Made available in DSpace on 2015-03-26T13:30:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 460563 bytes, checksum: b1a1825d8ddf40ed95f62caadea06949 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Behavior is the expression of an organism's interactions with the environmental stimulus. Even though behavioral studies are done in an individual level, the conclusions are drawn for populations. The importance of an individual's behavior have been studied on several animal groups, a few examples are: primates, mammals and insects. From these results, the consistent individual behavior differences in time and in different contexts are called "animal personality". Consistent individual differences in animal traits can be favored if they contribute to differences in productivity and adaptation. The insecticides are an environmental stress factor for the individuals in their natural environment; they can affect the insect behavior by stimulating or inhibiting their activity. A new proposal for evaluating the effect of insecticides in pests is made in this work wich purpose was to evaluate the individual behavioral responses in Sitophilus zeamais Motschulsky, 1855 (Coleoptera: Curculionidae) and to detect a possible correlation with the survival time in treated deltamethrin environments. Some physiological traits that could influence survival times were evaluated as well. Through the tested behaviors, it was proven the existence of individuality on the insects belonging to the 15 brazilian populations used. This behavioral individuality had a direct influence on the insects' survival times. It was also confirmed difference in survival between populations which was attributed to differences in the resistance mechanisms they have. The possible ecological, evolutive and toxicological implications of animal personality and survival times to insecticides are discussed. / O comportamento é a expressão das interações de um organismo com os estímulos ambientais. Embora os estudos do comportamento sejam feitos em nível individual, as conclusões são aplicadas para as populações. A importância do comportamento em nível individual tem sido estudada em vários grupos de animais, como primatas, mamíferos e insetos. A partir desses resultados, as diferenças individuais de comportamento consistentes no tempo e em diferentes contextos, são chamadas de "personalidade animal". Diferenças comportamentais individuais podem ser favorecidas se contribuírem em diferenças de produtividade e adaptabilidade. Os inseticidas constituem um fator de estresse ambiental para os indivíduos no ambiente natural, estes podem afetar o comportamento dos insetos estimulando ou inibindo sua atividade. Uma nova proposta para avaliar o efeito dos inseticidas em pragas é feita neste trabalho que teve como objetivo avaliar respostas comportamentais individuais em Sitophilus zeamais Motschulsky, 1855 (Coleoptera: Curculionidae), e detectar uma possível correlação destas com o tempo de sobrevivência em ambientes tratados com o inseticida deltametrina. Foram avaliados também parâmetros fisiológicos que poderiam influenciar na sobrevivência em ambientes contaminados. Por meio dos comportamentos avaliados, foi comprovada a existência da individualidade nos insetos das 15 populações brasileiras testadas. Essa individualidade comportamental influenciou diretamente nos tempos de sobrevivência dos indivíduos testados. Verificou-se também diferença de sobrevivência entre as populações, que foi atribuída a diferenças em mecanismos de resistência apresentados entre elas. São discutidas as possíveis implicações ecológicas, evolutivas e toxicológicas da personalidade animal com os tempos de sobrevivência a inseticidas.

As pragas de produtos armazenados constituem um problema para o homem, depreciando produtos e causando prejuízos econômicos. Dentre estas pragas temos o Lasioderma serricorne (F. 1792), Sitophilus zeamais (M. 1855) e Plodia interpunctella (H. 1813) conhecidos por infestar produtos armazenados como: grãos, farelos, farinhas, café, fumo, frutas secas e especiarias. Essas pragas perfuram e adentram as embalagens, ovipositando sobre o substrato. Neste contexto a embalagem desempenha um papel fundamental, impedindo o contato e proliferação de pragas no produto acondicionado. Assim, para proteger o produto acondicionado e prolongar a sua vidaútil a embalagem deve apresentar boa resistência mecânica à tração e à perfuração, boa selabilidade, boas propriedades de barreira e não transferir odores nem sabores estranhos ao produto acondicionado. A radiação ionizante pode causar mudanças estruturais nos materiais poliméricos de embalagens, essas mudanças são causadas pelos processos de cisão e reticulação das cadeias poliméricas. Estes são processos concorrentes e a predominância de um sobre o outro depende da estrutura química do polímero, das condições da irradiação e de fatores específicos do material que irá absorver a energia. Este trabalho teve o objetivo de avaliar as mudanças nas propriedades mecânicas de estruturas de embalagem utilizadas para armazenar granola, barra de cereais e macarrão, bem como suas resistências a perfuração por L. serricorne, P. interpunctella e S. zeamais, quando submetidas a radiação por feixe de elétrons. Na metodologia foram utilizadas cinco estruturas de embalagem comercialmente utilizadas para armazenar granola, barra de cereais e macarrão compostas por (Polipropileno bi-orientado metalizado/Polipropileno bi-orientado coextrusado - BOPPmet/BOPP 50 &mu;m), (Polipropileno bi-orientado/Polipropileno - BOPP/PP 50 &mu;m), Poli(tereftalato de etileno) metalizado/Polipropileno bi-orientado coextrusado - PETmet/BOPP 32 &mu;m), Poli(tereftalato de etileno)/Polipropileno - PET/PP1 72 &mu;m) e Poli(tereftalato de etileno)/Polipropileno - PET/PP2 32 &mu;m). As estruturas de embalagens foram submetidas à doses de radiação entre 0, 10, 20 e 60 kGy, em um acelerador de elétrons de 1,5 MeV, 25 mA e 37,5 kW, à taxa de dose de 11,22 kGy/s, temperatura ambiente e presença de ar. Oito dias, 2 meses e 6 meses após as irradiações foram realizados ensaios mecânicos de resistência a tração e elongação na ruptura, resistência da selagem e resistência à perfuração, todos com base nas suas respectivas normas ASTM [35]. Os ensaios de perfuração por insetos foram realizados em sala climatizada, onde amostras irradiadas nas doses de 0, 10, 20 e 60 kGy foram seladas contendo 40 g de granola, 40 g de macarrão e barra de cereais em número de nove por ensaio, e divididas igualmente em três caixas plásticas teladas por dose estudada. Em cada caixa foram adicionados 20 adultos de cada inseto em por 60 dias, quando as embalagens foram avaliadas para verificação de possíveis perfurações. As diferenças entre os resultados das amostras foram estatisticamente avaliados pelo método ANOVA (p<0,05). Os resultados mostraram que quanto à resistência a perfuração por L. serricorne, P. interpunctella e S. zeamais as estruturas poliméricas avaliadas apresentaram baixa resistência à perfuração por insetos antes e após o tratamento. BOPPmet/BOPP (50 &mu;m), PETmet/BOPP (32 &mu;m), PET/PP1 (72 &mu;m) e PET/PP2 (32 &mu;m) apresentaram perdas significativas nas estruturas nas propriedades mecânicas estudadas. O BOPP/PP (50 &mu;m) apresentou o melhor conjunto de respostas nas propriedades mecânicas ao tratamento por radiação com feixe de elétrons em doses de até 10 kGy. Dentre as propriedades mecânicas avaliadas a selagem foi a mais afetada pela radiação ionizante, tendo apresentado, em geral, perdas crescentes com a dose de radiação. / The plagues of stored products consist of a man problem, depreciating products and causing economical damages. Among these curses we have Lasioderma serricorne (F. 1792), Sitophilus zeamais (M. 1855) and Plodia interpunctella (H. 1813) known by infesting stored products as: grains, brans, flours, coffee, tobacco, dried fruits and spices. These curses perforate and penetrate the packages, ovipositing over the substratum. In this context the package plays a fundamental part, preventing the contact and curses proliferation in the packed product. So, to protect the packed product and to prolong its shelf life, the package should have good mechanical resistance to tension and perforation, good sealing, good barrier properties and should not transfer odors nor strange flavors to the packed product. The ionizing radiation can cause structural changes in polymer packages, these changes are caused by the scission processes and reticulation of the polymers chains. These are concurrent processes and the predominance of one over the other depends on the chemical structure of the polymer, the irradiation conditions and specific factors of the material that will absorb the energy. This work had the objective to evaluate the changes in mechanical properties of package structures used to store granola, cereal bar and pasta, as well as its resistance to perforation by L. serricorne, P. interpunctella and S. zeamais, when submitted to electrons sheaf radiation. In this methodology were used five structures of commercially utilized packages to store granola, cereal bar and pasta composed by (Polypropylene bi-oriented metallic/Polypropylene bi-oriented coextruded - BOPPmet/BOPP 50 &mu;m), (Polypropylene bi-oriented/Polypropylene - BOPP/PP 50 &mu;m), Poli (ethylene terephthalate) metallic/Polypropylene bi-oriented coextruded - PETmet/BOPP 32 &mu;m), Poli (ethylene terephthalate) /Polypropylene - PET/PP1 72 &mu;m), Poli (ethylene terephthalate)/Polypropylene - PET/PP2 32 &mu;m). The structures of packaging were submitted to radiation doses between 0, 10, 20 and 60 kGy, in one electron accelerator of 1,5 M and V, 25 mA and 37,5 kW, dose tax of 11,22 kGy / s, room temperature and air presence . Eight days, Two and Six months after irradiations, mechanical resistance experiment were accomplished to tension and elongating in rupture, sealing resistance and perforation resistance, all based in respective ASTM norms. The perforation experiment by insects were realized in an acclimatized room, where irradiated samples in doses of 0, 10, 20 and 60 kGy were sealed containing 40 g of granola, 40 g of pasta and cereal bar in number of nine by experiment, and equally divided in three plastic screened boxes by studied dose. In each box 20 adults of each insect were added in for 60 days, when the packages were evaluated to verify possible perforations. The differences between the sample results were statistically evaluated by ANOVA (p<0.05). The results showed that concerning the perforation resistance by L. serricorne, P. interpunctella and S. zeamais the polymeric structures evaluated showed low resistance by insects perforation before and after the treatment. BOPPmet/BOPP (50 &mu;m), PETmet/BOPP (32 &mu;m), PET/PP1 (72 &mu;m) and PET/PP2 (32 &mu;m) structures showed significant losses in mechanical properties studied. The BOPP/PP (50 &mu;m) showed the best set of answers in mechanical properties to the radiation treatment with electrons sheaf up to 10 kGy doses. Among the mechanical properties evaluated, sealing was the most affected by ionizing radiation, has shown, in general, increasing losses with radiation dose.

Depuis leur radiation après le Carbonifère, il y a 325 millions d'années, les insectes ont colonisé la majorité des milieux terrestres. Ce grand pouvoir colonisateur est en partie dû à leur association avec des bactéries symbiotiques intracellulaires, nommés endosymbiotes. Ces derniers complémentent le régime alimentaire de l'insecte et lui permettent de survivre sur des milieux nutritionnellement pauvres ou déséquilibrés. Les endosymbiotes sont transmis maternellement, ce qui assure la pérennité de l'association au cours des générations. Ils sont maintenus dans des cellules spécialisées, les bactériocytes, qui forment à leur tour un organe, le bactériome. L'étude des spécificités moléculaires et cellulaires des bactériocytes est un enjeu majeur dans la compréhension des mécanismes de régulation des endosymbiotes. Toutefois, la caractérisation de ces spécificités reste peu élucidée. Afin d'approcher les spécificités moléculaire, cellulaire et immunitaire du bactériome, ainsi que la réponse immunitaire systémique du charançon dirigée contre un pathogène, nous avons construit et séquencé 7 banques d'ADNc provenant du charançon des céréales : Sitophilus oryzae (Coléoptère, Curculionide). L'analyse in silico des banques, appuyée par une étude transcriptomique, a montré que le bactériome présente une forte expression de gènes impliqués dans la survie et le développement cellulaire, et dans le trafic vésiculaire. Le bactériome présente aussi une réponse immunitaire spécifique et modulée, puisqu'à l'exception d'un peptide antimicrobien, la coléoptéricine-A, les effecteurs de l'immunité ne sont pas (ou peu) exprimés. Par ailleurs, nous avons montré que la réponse immunitaire des larves de charançon aux infections bactériennes serait modulée en présence des endosymbiotes. Le deuxième volet de cette thèse s'est focalisé sur le stade adulte du charançon, chez qui les bactéries symbiotiques sont hébergées dans des bactériomes situés à l'apex des caeca mésentériques qui tapissent l'intestin moyen de l'insecte. Cette association est éphémère chez l'adulte qui perd ses endosymbiotes 15 jours après la mue imaginale. Nous avons recherché les mécanismes moléculaires et cellulaires responsables de cette élimination, ainsi que les causes écophysiologiques et évolutives sous-jacentes. Par des approches histologiques et transcriptomiques, nous avons démontré que l'élimination des symbiotes est la conséquence de l'activation simultanée de l'apoptose et de l'autophagie. Par ailleurs, nous avons montré que l'élimination du symbiote survient après la formation ultime de la cuticule par l'insecte adulte, et que cette élimination symbiotique était corrélée à une diminution des besoins nutritionnels de l'insecte, notamment en acides aminés aromatiques.

v, 78 leaves : photo., graphs, tables ; 30 cm. / Title page, contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University Library. / Thesis (Ph.D.)--University of Adelaide, Dept. of Entomology, Waite Agricultural Research Institute, 1978

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-04-18T13:21:27Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 198800 bytes, checksum: 4305e0bdfa8773836dcb4b59da2a3fb6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T13:21:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 198800 bytes, checksum: 4305e0bdfa8773836dcb4b59da2a3fb6 (MD5) Previous issue date: 2005-02-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Estudos sobre evolução da resistência a inseticidas geralmente associam esse fenômeno a um custo adaptativo ao indivíduo. O pleno conhecimento dos mecanismos que regulam estes custos, possibilita o desenvolvimento de estratégias de controle que podem vir a ser utilizadas no manejo integrado de pragas. Logo, o objetivo deste trabalho foi verificar se a resistência a inseticidas em populações de Sitophilus zeamais (Motschulsky) incorre em desfavorecimento adaptativo na ausência de inseticidas. Foram realizados dois experimentos de competição nesse estudo. Em um experimento, indivíduos resistentes e provenientes da população de Jacarezinho foram submetidos a competição com indivúdos susceptíveis por três gerações consecutivas na ausência de inseticidas. O delineamento experimental utilizado foi do tipo fatorial bivariada obtida da expansão de uma série aditiva com dois níveis de densidade inicial de insetos (baixa densidade = 50 indivíduos de uma das populações e série crescente da outra população; e alta densidade = 100 indivíduos de uma das populações e série crescente da outra população). No segundo experimento, as condições experimentais são idênticas ao primeiro experimento, apenas com uma única diferença; que era a procedência dos indivíduos resistentes. Indivíduos resistentes provenientes da população de Juiz de Fora foram utilizados no segundo experimento. O número total de indivíduos, a mortalidade ocasionada por deltametrina, massa corpórea e taxa respirométrica da população foram os parâmetros utilizados para a verificação da existência de custo adaptativo em ambos experimentos. Os resultados de competição obtidos neste estudo, apontam para a existência de diferentes padrões populacionais de expressão da resistência a inseticidas. Indivíduos resistentes e provenientes da população de Jacarezinho contribuem semelhantemente aos indivíduos susceptíveis para a constituição da população resultante da competição. Já os indivíduos susceptíveis quando submetidos a competição com indivíduos provenientes da população de Juiz de Fora, apresentaram melhor performance de desenvolvimento do que os indivíduos resistentes. Logo, a expressão da resistência a inseticidas na população de Jacarezinho, parece ser uma característica já fixada na população, onde a produção dos aparatos de defesa contra piretróides já não mais incorrem em desfavorecimento adaptativo. Entretanto, o desfavorecimento adaptativo dos indivíduos resistentes provenientes da população de Juiz de Fora, provê suporte para a hipótese de que a alocação de energia para produção dos mecanismos de defesa a inseticidas, nesta população, estaria desfavorecendo a demanda de energia necessária para os processos relacionados à manutenção e reprodução dos indivíduos. Portanto, a adoção de estratégias de manejo que se baseiem apenas na interrupção de uso de inseticidas piretróides visando o retorno de aplicações destes inseticidas no futuro, podem não surtir os efeitos esperados em determinadas populações desta praga (por exemplo, a população de Jacarezinho). Isto porque, mesmo passado um determinado período de tempo, as populações resistentes desta praga podem ainda se manter como tais. / Studies on insecticide resistance evolution usually associate this phenomenon with an adaptative cost to the individual carrying this trait. The overall knowledge on mechanisms that regulate the expression of this adaptative costs on resistant insects contribute to development of tatics that can be used on insect pest manegement. Therefore, our objective was to verify if insecticide resistance in populations of Sitophilus zeamais Motschulsky incurs in fitness cost under an insecticide-free environment. Two competition experiments were carried out on this study. On the first experiment, resistant individuals and originated from population of Jacarezinho was submitted to competition condition with susceptible individuals for three consecutive generations in the absence of insecticide. A factorial bivariated derivated from an additive series was used in the experimental design with two initial density levels (lower, with 50 individuals of one population and a crescent series of individuals from 0 to 50 from the other population; and higher, with 100 individuals of a population and a crescent series of individuals from 0 to 100 from the other). On the second experiment, all the competition conditions is similar to the first experiment, except to the provenience of the resistant individuals. On this experiment, the resistant individuals used were originated from Juiz de Fora population. The total number of adult insects, mortality by deltamethrin, insect body mass and respiration rate for each treatment were recorded to verify which phenotype prevails. Based on the obtained competition results, there were differents populations patterns on insecticide resistance expression. Resistant individuals originated from Jacarezinho showed similar contribution to constitution of competition resultant population. However, the susceptible individual showed better development performance than resistant individuals originated to Juiz de Fora population when submitted to competition conditions in the absence insecticide. So, the expression of insecticide resistance on population originated to Jacarezinho seems to be a fixed characteristic without any kind of cost associated. In the other hand, the adaptative disadvantage on Juiz de Fora population give supports to the hypotheses of energetic investments on insecticides resistance mechanisms expression prejudice the investments on other important physiological process, like maintenance and reproduction. This finding brings about practical complications for insecticide resistance management in this species because management strategies based on the interruption of pyrethroid use aiming their future reintroduction may not achieve the desired effects. This may take place because even after a long period without insecticide use, some resistant populations (like Jacarezinho) may still maintain themselves as such since there is no perceptible adaptative disadvantage associated with this trait.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-04-19T11:06:18Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 594922 bytes, checksum: 31aa9d40b1b286e2bf1174ef2d55e775 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-19T11:06:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 594922 bytes, checksum: 31aa9d40b1b286e2bf1174ef2d55e775 (MD5) Previous issue date: 2005-02-10 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Diferenças na taxa respiratória e morfologia do corpo gorduroso foram investigadas em populações resistentes e susceptível de Sitophilus zeamais. Os resultados do estudo de citomorfologia do corpo gorduroso e taxa respiratória mostraram que existe relação entre produção de CO2, área de trofócitos e massa corporal, independente do sexo e população. Também existe relação entre a citomorfologia do corpo gorduroso e resistência a inseticidas através de incremento no acúmulo de reservas disponíveis para a resistência a inseticidas. A capacidade de acúmulo de reservas energéticas e mobilização destas, possivelmente compensam o custo de energia associado à resistência a inseticidas na população resistente de Jacarezinho, já que esta não apresenta custo fisiológico associado à resistência. O mesmo não acontece com a população resistente de Juíz de Fora. O segundo estudo desta tese objetivou determinar a existência de assimetria flutuante (AF) nas populações de Sitophilus zeamais, e a relação entre AF e resistência a inseticidas e suas conseqüências potenciais. Os resultados mostram que as populações resistentes a inseticidas possuem valores menores de AF com relação à população susceptível. A população resistente de Jacarezinho apresentou o menor valor de AF. Esta população parece apresentar maior capacidade adaptativa por não apresentar custo fisiológico associado à resistência. Os resultados também mostram que fêmeas das populações de Sete Lagoas e Jacarezinho parecem usar AF como parâmetro para seleção sexual. Por fim, a pressão de seleção exercida pela aplicação de inseticidas possivelmente promoveu na população de Jacarezinho a fixação de genes modificadores de performance adaptativa, revertendo a desvantagem adaptativa. / Differences in respiration rate and fat body morphology were investigated in insecticide susceptible and resistant populations of Sitophilus zeamais. The results of fat body citomorphology and respiration rate showed that there is a relationship between Co2 production, area of trophocytes and body mass, regardless of sex and population. There is also a relationship between fat body citomorphology and insecticide resistance through the accumulation of energy reserves for insecticide resistance. The hability to store and mobilize energy reserves probably compensates the energy cost associated with the insecticide resistance of the Jacarezinho population, which did not show physiological cost associated with the resistance. This does not take place for the population from Juiz de Fora. The second study of the present thesis aimed to determine the fluctuating assimetry (FA) in the populations of Sitophilus zeamais, and the relationship between FA and insecticide resistance with its likely consequences. The results showed that the insecticide resistant populations have lower levels of FA compared with the susceptible population. The resistant population from Jacarezinho showed the lowest FA values. This population seems better adapted for not showing physiological costs associated with insecticide resistance. The results also showed that females from Sete Lagoas and Jacarezinho may use FA as a parameter for sexual selection. It seems that the selection pressure imposed upon the insects from Jacarezinho by the intense insecticide application for a long period of time probably favored the fixation of fitness modifier genes in this population mitigating the adaptative advantage usually associated with insecticide resistance.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-07-06T13:14:32Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 281782 bytes, checksum: 55a6b921ddc9e16a34e099872f6b9ef1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-06T13:14:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 281782 bytes, checksum: 55a6b921ddc9e16a34e099872f6b9ef1 (MD5) Previous issue date: 2001-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este estudo foi conduzido com o objetivo de detectar a resistência a seis inseticidas e os prováveis mecanismos bioquímicos de resistência em populações de Sitophilus zeamais, oriundas de seis estados brasileiros. Os bioensaios foram feitos em frascos de 20 ml que foram impregnados por toda a sua área interna, com inseticida ou sinergista. Os bioensaios de detecção de resistência foram feitos utlizando as concentrações letais para 95% dos indivíduos, CL 95 , para a população padrão de susceptibilidade de cada inseticida, obtidas através de análise de próbite. Os resultados destes testes mostraram seis populações resistentes. A população de Cristalina-GO apresentou resistência apenas a cipermetrina, o mesmo acontecendo com a população de Nova Andradina-MS. Já a populaç ão de Jacarezinho-PR se mostrou resistente a todos os inseticidas piretróides testados: deltametrina, cipermetrina e permetrina. A população de Penápolis/Barbosa-SP apresentou resistência à cipermetrina, ao clorpirifós metílico e ao pirimifós metílico. Na população de Fátima do Sul-MS foi detectada resistência apenas para clorpirifós metílico. A população de São José do Rio Preto-SP se mostrou resistente a cipermetrina e pirimifós metílico. Para os bioensaios com os sinergistas trifenil fosfato (TPP), butóxido de piperonila (PBO) e dietil maleato (DEM), foram aplicadas nas populações resistentes as CL 95 para a população padrão de susceptibilidade dos inseticidas combinados com os sinergistas. Os resultados destes bioensaios mostraram que os compostos TPP e DEM bloquearam a resistência a cipermetrina nas populações de Cristalina-GO, Nova Andradina-MS, Penápolis/Barbosa-MS e São José do Rio Preto-SP. Estes compostos e o PBO também ocasionaram a perda da resistência a clorpirifós metílico nas populações de Fátima do Sul-MS e Penápolis/Barbosa- SP. Os resultados dos bioensaios com PBO também mostraram que este composto provocou um aumento na resistência a cipermetrina nas populações de Cristalina-GO e Nova Andradina-MS; o mesmo efeito foi constatado para o inseticida pirimifós metílico nas populações de Penápolis/Barbosa e São José do Rio Preto. Este estudo mostrou evidências de que os mecanismos bioquímicos de resistência baseados nas glutationa-S-transferase, inibidas pelo DEM, e esterases, inibidas pelo TPP, atuaram de forma mais frequente do que as monoxigenases dependentes do citocromo P-450, cuja ação é suprimida pelo PBO. Além do envolvimento destas enzimas na resistência de S. zeamais a inseticidas, é provável a ocorrência de insensibilidade ao sítio de ação na resistência da população de Jacarezinho-PR a piretróides. / This study was carried out with the objective of detecting the resistance to six insecticides and the possible biochemical mechanisms of resistance in populations of Sitophilus zeamais , from six Brazilian states. The bioassay was carried out in 20 mL vials which were impregnated with insecticide or sinergist on their inner walls. The bioassay of resistance detection was carried out using the LC 95 for the susceptible standard population and each insecticide. The results of these tests showed six resistant populations. The Cristalina-GO population just showed resistance to the cypermethrin, like the population from Nova Andradina-MS. The Jacarezinho population showed resistance to all of the tested pyrethroids: deltamethrin, cypermethrin and permethrin. The population from Penápolis/Barbosa-SP showed resistance to cypermethrin, chlorpirifos methyl and pirimiphos methyl. For the population of Fátima do Sul- MS, only resistance to chlorpyrifos methyl was detected. The São José do Rio Preto-SP population showed resistance to cypermethrin and pirimiphos methyl. Bioassays with the sinergists triphenyl phosphate (TPP), piperonyl butoxide (PBO) and diethyl maleate (DEM) were carried out using the LC 95 of the standard susceptible population for the insecticides combined with the sinergists. The results of these bioassays showed that TPP and DEM are able to suppress cypermetrin resistance in the population of Cristalina-GO, Nova Andradina-MS, Penápolis/Barbosa-MS and São José do Rio Preto-SP. All three sinergists provided suppression of the resistance to chlorpyrifos methyl resistance in the population of Fátima do Sul-MS and Penápolis/Barbosa-SP. The results of the bioassays with PBO also showed that this synergist antagonizes the insecticide action increasing its resistance to cypermetrin in the populations of Cristalina-GO and Nova Andradina-MS. The same effect was observed for the insecticide pirimiphos methyl in the population from Penápolis/Barbosa-SP and São José do Rio Preto -SP. This study provided preliminary evidence of a major involvement of biochemical mechanisms of resistance based on enhanced detoxification activity of the glutathione-S- transferases enzyme group inhibited by DEM, and of the esterases, enzyme group inhibited by TPP, with a minor involvement of the cytochrome P-450 dependent monoxigenases, whose action is suppressed by PBO. Besides the likely involvement of these enzymes in S. zeamais resistance, there also seems to occur site of action insensibility leading to pyrethroid resistance in the population from Jacarezinho-PR. / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-04-07T13:58:49Z No. of bitstreams: 2 2012-Tese-ThiagoNapoleao.pdf: 9487197 bytes, checksum: e6b10a14883d403ca1b304ec6ef5b1ab (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-07T13:58:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 2012-Tese-ThiagoNapoleao.pdf: 9487197 bytes, checksum: e6b10a14883d403ca1b304ec6ef5b1ab (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-06-27 / FACEPE; CNPq; CAPES / Lectinas, proteínas que ligam específica e reversivelmente a carboidratos, isoladas da entrecasca (MuBL) e do cerne (MuHL) da aroeira-do-sertão (Myracrodruon urundeuva) foram agentes inseticidas contra operários e soldados de Nasutitermes corniger (MuHL) e larvas de Aedes aegypti (MuBL e MuHL). A presente Tese descreve a purificação da lectina de folha de M. urundeuva (MuLL), a atividade termiticida de MuBL e MuLL sobre N. corniger, a atividade larvicida de MuLL sobre larvas de A. aegypti no quarto estágio (L4), o efeito de MuLL sobre o gorgulho do milho (Sitophilus zeamais) e o estudo dos potenciais mecanismos de ação inseticida. O procedimento de purificação de MuLL incluiu extração de proteínas das folhas com NaCl 0,15 M, precipitação com sulfato de amônio e cromatografia em coluna de quitina. MuLL foi caracterizada quanto ao perfil eletroforético em condições nativas e desnaturantes, bem como quanto ao efeito de carboidratos, temperatura e pH sobre a atividade hemaglutinante. Ensaio de determinação da atividade termiticida de MuBL e MuLL foi realizado em placas de Petri contendo discos de papel de filtro impregnados com diferentes quantidades de lectina. Quanto aos mecanismos de ação sobre os cupins, foram investigados a resistência das lectinas à degradação proteolítica e os efeitos das mesmas sobre bactérias simbiontes do trato intestinal. Para determinação da atividade larvicida contra A. aegypti, larvas L4 foram incubadas por 24 h em soluções contendo diferentes concentrações do extrato de folhas ou de MuLL isolada. A resistência de MuLL à proteólise e o efeito da lectina sobre as atividades de enzimas digestivas (proteases, tripsina e -amilase) das larvas foram investigados. Para determinação da atividade inseticida contra S. zeamais adultos o extrato ou MuLL foram incorporados a discos de farinha de trigo que serviram como dieta para os insetos durante 7 dias. Os parâmetros avaliados foram sobrevivência, índice de deterrência alimentar, taxa de consumo relativo, taxa de crescimento relativo, eficiência na conversão do alimento ingerido e atividades de enzimas digestivas (proteases, tripsina, celulases, fosfatases e -amilase). MuLL, uma lectina ligadora de quitina, é um polipeptídeo catiônico, glicosilado, de massa molecular 14,2 kDa cuja atividade hemaglutinante é inibida por glicoproteínas e estável ao aquecimento a 100 °C e em ampla faixa de pH. Atividade termiticida foi detectada para MuBL (CL50 de 0,974 mg/mL sobre operários e 0,787 mg/mL sobre soldados) e MuLL (CL50 de 0,374 mg/mL sobre operários e 0,432 mg/mL sobre soldados). As atividades hemaglutinantes de MuBL, MuHL e MuLL foram resistentes a extratos de intestino de N. corniger contendo atividade de tripsina e as três lectinas apresentaram ação bacteriostática (concentração mínima inibitória de 62,5 μg/mL para bactérias de operários e 125 μg/mL para bactérias de soldados). MuBL e MuHL foram agentes bactericidas mais eficientes sobre simbiontes de operários (concentração mínima bactericida de 125 μg/mL) do que MuLL (250 μg/mL), enquanto as três lectinas apresentaram atividade bactericida similar sobre as bactérias do intestino dos soldados (concentração mínima batericida de 250 μg/mL). O extrato de folhas e MuLL foram larvicidas contra A. aegypti com CL50 de 10,9 e 0,202 mg/mL, respectivamente. Estes resultados indicam MuLL como princípio ativo do extrato de folhas. MuLL foi resistente a hidrólise pelas enzimas do intestino das larvas, inibiu a atividade proteolítica total e de tripsina (Ki: 2,8 μM) e estimulou a atividade de -amilase das larvas. O extrato de folhas matou S. zeamais (CL50 de 72,4 mg de proteínas/g de farinha de trigo) e apresentou efeito deterrente alimentar moderado enquanto MuLL apenas exerceu forte efeito deterrente (índices de deterrência de 82% a 91% em concentrações de 45 a 150 mg/g). A toxicidade do extrato e o efeito deterrente de MuLL resultaram em perda de biomassa pelos insetos, o que foi refletido em valores negativos para as taxas de crescimento relativo e eficiências de conversão do alimento ingerido. As atividades de proteases, tripsina, fosfatase ácida e amilase em extratos do intestino de adultos alimentados com dieta contendo o extrato ou a lectina foram significativamente (p<0,05) menores que aquelas detectadas em extratos do intestino de insetos do grupo controle. A ingestão de dieta contendo MuLL resultou também em diminuição das atividades de endoglucanase e fosfatase alcalina. Em conclusão, os resultados obtidos revelam (1) MuHL, MuBL e MuLL como potenciais candidatos a inseticidas biodegradáveis para controle de N. corniger, A. aegypti e S. zeamais; (2) resistência das lectinas ao ambiente proteolítico do intestino de N. corniger e A. aegypti; (3) modulação de atividades de enzimas digestivas do intestino de insetos pelas lectinas; (4) atividade antibacteriana de MuHL, MuBL e MuLL sobre microorganismos intestinais simbiontes de N. corniger; (5) atividade inseticida contra N. corniger e A. aegypti por ingestão das lectinas e contra S. zeamais por rejeição da dieta contendo MuLL. A Tese contribui para o “estado da arte” no estudo da atividade inseticida de lectinas, fornecendo os primeiros dados para a compreensão dos mecanismos envolvidos nos efeitos deletérios exercidos por estas proteínas sobre N. corniger, A. aegypti e S. zeamais.

Insect damage in stored maize is one of the major post-harvest losses occurring in developing countries, especially in sub-Saharan Africa. To reduce economic losses, separation of infested grains from clean ones is critical and requires detection of infestation in stored grains. This study aimed at developing a rapid non-destructive detection system with three goals; - the first goal was to investigate the acoustic behavior of internally feeding S. zeamais (Coleoptera: Curculionidae) in maize. The pests were monitored for peak activity and signal amplitudes. The study was performed in the morning, afternoon and night times for three consecutive days with an ultrasonic probe attached to acoustic emission detector. The average number of peaks above threshold in the morning, afternoon and night was significantly different and were 60, 2 and 31 counts/s, respectively (P-value < 0.01). The average maximum amplitude was also different: 2.5, 1 and 1.8V for morning, afternoon and night sessions, respectively. The signal frequencies ranged between 1 and 15 kHz with a peak around 7 kHz. The second goal was to design and develop an inexpensive acoustic device for the detection of S. zeamais in the stored maize. This device included a microphone, signal conditioning circuit and a microcontroller. The third goal was to test the prototype in both clean and infested maize. The device could be manufactured for $55 or less. The device has a noise level below 0.2V in clean maize, infestation amplitude up to 1V and about 93.3% correct detection performance in infected maize. / Master of Science

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-02-22T14:21:22Z No. of bitstreams: 1 Izanielle Batista dos Santos.pdf: 695252 bytes, checksum: 87a9486b9be20199fbb71b6da8e965e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-22T14:21:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Izanielle Batista dos Santos.pdf: 695252 bytes, checksum: 87a9486b9be20199fbb71b6da8e965e5 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Brazil is a country with enormous potential for the production of grain. However, the country faces serious problems in the control of stored grain pests. The Sitophilus zeamais Motsch. (Coleoptera, Curculionidae) is one of the most destructive pests of corn, whose control is done by insecticides, however, their indiscriminate use has led to the development of resistant populations. In this context, Diatomaceous Earth stands in the control of stored grain pests. In view of this, the objective of this study was to investigate whether there are differences among Brazilian populations of S. zeamais in its Diatomaceous Earth resistance capacity associated with some behavioral characteristics of locomotion and of S. zeamais control efficiency. We used four populations of S. zeamais from the states of the Federal District (DF), Minas Gerais (MG) and Pernambuco (PE). The bioassay control efficiency was structured in a factorial (3 doses of Diatomaceous Earth x 3 exposure times) with four replications. Each repetition was constituted by ten adult insects, placed in Petri dishes containing corn treated with diatomaceous earth. The number of live insects by repetition after 24, 48 and 72 hours of exposure to Diatomaceous Earth. The behavioral bioassay was structured in a factorial (4 people x 3 doses of Diatomaceous Earth), where each repetition consisted of a single insect housed in the Petri dish. The movement of the insects was recorded and their locomotor behavior was observed for ten minutes. The tested variables were distance (cm) traversal velocity (cm. S-1), moving time (s) and number of stops. The results demonstrate an increased mortality of insects S. zeamais with increasing doses. There was also different responses among populations of S. zeamais in their behavioral resilience associated with decrease in distance traveled, the number of stops of insects with increasing doses. Confirming the existence of behavioral resistance in populations of S. zeamais studied. In view of this, the elucidation of possible behavioral changes in populations of S. zeamais exposed to Diatomaceous Earth can provide new ways to increase the effectiveness in the management of this pest. / O Brasil é um país com enorme potencial para a produção de grãos. No entanto, o país enfrenta sérios problemas no controle de pragas de grãos armazenados. O Sitophilus zeamais Motsch. (Coleoptera, Curculionidae) é uma das pragas mais destrutivas do milho, cujo controle é feito por inseticidas, entretanto, seu uso indiscriminado tem ocasionado o desenvolvimento de populações resistentes. Neste contexto, a Terra Diatomácea destaca-se no controle de pragas de grãos armazenados. Em vista disto, o objetivo deste trabalho foi investigar se há diferença entre as populações brasileiras de S. zeamais na sua capacidade de resistência à Terra Diatomácea associada a alguma característica comportamental de locomoção e a eficiência de controle de S. zeamais. Foram utilizadas quatro populações de S. zeamais provenientes dos estados do Distrito Federal (DF), Minas Gerais (MG) e Pernambuco (PE). O bioensaio eficiência de controle foi estruturado em um fatorial (3 doses de Terra Diatomácea x 3 tempos de exposição) com quatro repetições. Cada repetição foi constituída por dez insetos adultos, colocados em placas de Petri contendo milho tratado com Terra Diatomácea. Foi contabilizado o número de insetos vivos por repetição após 24, 48 e 72 horas de exposição a Terra Diatomácea. O bioensaio comportamental foi estruturado em um fatorial (4 populações x 3 doses de Terra Diatomácea), onde cada repetição foi constituída por um único inseto alojado em placa de Petri. O movimento dos insetos foi gravado e seu comportamento locomotor foi observado durante dez minutos. As variáveis testadas foram distância percorrida (cm), velocidade de caminhamento (cm. s-1), tempo em movimento (s), e número de paradas. Os resultados demonstram uma mortalidade crescente de insetos de S. zeamais com o incremento das doses. Observou-se também, respostas diferentes entre as populações de S. zeamais em sua capacidade de resistência comportamental associada a diminuição da distância percorrida e do número de paradas dos insetos com o incremento das doses. Confirmando a existência de resistência comportamental nas populações de S. zeamais estudadas. À vista disso, a elucidação de possíveis modificações comportamentais de populações de S. zeamais expostas à Terra Diatomácea pode proporcionar novos caminhos para aumentar a efetividade no manejo dessa praga.