Resumo: Spodoptera eridania (Cramer) (Lepidoptera: Noctuidade) é um inseto desfolhador polífago, que eventualmente era encontrado na cultura da soja. No entanto, surtos populacionais fizeram com que esta espécie se tornasse um problema, sendo necessário seu controle, feito através de inseticidas químicos. As possíveis causas para estas infestações seriam o excesso no uso de inseticidas, bem como a rotação e sucessão de culturas, que provêm uma oferta contínua de alimento, o que mantém esta espécie nos agroecossistemas. Outro fator que poderia estar contribuindo para estas infestações, é o fato de que diferentes cultivares de soja são plantadas em uma mesma área. A partir disso, para testar a hipótese de que as práticas agrícolas citadas anteriormente podem estar interferindo no desenvolvimento, sobrevivência e reprodução de S. eridania, este trabalho objetiva investigar a biologia de S. eridania em diferentes cultivares de soja e culturas de entressafra, para propor táticas de manejo para esta espécie na cultura da soja. Para tanto, esta pesquisa foi dividida em dois capítulos: I - Biologia e capacidade reprodutiva de S. eridania em diferentes cultivares de soja; II - Desenvolvimento e reprodução de S. eridania em culturas de entressafra da soja. No primeiro capítulo as cultivares utilizadas foram: FMT Tabarana, FMT Tucunaré, BRS/MT Pintado e Monsoy 8757. Os resultados mostraram que todas as cultivares proporcionaram a sobrevivência de S. eridania, porém a cultivar Monsoy 8757 foi a menos adequada, uma vez que juntamente com FMT Tabarana e FMT Tucunaré acresceu instares, alongou o desenvolvimento larval e pupal e reduziu o peso pupal. As culturas de entressafra da soja propostas para os experimentos foram: algodão (FMT 701), milho (Dekalb 370), crotalária (Crotalaria spectabilis), milheto (ADR-300) e girassol (Embrapa 122-V2000). Das culturas avaliadas, somente no algodão e girassol S. eridania completou o seu ciclo de vida. No milho e crotalária, as larvas morreram ainda no 1º instar e, no milheto, houve uma alta mortalidade larval, e somente dois indivíduos atingiram a fase adulta. Levando em consideração os resultados constatados nesta pesquisa, a cultivar de soja Monsoy 8757, bem como as culturas de entressafra, milho, crotalária e milheto interferiram no desenvolvimento e sobrevivência de S. eridania. Sendo assim, estas culturas podem ser indicadas em um plano de manejo para o controle deste inseto, com o intuito de reduzir a multiplicação de S. eridania no campo.

Orientador: Manoel Victor Franco Lemos / Coorientador: Janete Apparecida Desidério / Banca: Gislayne Fernandes Lemes Trindade Vilas-Bôas / Banca: João Roberto Spotti Lopes / Banca: Lúcia Maria Carareto Alves / Banca: Rosangela Zacarias Machado / Resumo: As pragas polífagas do gênero Spodoptera são consideradas algumas das mais importantes causadoras de prejuízos e de ampla distribuição em toda a América. Com o emprego intensivo de plantas geneticamente modificadas, contendo genes de Bacillus thuringiensis que codificam proteínas inseticidas, há a possibilidade do surgimento de insetos resistentes. Para driblar o desenvolvimento da resistência, podem-se utilizar plantas piramidadas expressando proteínas inseticidas com modo de ação distintas. Com essa finalidade, o presente estudo verificou o modo de ação das proteínas Cry1Ia10 e Vip3Aa sobre larvas neonatas de Spodoptera frugiperda, S. albula, S. eridania e S. cosmioides, correlacionando a interação dessas toxinas aos receptores de membrana do epitélio intestinal pela união das toxinas biotiniladas às Vesículas de Membrana da Microvilosidade Apical (VMMA) ou "Brush Border Membrane Vesicles" (BBMV) de intestino médio das larvas desses insetos. Em todas estas espécies foi detectada, por "Ligand-Blotting", um receptor putativo de cerca de 65 kDa. Em ensaios de competição in vitro com as proteínas biotiniladas, verificou-se que Vip3Aa e Cry1Ia10 não competem pelo mesmo receptor, e que Vip3Aa é mais eficiente que Cry1Ia10, quando testadas individualmente. Quando combinadas, observou-se a ação sinérgica das toxinas para S. frugiperda, S. albula e S. cosmioides. Entretanto, para S. eridania há a competição pelo mesmo receptor, e Cry1Ia10 é mais eficiente que Vip3Aa, porém com ação antagônica, quando testadas conjuntamente. Esses resultados sugerem que o uso desses genes na obtenção de plantas piramidadas pode não vir a ser efetivo para driblar a resistência em todas as espécies do mesmo gênero de insetos-praga / Abstract: Poliphagous pests belonging to the genus Spodoptera are considered some of the most important and harmfull pests due to its wide distribution over the American continent. Presently with the increase of the usage of genetically modified plants, containing Bacillus thuringiensis genes, which code for insecticide proteins, there is the possibility of the surge of resistant insects. To overcome this possibility, it has been proposed to use pyramided plants expressing toxins with different mode of action. Within mind the present study has verified the mode of action of the proteins Cry1IAa and Vip3Aa against neonate larvae of S. frugiperda, S. albula, S. eridania and S. cosmioides and the interaction between these toxins towards membrane receptors of the intestinal epithelium apical cells. It was then analyzed the biotinilated toxins union to the Brush Border Membrane Vesicles (BBMV) of the larvae from these insects. On all of them it was observed using the ligant blotting procedure a putative receptor with approximately 65 kDa in weight. Using in vitro competition assays with the biotinilated toxins, it was possible to observe that the protein Vip3Aa does not compete with the protein Cry1Ia and that the toxin Vip3Aa is more efficient than Cry1Ia when assayed individually. When analyzed together it was possible to observe a synergic action of these proteins over S. frugiperda, S. albula and S. cosmioides. However, for S. eridania it was observed competition between these two proteins (Cry1Ia and Vip3A) and a common receptor. Also for this last observation the Cry1IAa protein had a stronger action than the Vip3Aa although with antagonic action when tested together. The results seem to indicate that the use of these genes together, aiming transgenic pyramided plants may not be so effective as need to avoid the surge of resistance by the analyzed pests / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-06-01Bitstream added on 2014-06-13T20:44:11Z : No. of bitstreams: 1 bergamasco_vb_dr_jabo_parcial.pdf: 49657 bytes, checksum: 46ad234f3a11e051b1bcb9ffc847f8b5 (MD5) Bitstreams deleted on 2014-06-27T19:00:43Z: bergamasco_vb_dr_jabo_parcial.pdf,Bitstream added on 2014-06-27T19:02:00Z : No. of bitstreams: 1 bergamasco_vb_dr_jabo.pdf: 617522 bytes, checksum: 7d0a9a8d2ca5b34df3125760ee1ab1c6 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As pragas polífagas do gênero Spodoptera são consideradas algumas das mais importantes causadoras de prejuízos e de ampla distribuição em toda a América. Com o emprego intensivo de plantas geneticamente modificadas, contendo genes de Bacillus thuringiensis que codificam proteínas inseticidas, há a possibilidade do surgimento de insetos resistentes. Para driblar o desenvolvimento da resistência, podem-se utilizar plantas piramidadas expressando proteínas inseticidas com modo de ação distintas. Com essa finalidade, o presente estudo verificou o modo de ação das proteínas Cry1Ia10 e Vip3Aa sobre larvas neonatas de Spodoptera frugiperda, S. albula, S. eridania e S. cosmioides, correlacionando a interação dessas toxinas aos receptores de membrana do epitélio intestinal pela união das toxinas biotiniladas às Vesículas de Membrana da Microvilosidade Apical (VMMA) ou “Brush Border Membrane Vesicles” (BBMV) de intestino médio das larvas desses insetos. Em todas estas espécies foi detectada, por “Ligand-Blotting”, um receptor putativo de cerca de 65 kDa. Em ensaios de competição in vitro com as proteínas biotiniladas, verificou-se que Vip3Aa e Cry1Ia10 não competem pelo mesmo receptor, e que Vip3Aa é mais eficiente que Cry1Ia10, quando testadas individualmente. Quando combinadas, observou-se a ação sinérgica das toxinas para S. frugiperda, S. albula e S. cosmioides. Entretanto, para S. eridania há a competição pelo mesmo receptor, e Cry1Ia10 é mais eficiente que Vip3Aa, porém com ação antagônica, quando testadas conjuntamente. Esses resultados sugerem que o uso desses genes na obtenção de plantas piramidadas pode não vir a ser efetivo para driblar a resistência em todas as espécies do mesmo gênero de insetos-praga / Poliphagous pests belonging to the genus Spodoptera are considered some of the most important and harmfull pests due to its wide distribution over the American continent. Presently with the increase of the usage of genetically modified plants, containing Bacillus thuringiensis genes, which code for insecticide proteins, there is the possibility of the surge of resistant insects. To overcome this possibility, it has been proposed to use pyramided plants expressing toxins with different mode of action. Within mind the present study has verified the mode of action of the proteins Cry1IAa and Vip3Aa against neonate larvae of S. frugiperda, S. albula, S. eridania and S. cosmioides and the interaction between these toxins towards membrane receptors of the intestinal epithelium apical cells. It was then analyzed the biotinilated toxins union to the Brush Border Membrane Vesicles (BBMV) of the larvae from these insects. On all of them it was observed using the ligant blotting procedure a putative receptor with approximately 65 kDa in weight. Using in vitro competition assays with the biotinilated toxins, it was possible to observe that the protein Vip3Aa does not compete with the protein Cry1Ia and that the toxin Vip3Aa is more efficient than Cry1Ia when assayed individually. When analyzed together it was possible to observe a synergic action of these proteins over S. frugiperda, S. albula and S. cosmioides. However, for S. eridania it was observed competition between these two proteins (Cry1Ia and Vip3A) and a common receptor. Also for this last observation the Cry1IAa protein had a stronger action than the Vip3Aa although with antagonic action when tested together. The results seem to indicate that the use of these genes together, aiming transgenic pyramided plants may not be so effective as need to avoid the surge of resistance by the analyzed pests

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-12-13T15:30:36Z No. of bitstreams: 1 Silvia Martins de Salles_.pdf: 1554119 bytes, checksum: 531304cc1d1683afbc987722d8e71530 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-13T15:30:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silvia Martins de Salles_.pdf: 1554119 bytes, checksum: 531304cc1d1683afbc987722d8e71530 (MD5) Previous issue date: 2017-07-31 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O desenvolvimento da resistência representa uma ameaça ao controle de pragas com a utilização de plantas Bt. A conservação de inimigos naturais pode contribuir para reduzir a evolução da resistência à soja Bt, e entre os insetos de interesse para uso no controle de espécies do gênero Spodoptera, os parasitoides têm sido considerados os mais importantes devido à sua eficiência e à sua especificidade em relação ao hospedeiro. Nessa perspectiva, este estudo teve como objetivo avaliar as interações de Spodoptera eridania (Lepidoptera: Noctuidae) e o endoparasitoide Dolichozele sp. (Hymenoptera: Braconidae), quando tratados com a soja Bt que sintetiza a proteína Cry1Ac. Para tanto, lagartas de S. eridania foram expostas aos seguintes tratamentos: (T1) não parasitadas e alimentadas com soja convencional, (T2) não parasitadas e alimentadas com soja Bt, (T3) parasitadas e alimentadas com soja convencional, (T4) parasitadas e alimentadas com soja Bt, e (T5) parasitadas e alimentadas com soja transgênica BRR. A biologia dos parasitoides descendentes de lagartas alimentadas com soja Bt foi avaliada através da observação da data de formação do casulo do parasitoide, a data de emergência, o sexo, a longevidade do parasitoide adulto e a sobrevivência. Na avaliação de preferência do parasitoide por lagartas alimentadas com soja Bt e soja não Bt, as lagartas receberam tempos de exposição diferentes à fêmea do parasitoide – a saber, 2h, 4h e 6h. Nos tratamentos com Dolichozele sp. isolados ou em conjunto com soja Bt, a mortalidade foi significativamente maior que o tratamento-controle (F= 63,5; gl= 4,14; p=0,001), apresentando mortalidade média de lagartas de 17,0 (T3), 20,2 (T4) e 17,5 (T5). Através dos ensaios imunoenzimáticos (ELISA), foi possível detectar a presença da proteína Cry1Ac em folhas de soja Bt, fezes de S. eridania e em larvas de Dolichozele sp. Os parasitoides emergidos de lagartas alimentadas com soja Bt e soja RR evidenciaram diferenças significativas na fase de pupa (F= 15,058; gl=2; P=0,001) nos tratamentos T4 (16,6 dias) e T5 (17,08 dias), quando comparados com o controle, T3 (18,2 dias). Parasitoides submetidos ao T4 (lagartas alimentadas com soja Bt) apresentaram menor sobrevivência em relação aos outros tratamentos (Kaplan–Meier, Log Rank, X2 =8,22, gl=2, p = 0,016; Breslow, X2 =9,58, gl=2, P = 0,008; Tarone-Ware, X2 =9,94, gl=2, p = 0,007). Observou-se correlação positiva entre o tempo de exposição e a taxa de parasitismo de Dolichozele sp. em S. eridania (Rho de Spearman = 0,758, p=0,001). Portanto, os resultados deste estudo indicam que o parasitoide tem efeito positivo no controle de S. eridania, entretanto seu desenvolvimento e sua sobrevivência podem se influenciar pela presença da toxina Bt. Dolichozele sp. revelou potencial para agir de forma eficiente em estratégias de manejo da evolução da resistência às proteínas Cry em soja Bt, pois podem ajudar a suprimir as populações de pragas alvo e não alvo. / The development of insect resistance poses a threat to pest control using Bt plants. The conservation of natural enemies may contribute to reduce the evolution of Bt soybean resistance. Among the insects of interest for use in the control of species of the genus Spodoptera, parasitoids have been considered the most important due to their efficiency and specificity in relation to the host. In this way, this study aimed to evaluate the interactions of Spodoptera eridania (Lepidoptera: Noctuidae) and the endoparasitoid Dolichozele sp. (Hymenoptera: Braconidae) when treated with Bt soybean that synthesizes Cry1Ac protein. For this purpose, S. eridania larvae were exposed to the following treatments: (T1) non-parasitized and fed with conventional soybean; (T2) non-parasitized and fed with Bt soybean; (T3) parasitized and fed with conventional soybean; (T4) parasitized and fed with Bt soybean; and (T5) parasitized and fed with transgenic BRR soybean. The biology of the parasitoids descendant from larvae fed with Bt soybean was evaluated by observing the date of formation of the parasitoid pupa, date of emergence, sex, adult parasitoid longevity and survival. In the evaluation of the parasitoid preference for larvae fed with Bt soybean and non-Bt soybean, larvae received different exposure times to the parasitoid female, of 2h, 4h and 6h. In the treatments using Dolichozele sp. isolated or in conjunction with Bt soybean, mortality was significantly higher than the control treatment (F = 63.5; gl = 4.14; P = 0.001), with a mean larval mortality of 17.0 (T3), 20.2 (T4) and 17.5 (T5). Through the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), it was possible to detect the transfer of the Cry1Ac protein in S. eridania and Dolichozele sp.). The parasitoids emerged from larvae fed Bt soybean showed significant difference in the pupal phase (F = 15.058, gl = 2, P = 0.001) in the treatments T4 (16.6 days) and T5 (17.08 days) when compared as control T3 (18.2 days). The survival of the parasitoids that emerged from larvae fed with Bt soybean (T4) was lower (Kaplan-Meier, Log Rank, X2 = 8.22, gl = 2, p = 0.016, Breslow, X2 = 9.58, gl = 2, p = 0.008; Tarone-Ware, X2 = 9.94, gl = 2, p = 0.007). There was a positive correlation between the exposure time and the parasitism rate of Dolichozele sp. in S. eridania (Spearman's Rho = 0.758, p = 0.001). The results of this study indicate that the parasitoid has a positive effect on the control of S. eridania, however its development and survival may be influenced by the presence of the Bt toxin. Dolichozele sp. presented the potential to act positively in strategies to manage the evolution of resistance to Cry proteins in Bt soybeans, as they may help suppress pest populations.