infested animals full of pathenogens, the field larvae infestation is diminished. Bioassay, using engorged female ticks, undertaken at three months intervals and larval packet test undertaken at six months intervals serve as orientation for the owners for the evaluation of ticks¿ sensibility to the chemical products / Doutorado / Entomologia / Doutor em Parasitologia

Orientadores: Ana Maria Lima de Azeredo Espin, Pablo Fresia Coronel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T09:56:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bergamo_LuanaWalravens_M.pdf: 4822096 bytes, checksum: 6731d49afdda09d9b33086d944c30301 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A pecuária é uma importante atividade econômica do Brasil, mas tem sofrido perdas significativas devido ao impacto de parasitas. Neste cenário destaca-se a mosca-da-bicheira, Cochliomyia hominivorax, que é um importante ectoparasita causador de miíase primária e endêmico das Américas. Sua distribuição geográfica sofreu redução a partir da implementação da técnica do inseto estéril (SIT), sendo considerada erradicada nos Estados Unidos e países continentais da América Central. Na América do Sul, o controle desta espécie é realizado através de inseticidas, cujo uso indiscriminado pode acarretar na seleção de indivíduos resistentes. Em estudos anteriores, as mutações denominadas Gly137Asp e Trp251Leu foram observadas no sítio ativo da enzima carboxilesterase E3 e associadas à resistência a inseticidas dietil e dimetil-organofosforados, respectivamente. A caracterização molecular da região desse gene que compreende desde o final do éxon 2 até o final do éxon 4 para C. hominivorax revelou que o íntron I2 apresenta um tamanho maior que em outras espécies de Muscomorpha. A análise da composição nucleotídica e comparações por métodos estatísticos entre modelos de mutação-seleção de sequências do cDNA da carboxilesterase E3 de C. hominivorax e outros Muscomorpha mostraram sinais de seleção restritiva sobre as substituições sinônimas. Porém, o padrão observado não é exclusivo deste gene, sendo observado em outras regiões do transcriptoma. As pressões seletivas que modelaram a evolução do gene E3 do ponto de vista das mutações não-sinônimas foram investigadas a partir de uma estratégia hierárquica, considerando dados interespecíficos e populacionais. Primeiramente, na investigação de resposta à longo prazo, foram utilizadas as sequências dos éxons das espécies C. hominivorax, Cochliomyia macellaria, Chrysomya megacephala e sequências públicas de outros Muscomorpha. Os testes branch-site relaxado e branch-site estrito, em conjunto com o método Bayes Empirical Bayes (BEB), não indicaram sítios sob seleção positiva no ramo de C. hominivorax. A análise pelo método MM01, que leva em conta as propriedades físico-químicas dos aminoácidos, também não detectou nenhum sinal de seleção. Já na investigação com base em dados populacionais, amostras de C. hominivorax de 21 localidades da América do Sul foram sequenciadas para um fragmento do gene E3, previamente caracterizado. Os resultados da AMOVA e Fst-par-a-par indicam que há estruturação entre as localidades quando consideradas as sequências do gene E3 juntamente com sequências dos genes mitocondriais CR, COI e COII. Porém, os resultados da SAMOVA mostraram uma baixa correlação entre os dados genéticos e geográficos, indicando que esta espécie apresenta uma complexa estrutura populacional. Através do DAPC foi possível distinguir três grupos genéticos entre as localidades. Testes de desequilíbrio de ligação foram significativos entre as duas mutações que são relacionadas à resistência a inseticidas organofosforados, indicando uma associação negativa entre elas. Uma análise baseada na detecção de locos outliers recuperou um dos sítios do primeiro códon associado à resistência com sinal de seleção positiva / Abstract: Livestock production is an important economic activity in Brazil, but has been suffering significant losses due to the impact of parasites. The New World screwworm fly (NWS), Cochliomyia hominivorax, is an important ectoparasite and myiasis causing fly endemic from the Americas, which stands out in this scenario. The geographic distribution of NWS has been reduced after the implementation of the sterile insect technique (SIT), being considered eradicated in North and part of Central America. In South America, NWS is controlled by chemical insecticides, which indiscriminate use can cause the selection of resistant individuals. The Gly137Asp and Trp251Leu mutations in the active site of carboxylesterase E3 have been associated to resistance of diethyl and dimethyl organophosphates, respectively. The molecular characterization of this gene region comprising from the end of exon 2 to the end of exon 4 for C. hominivorax revealed that the intron I2 has a larger size than in other Muscomorpha species. The analysis of nucleotide composition and the comparisons between mutation-selection models by statistical methods of cDNA sequences of carboxylesterase E3 from C. hominivorax and other Muscomorpha showed signs of restrictive selection on synonymous substitutions. However, the observed pattern is not exclusive for this gene, being observed in other regions of the transcriptome. The selective pressures that have shaped E3 gene evolution from the point of view of non-synonymous mutations were investigated from a hierarchical strategy, considering interspecific and populational data. At first, in the investigation of long term response, the sequences of exons of C. hominivorax, Cochliomyia macellaria, Chrysomya megacephala and public sequences from other Muscomorpha were used. The relaxed branch-site and strict branch-site tests, together with the Bayes Empirical Bayes (BEB) method, indicated no sites under positive selection in the C. hominivorax branch. The analysis by MM01 method, which takes into account the physicochemical properties of amino acids, also detected no sign of selection. Secondly, in the investigation based on populational data, samples of C. hominivorax from 21 sites in South America were sequenced for a fragment of E3 gene previously characterized. The results of AMOVA and pairwise Fst indicate that there is structure between sites when considering sequences of E3 gene and CR, COI and COII mitochondrial genes. However, SAMOVA results showed a low correlation between genetic and geographic data, indicating that this specie has a complex population structure. Three genetic groups were distinguished between the sites by DAPC. Linkage disequilibrium tests were significant between the two mutations related to organophosphate insecticides resistance, indicating a negative association between them. An analysis based on outlier loci detection recovered sign of positive selection in one of the sites from the first codon associated with resistance / Mestrado / Genetica Animal e Evolução / Mestra em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Ana Maria Lima de Azeredo Espin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T10:46:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_AlbertoMouraMendes_M.pdf: 2739543 bytes, checksum: 13578f8ab684d7f2c1af2020305008a8 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O Brasil possui o maior rebanho bovino comercial do mundo, sendo este um dos setores de geração de renda mais importantes para o país. As infestações por ecto e endoparasitas estão entre os principais problemas que levam à diminuição da produtividade. Dentre eles, a Cochliomyia hominivorax (Coquerel), conhecida como mosca-da-bicheira, destaca-se como uma das principais causadoras de miíases, gerando prejuízos de aproximadamente US$ 1,7 bilhões/ano ao país. Produtos sistêmicos como as lactonas macrocíclicas/macrolactonas, ativadoras, dentre outros, do canal de cloreto (GLUCL?), vêm sendo utilizados intensivamente como medida preventiva e de tratamento nas infestações por C. hominivorax e diversos parasitas, e a intensa/prolongada utilização das lactonas macrocíclicas tem levado ao surgimento da resistência a tais produtos. A identificação dos mecanismos moleculares da resistência às lactonas macrocíclicas em outras espécies indica a ocorrência de possíveis alterações no canal de cloreto associados à resistência em C. hominivorax. Utilizando-se de sequências do canal de cloreto de outras espécies, previamente depositadas no banco de dados, além de sequências obtidas na caracterização do transcriptoma de C. hominivorax, o objetivo deste projeto é amplificar e sequenciar a região codificante do gene da subunidade desse canal de cloreto dependente de L-glutamato (GluCl?) em C. hominivorax. Além disso, serão comparadas as sequências de indivíduos resistentes e suscetíveis às macrolactonas visando à identificação da(s) mutação (ões) que confere(m) resistência a tais produtos e, consequentemente, o diagnóstico molecular da resistência / Abstract: Brazil has the largest commercial cattle herd in the world, being one of the most important sectors of income generation for the country. Infestations by ecto- and endo parasites are among the major problems that lead to low productivity. Among them, the Cochliomyia hominivorax (Coquerel), known as the New World Screwworm fly, stands out as a major cause of myiasis, resulting in losses of approximately US$ 1.7 billion each year to the country. Systemic products such as macrocyclic lactones/macrolactones (MLs), mainly the MLs member ivermectin, have been extensively used as a preventive measure and treatment in infestations by C. hominivorax and various parasites, and the intense/prolonged use of macrocyclic lactones have led to the emergence of resistance to such products. The macrolactones target-sites are the cys-loop ligand-gated ion channels receptors, specially the glutamate-gated chloride channel subunit (GLUCL?). The identification of the molecular mechanisms of macrocyclic lactones resistance in other species indicates that possible alterations in chloride channels and GLYR? and nAchR?7 are associated with macrolactones resistance in C. hominivorax. Using the glutamate-gated chloride channel subunit sequences from other species, previously deposited in the database, and sequences obtained in the characterization of the transcriptome of C. hominivorax, the aim of this project was to amplify and sequence the coding region of the glutamate-gated chloride channel subunit gene (GluCl?) in C. hominivorax. In addition, sequences will be compared among putative ivermectin resistant and susceptible individuals in order to identify mutation(s) conferring resistance to such product and thereby the molecular diagnosis of resistance / Mestrado / Genetica Animal e Evolução / Mestre em Genética e Biologia Molecular