O objetivo geral desta pesquisa foi avaliar a fisiologia reprodutiva de Nezara viridula (L, 1758) (Hemiptera: Pentatomidae) e os fatores que influenciam o seu processo reprodutivo, como a frequência de cópula, a associação a bactérias simbiontes e a utilização de recursos nutricionais. Análises da composição bioquímica da hemolinfa durante o processo de maturação reprodutiva das fêmeas indicaram que a concentração de proteína total aumentou gradativamente durante o período de maturação dos ovários, sendo que as proteínas ligadas ao desenvolvimento de oócitos, as vitelogeninas, tornaram-se disponíveis na hemolinfa a partir do décimo dia de idade, período que corresponde à fase de pré-cópula. O desenvolvimento e a maturação de oócitos ocorreram de forma gradativa em função do aumento das proteínas disponíveis na hemolinfa das fêmeas. A cópula não foi essencial para o desenvolvimento dos ovários, indicando a inexistência de estímulos fisiológicos associados à distensão da espermateca ou à transferência de moléculas associadas ao fluído seminal de machos. Entretanto, a freqüência com que as fêmeas copularam afetou a capacidade reprodutiva de N. viridula, sendo as fêmeas que copularam por duas vezes as mais fecundas em relação àquelas que copularam múltiplas vezes. Este fato também indica a existência de custos fisiológicos associados à cópula para fêmeas, sendo ainda evidente a inexistência de relação positiva entre os possíveis benefícios da transferência de nutrientes pelo macho a fêmea e o número de cópulas realizadas. Análises relacionadas à utilização de recursos nutricionais indicaram que o desenvolvimento do ovário de N. viridula é basicamente dependente de nutrientes adquiridos na fase adulta, sendo que a fecundidade de fêmeas oriundas de ninfas criadas em dieta de valor nutricional reduzido, foi recuperada quando adultos foram alimentados em dieta de valor nutricional adequado. Foi verificado ainda uma rica diversidade de bactérias associadas ao aparelho reprodutor masculino de N. viridula, com predominância da Enterobacteriaceae Klebsiella sp, a qual foi anteriormente relatada associada ao intestino de N. viridula. Fêmeas copuladas com machos infectados ou não por estas bactérias não apresentaram qualquer efeito em sua capacidade reprodutiva. / The objective of this research was to evaluate the reproductive physiology of Nezara viridula (L., 1758) (Hemiptera: Pentatomidae) and the factors that influence their reproductive process, such as mating frequency, association to symbiotic bacteria and the use of food resources. Analysis on biochemical composition of haemolymph during the reproductive maturation process of females indicated that the total protein concentration increased gradually during ovary maturation the proteins related to oocyte development, the vitellogenins, became available in the hemolymph from the tenth day of age, corresponding to the pre-copulation. Oocyte development and maturation occurred gradually due to the increase of protein available in hemolymph of females. Copulation was not requered for ovary development, indicating the absence of physiological stimuli associated with spermatheca distension or molecules with on male seminal fluids. However, the frequency females mated affected the reproductive capacity of N. viridula, to females that mated twice were the most fecund if compared to those mated multiple times. This also indicates that there are physiological cost associated with mating frequency, and that there is no positive relationship between the potential benefits from the transfer of nutrients from male to female and the number of mates performed. Analysis related to the use of food resources indicated that ovary development of N. viridula is basically dependent on nutrients acquired during adulthood. Fecundity of females obtained from nymphs reared on a low nutritional value diet was recovered when adults were fed on an adequate-nutritional diet. We further verified a rich diversity of bacteria associated with the male reproductive system of N. viridula, with predominance of the Enterobacteriaceae Klebsiella sp, which was previously reported associated with the gut of N. viridula. Females copulated by males infected or not by these bacteria did not show any effect on their reproductive capacity.

O cultivo da soja em grandes áreas agrícolas e o plantio sucessivo em uma mesma área contribuíram significativamente para o aumento na incidência de insetospraga nessa cultura, causando danos crescentes à produção. Os percevejos sugadores de sementes são considerados uma das pragas de maior importância para a cultura da soja. Neste estudo, 286 plantas F2 provenientes do cruzamento entre IAC-100 e CD- 215 foram utilizadas para a identificação de marcadores ligados a genes de resistência a estes insetos. O delineamento inteiramente casualizado foi adotado sendo avaliados dez caracteres agronômicos e cinco caracteres relacionados à resistência a insetos. Um mapa genético foi construído com base em marcadores AFLP e TRAP. A partir de 14 combinações AFLP utilizadas um total de 643 marcas foi obtido, das quais 67 (10,42%) foram polimórficas, com média de 4,79 marcas polimórficas por combinação. Para o marcador TRAP, 11 combinações de primers fixo/arbitrário geraram 230 marcas, sendo 31 (13,48%) polimórficas, média de 2,82 marcas polimórficas por combinação. Apesar do menor número de marcas polimórficas por combinação, a percentagem de polimorfismo obtida com o marcador TRAP (0,13) foi maior do que para o AFLP (0,10). Foram observados valores moderados para o PIC, com média de 0,37 para ambos os marcadores. Os marcadores SNP apresentaram polimorfismo não informativo, não sendo utilizados no mapeamento. No mapa de ligação foram posicionados 49 marcadores (35 AFLP e 14 TRAP), distribuídos por 12 grupos de ligação, totalizando 696 cM com distância média de 17,93 cM entre marcadores. Para a identificação de QTLs foram utilizadas duas abordagens. A análise de marcas simples permitiu a detecção de três e seis QTLs (LOD=2,5), considerando os valores significativos a 5% e 10%, respectivamente. Pelo método de mapeamento por intervalo composto foram identificados 14 QTLs, referentes a cinco caracteres, distribuídos por oito grupos de ligação. A proporção da variação fenotípica explicada por estes QTLs variou de 8,94% a 59,97%. / Cultivation soybean in major agricultural areas and successive planting in the same area significantly contribute to the increase in the incidence of insect pests on this crop, causing increasing damage to production. The seed-sucking stink bugs are considered to be one of the major pests of soybeans. In this study, 286 F2 plants obtained from crosses of IAC-100 and CD-215 were used to identify markers linked to resistance genes to these insects. The completely randomized design was adopted and ten agronomic traits and five traits related to insect resistance were analyzed. A genetic map was constructed based on AFLP and TRAP markers. From 14 AFLP combinations used a total of 643 marks were obtained, of which 67 (10.42%) were polymorphic, with an average of 4.79 polymorphic marks per combination. For the TRAP marker, 11 primers combinations fixed/arbitrary generated 230 marks, of which 31 (13.48%) were polymorphic, an average of 2.82 polymorphic marks per combination. Despite the lower number of polymorphic marks per combination, the percentage of polymorphism obtained with the TRAP marker (0.13) was higher than that for AFLP (0.10). Intermediate PIC values were found, with an average of 0.37 for both markers. The SNP markers presented not informative polymorphisms and were not used in the mapping. The linkage map consisted of 49 markers (35 AFLP and 14 TRAP), scattered across 12 linkage groups, totalizing 696 cM with an average distance of 17.93 cM between markers. QTLs mapping was conducted using two distinct approaches. The single marker analysis allowed the identification of three and six QTLs (LOD=2.5), considering the significance level at 5% and 10%, respectively. The composite interval mapping approach allowed the identification of 14 QTLs, concerning five characters, scattered across eight linkage groups. The proportion of the phenotypic variation explained by these QTLs ranged from 8.94% to 59.97%.

O percevejo-marrom-da-soja, Euschistus heros (F.) (Hemiptera: Pentatomidae), é uma praga chave da soja na América do Sul. Recentemente, foi descoberto a presença de duas linhagens alopátricas de E. heros no Brasil. Uma linhagem de ocorrência predominante na região Norte/Nordeste (N) e outra predominante na região Sul (S) e uma zona sobreposição entre as linhagens no Cerrado. O encontro de dois pools gênicos pode representar aumento ou diminuição de vigor das populações mediado pelo grau de isolamento reprodutivo. O encontro das linhagens no Cerrado é uma hipótese para as explosões populacionais de E. heros em cultivos de soja e constante ocorrência em cultivos de algodão relatados nos últimos anos. Questões sobre o potencial adaptativo dessas linhagens são de grande importância para entendimento da dinâmica e dos surtos populacionais de E. heros. Assim, nossos objetivos foram: 1) verificar a presença de barreiras reprodutivas entre as duas linhagens alopátricas de E. heros que promova uma prole híbrida de baixo fitness; e 2) avaliar o efeito da temperatura e fotoperíodo no tempo de desenvolvimento e viabilidade de fases imaturas e na expressão da dormência nas linhagens alopátricas de E. heros. Cruzamentos recíprocos foram realizados com intuito de avaliar o desenvolvimento da prole híbrida quando comparada com a prole coespecífica. Os parâmetros biológicos e de tabela de vida evidenciaram que o cruzamento entre as duas linhagens não representou diminuição de fitness da prole híbrida, portanto, não existe incompatibilidade pós-zigótica entre as linhagens de E. heros. Adicionalmente, ovos das linhagens (S e N) foram incubados em câmaras climáticas sob diferentes regimes de luz (10: 14, 11,5: 12,5 e 14: 10 (L: E)); e temperaturas (14,18, 21 e 25°C). Ficou evidente que existe uma relação entre temperatura e fotoperíodo no tempo de desenvolvimento e viabilidade de E. heros. A temperatura de 18°C e fotoperíodo de 10: 14 (L:E) aumentam o tempo necessário para completar o ciclo e reduzem a viabilidade. Temperatura de 25°C e fotoperíodo de 14: 10 (L:E) diminuem tempo de desenvolvimento e aumentam a viabilidade nas fases imaturas das duas linhagens. A expressão do fenótipo da dormência foi positivamente afetada por temperaturas menores e fotoperíodos mais curtos, especialmente para a linhagem Sul. A linhagem Norte não expressou características fenotípicas de dormência mesmo sob condições de temperaturas baixas e dias curtos. As diferenças encontradas possivelmente estão relacionadas ao local de origem das duas linhagens. Assim, o encontro de dois pools gênicos onde não há barreira reprodutiva aumenta a diversidade genética nas populações e permite a combinação de alelos que podem aumentar o vigor das populações e a capacidade de adaptação a ambientes novos e perturbados, como o ambiente agrícola. Os resultados demonstram que as duas linhagens possuem respostas similares aos fatores de estresses abióticos nas fases imaturas e distintas na expressão do fenótipo da dormência. As respostas deste trabalho oferecem informações úteis para melhor entender a dinâmica populacional contemporânea e para implementação de estratégias de manejo mais eficientes e sustentáveis de E. heros no cenário agrícola nacional. / The brown soybean stink bug, Euschistus heros (F.) (Hemiptera: Pentatomidae), is a key soybean pest in South America. It was recently discovered the presence of two allopatric lineages of E. heros in Brazil. A lineage predominantly occurring in the Northern/Northeast region (N) and another predominate in the Southern region (S) and an overlapping hybridization zone in the Cerrado region. The meeting of two gene pools may represent an increase or decrease in the vigor of populations in the absence of reproductive isolation. The reunion of the lineages in the Cerrado is a hypothesis for the expressive increase of the species in soybean cultivations and expansion of problems in the cotton crop. Questions about the adaptive potential of these lineages are of great importance for understanding the dynamics and population outbreaks of E. heros. The present study aims to: 1) verify the presence of reproductive barriers between the two lineages by means of a low fitness hybrid offspring; 2) to evaluate the effect of temperature and photoperiod on the development time and viability of immature phases and expression of dormancy in the allopatric lineages of E. heros. Reciprocal crosses were performed with the purpose of evaluating the development of the hybrid offspring when compared to the co-specific offspring. The biological and life table parameters showed that the crossbreeding between the two lineages did not represent a decrease in the fitness of the hybrid offspring. Therefore, there is no post-zygotic incompatibility among the lineages of E. heros. Additionally, eggs from both lineages (S and N) were incubated in climatic chambers under different light regimes (10: 14, 11,5: 12,5 and 14: 10 (L: E) and temperatures (14, 18, 21 and 25°C). It was evident that there is a relationship between temperature and photoperiod in the development time and viability of E. heros. The temperature of 18°C and photoperiod of 10: 14 (L: E) increase the time required to complete the cycle and reduce viability. Temperature of 25°C and photoperiod of 14: 10 (L: E) decrease development time and increase viability in the immature phases of the two lineages. The expression of the dormancy phenotype was positively affected by shorter temperatures and shorter photoperiods, especially for the Southern lineage. The Northern lineage did not express phenotypic characteristics of dormancy even under low temperature and short-day conditions. The differences found are possibly related to the geographical origin of the two lineages. Thus, the meeting of two gene pools where there is no reproductive barrier increases the genetic diversity in populations and, allows the combination of alleles that can increase the vigor of populations and the ability to adapt to new and disturbed environments, such as the agricultural environment. The results demonstrate that the two strains have similar responses to the abiotic stress factors in the immature phases and distinct in the expression of the dormancy phenotype. The answers of this work offer useful information to better understand contemporary population dynamics and to implement more efficient and sustainable management strategies of E. heros in the national agricultural scenario.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of the study were: a) to evaluate the effect of spraying nozzles on two insecticides controlling velvetbean caterpillar, Anticarsia gemmatalis, stink bug, Piezodorus guildinii and b) to evaluate the effect of spray volume in the efficiency of insecticide control velvetbean caterpillar and stink bug in soybean crop. In the experiment of spraying nozzles the experimental design was randomized block with six treatments and five replications. The nozzle used in this study were XR 11002, TXA 8002, AI 11002, TT 11002 and a control without insecticide application, calibrated to of 150 L. ha-1. The spray volumes experiment was in a randomized block design with five replications, in a factorial arrangement (5 x 6). The factor A represented the spray volumes of 50, 100, 150 and 200 L. ha-1 and a check without insecticide application; factor B represented samplings timing. The results showed there was effect of nozzle type on insecticides control of A. gemmatalis and P. guildinii in soybean. For Velvetbean Caterpillar the nozzle XR 11002 promoted the best results for insecticide control, with efficiency ≥ 80 % up to 10 days after application. For P. guildinii control by the insecticides the nozzle TXA 8002 promoted the longest efficient up to 21 day after application. The yield was higher in plots treated with insecticides using the nozzles XR 11002 and TXA 8002. Regarding to spray volume, the control of A. gemmatalis were achieved for up to 10 day after application using volumes of 150 and 200 L. ha-1. Volumes of 50 and 100 L. ha-1 presented no satisfactory result, and did not achieve minimum performance (80%) on the evaluation period. For P. guildinii the sprayer volume of to 50 L. ha-1 did not present satisfactory result in the reduction of the population, since the volumes of 100, 150 and 200 L. ha-1 controlled efficiently until 14 day after application. / Conduziu-se uma pesquisa na safra agrícola de 2006/07, em lavoura comercial de soja no município de Santa Maria - RS com os seguintes objetivos: a) avaliar qual a melhor ponta de pulverização para o controle de lagarta-da-soja, Anticarsia gemmatalis, e percevejo-verde-pequeno, Piezodorus guildinii e b) avaliar o efeito de diferentes volumes de calda na eficiência de controle de lagarta-da-soja e percevejo-verde-pequeno na cultura da soja. No experimento de pontas o delineamento experimental foi de blocos ao acaso com cinco tratamentos e cinco repetições. As pontas utilizadas foram XR 11002, TXA 8002, AI 11002, TT 11002 além de uma testemunha sem aplicação de inseticida, calibrados para um volume de 150 L.ha-1, no experimento o delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso, com cinco tratamentos e cinco repetições, em esquema bifatorial 5 x 6. O fator A foi representado pelos volumes de calda de 50, 100, 150 e 200 L.ha-1, além de uma testemunha sem aplicação de inseticidas; e o fator B por seis datas de amostragens. Os resultados obtidos mostram que houve diferença estatística entre os tratamentos com as pontas testadas tanto no controle de A. gemmatalis como de P. guildinii na cultura da soja. Para a lagarta-da-soja a ponta que XR 11002 proporcionou os melhores resultados de controle com eficiência ≥ 80 % até o final das avaliações, 10 dias após a aplicação. Quando se aplicou os tratamentos visando o controle de P. guildinii o controle com a ponta TXA 8002 controla eficientemente até 21 dias após a aplicação. A produtividade foi maior nas parcelas tratadas utilizando-se pontas XR 11002 e TXA 8002. O controle de A. gemmatalis apresentou eficiência de controle até 10 dias após a aplicação usando volumes de 150 e 200 L ha-1, entretanto com volumes de 50 e 100 L ha-1 não apresenta resultado satisfatório, sendo que no período avaliado não atingiram eficiência mínima de 80%. Para P. guildinii a aplicação de volume de calda correspondente a 50 L ha-1 não apresenta resultado satisfatório na diminuição da população, já os volumes de 100, 150 e 200 L ha-1 controlaram com eficiência até 14 dias após a aplicação.

Orientador: Sergio Antonio De Bortoli / Banca: Robson Thomaz Thuler / Banca: Rogéria Inês Rosa Lara / Resumo: O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Biologia e Criação de Insetos (LBCI) da FCAV - UNESP - Jaboticabal, para avaliar os aspectos biológicos e a taxa de consumo do predador Orius insidiosus (Say, 1832) (Hemiptera: Anthocoridae), alimentando-se de ovos e lagartas de segundo ínstar de Plutella xylostella (L., 1758) (Lepidoptera: Plutellidae) e em ovos de Anagasta kuehniella (Zeller, 1879) (Lepidoptera: Pyralidae) (considerado tratamento testemunha). Para as espécies estudadas, O. insidiosus apresentou um período ninfal maior quando alimentado com lagartas de P. xylostella. O consumo total, durante a fase ninfal, foi maior quando alimentados com ovos de A. kuehniella, ovos e lagartas de P. xylostella, respectivamente. Na fase adulta, o período de pré-oviposição foi menor para os insetos alimentados com lagartas de P. xylostella, o que resultou em um encurtamento nessa fase biológica do predador. Os ovos de P. xylostella foram nutricionalmente mais adequados ao desenvolvimento de O. insidiosus. Para os ovos de P. xylostella, O. insidiosus apresentou curva de resposta funcional tipo II e mostrou uma tendência de estabilização nas densidades mais altas. A taxa de ataque (a) foi de 0,0127 ovos/hora e 0,00233 lagartas/hora e o tempo de manipulação (Th) foi de 1,4037 horas e de 2,7903 horas, para ovos e lagartas de P. xylostella, respectivamente. / Abstract: This study was done at the Laboratório de Biologia e Criação de Insetos (LBCI) at FCAV - UNESP - Jaboticabal, to assess the biological aspects and the rate of consumption of the predator Orius insidiosus (Say, 1832) (Hemiptera: Anthocoridae), feeding on eggs and second instar larvae of Plutella xylostella (L., 1758) (Lepidoptera: Plutellidae) and on eggs of Anagasta kuehniella (Zeller, 1879) (Lepidoptera: Pyralidae) (considered to be check treatment). For the species studied, O. insidiosus presented a longer nymph period when fed with P. xylostella caterpillars. Total consumption, during the nymph stage, was greater for A. kuehniella eggs, P. xylostella eggs and caterpillars, respectively. In the adult phase, the preoviposition period was shorter for the insects fed on P. xylostella caterpillars, demonstrating a shortening of this biological phase in the predator. The eggs of P. xylostella were nutritionally better suited to the development of O. insidiosus. For the eggs of P. xylostella, O. insidiosus presented a type II functional response curve, showing a tendency to stabilize in higher densities. The searching rate (a) was 0.0127 eggs/hour and 0.00233 caterpillars/hour and the handling time (Ht) was 1.4037 hours and 2.7903 hours, for P. xylostella eggs and caterpillars, respectively. / Mestre

O objetivo geral desta pesquisa foi avaliar a fisiologia reprodutiva de Nezara viridula (L, 1758) (Hemiptera: Pentatomidae) e os fatores que influenciam o seu processo reprodutivo, como a frequência de cópula, a associação a bactérias simbiontes e a utilização de recursos nutricionais. Análises da composição bioquímica da hemolinfa durante o processo de maturação reprodutiva das fêmeas indicaram que a concentração de proteína total aumentou gradativamente durante o período de maturação dos ovários, sendo que as proteínas ligadas ao desenvolvimento de oócitos, as vitelogeninas, tornaram-se disponíveis na hemolinfa a partir do décimo dia de idade, período que corresponde à fase de pré-cópula. O desenvolvimento e a maturação de oócitos ocorreram de forma gradativa em função do aumento das proteínas disponíveis na hemolinfa das fêmeas. A cópula não foi essencial para o desenvolvimento dos ovários, indicando a inexistência de estímulos fisiológicos associados à distensão da espermateca ou à transferência de moléculas associadas ao fluído seminal de machos. Entretanto, a freqüência com que as fêmeas copularam afetou a capacidade reprodutiva de N. viridula, sendo as fêmeas que copularam por duas vezes as mais fecundas em relação àquelas que copularam múltiplas vezes. Este fato também indica a existência de custos fisiológicos associados à cópula para fêmeas, sendo ainda evidente a inexistência de relação positiva entre os possíveis benefícios da transferência de nutrientes pelo macho a fêmea e o número de cópulas realizadas. Análises relacionadas à utilização de recursos nutricionais indicaram que o desenvolvimento do ovário de N. viridula é basicamente dependente de nutrientes adquiridos na fase adulta, sendo que a fecundidade de fêmeas oriundas de ninfas criadas em dieta de valor nutricional reduzido, foi recuperada quando adultos foram alimentados em dieta de valor nutricional adequado. Foi verificado ainda uma rica diversidade de bactérias associadas ao aparelho reprodutor masculino de N. viridula, com predominância da Enterobacteriaceae Klebsiella sp, a qual foi anteriormente relatada associada ao intestino de N. viridula. Fêmeas copuladas com machos infectados ou não por estas bactérias não apresentaram qualquer efeito em sua capacidade reprodutiva. / The objective of this research was to evaluate the reproductive physiology of Nezara viridula (L., 1758) (Hemiptera: Pentatomidae) and the factors that influence their reproductive process, such as mating frequency, association to symbiotic bacteria and the use of food resources. Analysis on biochemical composition of haemolymph during the reproductive maturation process of females indicated that the total protein concentration increased gradually during ovary maturation the proteins related to oocyte development, the vitellogenins, became available in the hemolymph from the tenth day of age, corresponding to the pre-copulation. Oocyte development and maturation occurred gradually due to the increase of protein available in hemolymph of females. Copulation was not requered for ovary development, indicating the absence of physiological stimuli associated with spermatheca distension or molecules with on male seminal fluids. However, the frequency females mated affected the reproductive capacity of N. viridula, to females that mated twice were the most fecund if compared to those mated multiple times. This also indicates that there are physiological cost associated with mating frequency, and that there is no positive relationship between the potential benefits from the transfer of nutrients from male to female and the number of mates performed. Analysis related to the use of food resources indicated that ovary development of N. viridula is basically dependent on nutrients acquired during adulthood. Fecundity of females obtained from nymphs reared on a low nutritional value diet was recovered when adults were fed on an adequate-nutritional diet. We further verified a rich diversity of bacteria associated with the male reproductive system of N. viridula, with predominance of the Enterobacteriaceae Klebsiella sp, which was previously reported associated with the gut of N. viridula. Females copulated by males infected or not by these bacteria did not show any effect on their reproductive capacity.

O cultivo da soja em grandes áreas agrícolas e o plantio sucessivo em uma mesma área contribuíram significativamente para o aumento na incidência de insetospraga nessa cultura, causando danos crescentes à produção. Os percevejos sugadores de sementes são considerados uma das pragas de maior importância para a cultura da soja. Neste estudo, 286 plantas F2 provenientes do cruzamento entre IAC-100 e CD- 215 foram utilizadas para a identificação de marcadores ligados a genes de resistência a estes insetos. O delineamento inteiramente casualizado foi adotado sendo avaliados dez caracteres agronômicos e cinco caracteres relacionados à resistência a insetos. Um mapa genético foi construído com base em marcadores AFLP e TRAP. A partir de 14 combinações AFLP utilizadas um total de 643 marcas foi obtido, das quais 67 (10,42%) foram polimórficas, com média de 4,79 marcas polimórficas por combinação. Para o marcador TRAP, 11 combinações de primers fixo/arbitrário geraram 230 marcas, sendo 31 (13,48%) polimórficas, média de 2,82 marcas polimórficas por combinação. Apesar do menor número de marcas polimórficas por combinação, a percentagem de polimorfismo obtida com o marcador TRAP (0,13) foi maior do que para o AFLP (0,10). Foram observados valores moderados para o PIC, com média de 0,37 para ambos os marcadores. Os marcadores SNP apresentaram polimorfismo não informativo, não sendo utilizados no mapeamento. No mapa de ligação foram posicionados 49 marcadores (35 AFLP e 14 TRAP), distribuídos por 12 grupos de ligação, totalizando 696 cM com distância média de 17,93 cM entre marcadores. Para a identificação de QTLs foram utilizadas duas abordagens. A análise de marcas simples permitiu a detecção de três e seis QTLs (LOD=2,5), considerando os valores significativos a 5% e 10%, respectivamente. Pelo método de mapeamento por intervalo composto foram identificados 14 QTLs, referentes a cinco caracteres, distribuídos por oito grupos de ligação. A proporção da variação fenotípica explicada por estes QTLs variou de 8,94% a 59,97%. / Cultivation soybean in major agricultural areas and successive planting in the same area significantly contribute to the increase in the incidence of insect pests on this crop, causing increasing damage to production. The seed-sucking stink bugs are considered to be one of the major pests of soybeans. In this study, 286 F2 plants obtained from crosses of IAC-100 and CD-215 were used to identify markers linked to resistance genes to these insects. The completely randomized design was adopted and ten agronomic traits and five traits related to insect resistance were analyzed. A genetic map was constructed based on AFLP and TRAP markers. From 14 AFLP combinations used a total of 643 marks were obtained, of which 67 (10.42%) were polymorphic, with an average of 4.79 polymorphic marks per combination. For the TRAP marker, 11 primers combinations fixed/arbitrary generated 230 marks, of which 31 (13.48%) were polymorphic, an average of 2.82 polymorphic marks per combination. Despite the lower number of polymorphic marks per combination, the percentage of polymorphism obtained with the TRAP marker (0.13) was higher than that for AFLP (0.10). Intermediate PIC values were found, with an average of 0.37 for both markers. The SNP markers presented not informative polymorphisms and were not used in the mapping. The linkage map consisted of 49 markers (35 AFLP and 14 TRAP), scattered across 12 linkage groups, totalizing 696 cM with an average distance of 17.93 cM between markers. QTLs mapping was conducted using two distinct approaches. The single marker analysis allowed the identification of three and six QTLs (LOD=2.5), considering the significance level at 5% and 10%, respectively. The composite interval mapping approach allowed the identification of 14 QTLs, concerning five characters, scattered across eight linkage groups. The proportion of the phenotypic variation explained by these QTLs ranged from 8.94% to 59.97%.

Building design, maintenance, and management can have significant impacts on accessibility and suitability for pest species. The brown marmorated stink bug, Halyomorpha halys (Stål), causes household nuisance pest problems because of its habit of using human homes as winter refuges. Studies were conducted to understand behaviors and characteristics relevant to this problem, including response to gravity, ability to pass through openings, responses to heat, and mortality estimations in wall assemblies. In the lab, winter shelter seeking bugs were shown to exhibit upward movement, and field observations of bugs on building exteriors gave similar results. In experiments testing the size limits on openings through which bugs could pass, height limited tests excluded most females at 4 mm, and all bugs at 3 mm. Pronotum width limited tests excluded most females at 8 mm and nearly all bugs at 7 mm. Accompanying measurements of over 900 bugs found an average female pronotum width of 8.33 mm and height of 4.03 mm, and male pronotum width of 7.47 mm and height of 3.50 mm, with minimum sizes indicating that only a small percentage of bugs will pass the smallest openings tested. Heat response experiments of shelter seeking bugs were first piloted outdoors, and then modified to be a forced choice indoor test. In outdoor tests on a flat plane wall section with alternating heated sections, bugs did not respond to thermal contrast but rather immediately walked off of the wall. In the indoor forced choice test, a box of four cavity walls was used. Bugs did not respond to the heated sections in either the adjacent or opposite configuration. Thermal simulation modeling was used to evaluate the possible effects of varying wall assembly materials and configurations on cold-related mortality of bugs overwintering in the cavity space behind cladding. Simulation results indicated that bugs electing to overwinter in the space between cladding and sheathing were at risk of freezing deaths, with mortality expectations increasing in better insulated buildings. The results of these studies will inform future control measures and impact studies in buildings. / Ph. D. / Building design, maintenance, and management can have significant impacts on accessibility and suitability for pest species. The brown marmorated stink bug, Halyomorpha halys (Stål), is a household pest because of its habit of using human homes as winter refuges. This research investigated the ability of these bugs to enter homes, and what happens once inside. This included responses to gravity and heat, studies of the body size and the ability to enter openings in building envelopes, and estimations of mortality due to freezing in wall assemblies using thermal simulation modeling. Bugs were shown in the laboratory and on the sides of buildings to consistently move upward. Bugs were given the ability to move along alternatingly heated and unheated sections of walls in search of winter shelter. The heated sections of walls did not elicit any response, suggesting that warmer portions of walls are not impacting the search for structure entrances. Bugs were shown to not pass through 3 mm tall or 7 mm wide openings, though female bugs tend to require even larger holes. Males are consistently smaller than females, at an average of 3.50 mm tall and 7.47 mm wide to the females’ average 4.03 mm height and 8.33 mm width. Thermal simulation modeling suggested that increasing the insulation in a building may influence the expected mortality rate of bugs that overwinter in the space between sheathing and cladding. These findings will help to create and target pest control methods, by helping design exclusion methods, identifying what openings need treatment, and indicating better orientations of traps. The thermal modeling results suggest possible effects of building design choices on the spread of H. halys, as well as possible problems associated with increased mortality within wall assemblies.

O objetivo da presente pesquisa foi desenvolver uma dieta artificial que possa suprir as necessidades nutricionais de Euschistus heros (Fabricius, 1798) (Hemiptera: Pentatomidae) para produzir insetos em quantidade, comparáveis aos da natureza e que produzam descendentes, através das gerações, possibilitando a criação dos parasitoides de ovos, Telenomus podisi Ashmead, 1893 e Trissolcus basalis (Wollaston, 1858) (Hymenoptera: Platygastridae), para a liberação em campo, em Programas de Controle Biológico Aplicado. Verificou-se o efeito das dietas artificiais selecionadas para a criação do percevejo, sobre a sua capacidade alimentar, utilizando-se o teste da fucsina ácida e a capacidade de parasitismo de ambos os parasitoides, como forma de avaliar a qualidade da dieta. Assim, realizou-se o estudo da biologia de E. heros em condições controladas de temperatura (25±2°C), umidade relativa (60±10%) e fotofase de 14 horas. Treze dietas foram testadas numa sequência de experimentos: no primeiro, compararam-se a dieta natural (vagem de feijão e amendoim) e a dieta artificial de Panizzi et al. (2000) modificada por Fortes et al. (2006); na segunda fase, incorporaram-se os componentes da dieta natural numa dieta artificial com vagem de feijão liofilizada (DAL), comparando-se proporções destes componentes e diferentes anticontaminantes e doses. Foram selecionadas, para a criação de E. heros, duas dietas artificiais secas compostas de vagem de feijão (Phaseolus vulgaris L., 1753) liofilizada e moída (35%), amendoim (Arachis hypogaea L., 1753) triturado em liquidificador (35%), sacarose (5%) e água (25%) mais anticontaminantes, pois foram mais eficientes do que as dietas natural e liofilizada sem anticontaminantes, ao longo das gerações. As dietas artificiais selecionadas têm a mesma composição, porém com anticontaminantes diferentes; a primeira delas contém nipagin (10000 ppm) + ácido sórbico (800 ppm) e a outra, nipagin (10000 ppm) + ácido sórbico (800 ppm) + tetraciclina (0,0076 ppm). Os insetos da quarta geração, criados nestas dietas artificiais com material liofilizado, tiveram características biológicas semelhantes àqueles obtidos na dieta natural, incluindo a razão sexual, a duração do desenvolvimento (ovoadulto), as deformações de asas e pernas, a longevidade, o período de préoviposição, a porcentagem de fêmeas que ovipositaram e o número de ovos por postura. A viabilidade para o período ovoadulto foi quase duas vezes superior à viabilidade obtida na dieta natural, sendo de 68% em relação aos 38% obtidos na dieta natural; embora o peso de adultos tenha sido 17% inferior aos criados em dieta natural, a fecundidade foi superior ao valor obtido na dieta natural (282 ovos/fêmea, em média), atingindo a média de 430 ovos/fêmea. A taxa líquida de reprodução (Ro) aumentou com o passar das gerações para as dietas com material liofilizado com anticontaminantes, ocorrendo o inverso com a dieta de material liofilizado sem anticontaminantes, mostrando a respectiva adaptação e degeneração ao longo das gerações. As dietas com material liofilizado mostraram-se adequadas, pois os percevejos causaram danos aos grãos de soja, introduzindo seus estiletes de forma análoga àqueles criados em dieta natural, e os ovos de E. heros, criados nestas dietas, foram igualmente parasitados por T. basalis e T. podisi, em relação àqueles colocados pela espécie criada em dieta natural. As 2 dietas liofilizadas selecionadas permitiram a produção de E. heros ao longo de, pelo menos 10 gerações, sem degeneração e com potencial de produção dos parasitoides de ovos T. podisi e T. basalis, para programas de Controle Biológico Aplicado na cultura da soja. / The objective of the present research was to develop an artificial diet to meet the nutritional needs for the mass production of individuals of Euschistus heros (Fabricius, 1798) (Hemiptera: Pentatomidae), comparable to those produced in Nature and which can produce successive generations thus making possible the rearing of the egg parasitoids, Telenomus podisi Ashmead, 1893 and Trissolcus basalis (Wollaston, 1858) (Hymenoptera: Platygastridae), for field releasing in Applied Biological Control Programs. The effect of selected artificial diets on stink bug feeding capacity, using the acid fuchsin test, and the parasitism capacity of both parasitoids, were verified as a way of evaluating diet quality. The biology of E. heros was studied under controlled conditions of temperature (25±2°C), relative humidity (60±20%) and a 14 hour photophase. Thirteen diets were tested in a series of experiments: in the first experiment, a natural diet (dry bean and peanut pods) and Panizzi et al.s (2000) artificial diet, modified by Fortes et al. (2006), were compared; in the second phase, the components of the natural diet were incorporated into an artificial diet with lyophilized drybean pods (DAL), comparing different ratios of these components and different anti-contaminants and dosages. Two dry artificial diets, composed of lyophilized and ground up dry bean pods (Phaseolus vulgaris L., 1753) (35%), peanuts (Arachis hypogaea L., 1753) crushed in a blender (35%), sucrose (5%) and water (25%), plus anticontaminants, were chosen for rearing E. heros since over the generations they were found to be more efficient than the natural diet and the lyophilized diet without anti-contaminants. The selected artificial diets have the same composition but with different anti-contaminants: one with nipagin (10000 ppm) + sorbic acid (800 ppm) and the other with nipagin (10000 ppm) + sorbic acid (800 ppm) + tetracyclin (0.0076 ppm). The 4th generation insects reared on these artificial diets with lyophilized material had similar biological characteristics as those obtained from the natural diet, including the sex ratio, development time (eggadult), wing and leg deformations, longevity, pre-oviposition period and the percentage of females which oviposited and number of eggs per oviposition. The viability for the egg-adult period (68%) was almost twice as high for the artificial diet as that obtained for the natural diet (38%). However, adult weight was 17% less than for individuals reared on natural diet, although fecundity was higher for insects reared on the artificial diet, reaching a mean of 430 eggs/female compared to 282 eggs/female on the natural diet. The net reproduction rate (Ro) increased with the number of generations for diets containing lyophilized material plus anti-contaminants, with the opposite occurring for the diet of lyophilized material without anti-contaminants, showing the respective adaptation and degeneration over the generations. The diets with lyophilized material were considered suitable because the stink bugs damaged the soybean grains, introducing their stylets in the same way as those insects reared on the natural diet. Similarly, E. heros eggs reared on these diets were equally parasitized by T. basalis and T. podisi, in the same way as those laid by the species reared on the natural diet. The two lyophilized diets selected allowed E. heros production during at least 10 generations, without any degeneration and with a potential to produce the egg parasitoids T. podisi and T. basalis, for Applied Biological Control Programs in soybeans.

O grupo de percevejos que mais frequentemente causa perdas econômicas à soja no Brasil é composto pelas espécies: Nezara viridula, Piezodorus guildinii e Euchistus heros. Assim, os objetivos desta pesquisa foram avaliar parâmetros genéticos e correlações entre as diferentes características de desenvolvimento e produção, mapear QTL associados à resistência da soja aos percevejos e determinar respostas de expressão gênica associadas à alimentação do inseto. Uma população F2:3 foi desenvolvida através do cruzamento de IAC- 100 (resistente) e CD-215 (suscetível) e avaliada em campo experimental. As características agronômicas avaliadas foram: número de dias para o florescimento (NDF), altura da planta no florescimento (APF), número de dias para a maturidade (NDM), altura da planta na maturidade (APM), acamamento (AC), valor agronômico (VA) e produtividade de grãos (PG). As características de resistência a percevejos avaliadas foram: período de enchimento de grãos (PEG), retenção foliar (RF), índice percentual de danos nas vagens (IPDV), número de vagens por planta (NVP), número de sementes (NS), peso de sementes manchadas (PSM), peso de sementes boas (PSB), e peso de cem sementes (PCS). Para se ter um total de 96 amostras, os dois pais foram genotipados juntamente com as 12 mais resistentes e 12 mais suscetíveis plantas F2 para as características PEG, PCS e PSB, e as 11 mais resistentes e 11 mais suscetíveis para a característica RF. Para determinar o tempo de resposta de expressão gênica nas vagens à alimentação de percevejos, um estudo de microarranjo foi realizado com CD-215 avaliando a expressão relativa 5.5, 21, 24 e 41 horas após infestação em condições de casa-de-vegetação. Dentre as características de resistência, os maiores valores de herdabilidade foram observados para PCS e PEG. O caráter PCS apresentou correlação genética positiva e significativa com PSM e PEG. Neste estudo, 337 SNP, 28 SSR, 13 TRAP e 41 AFLP foram mapeados em 20 grupos de ligação. Quatorze QTL foram encontrados usando o modelo restrito de múltiplos QTL e análise de Kruskal-Wallis. A maioria dos QTL foi detectada para mais de uma característica e composta por genes com efeito menor. Na análise de microarranjo foi observada uma expressão diferencial clara para as amostras de 21, 24 e 41 horas com P. guildinii. Assim, para o experimento de campo as vagens foram infestadas com esta espécie e amostras de vagens foram coletadas 0, 8, 24 e 46 horas após infestação. Nesta etapa foi sequenciado somente o RNA mensageiro da amostra 24 horas. Na análise de RNA-seq realizada nas vagens sem nenhum tratamento, a cultivar resistente (IAC- 100) apresentou 39,4% dos genes com maior expressão e 11,68% dos genes com menor expressão do que a cultivar suscetível (CD-215). Baseado nos resultados, a seleção indireta para PCS associado com PSB pode ser realizada com sucesso para a obtenção de genótipos resistentes a percevejo. Além disso, os resultados de mapeamento de QTL foram parcialmente consistentes com estudos anteriores para característica agronômicas, sugerindo que QTL reais foram mapeados. / The group of stink bugs most frequently causing economic losses in soybean in Brazil consists of the species: Nezara viridula, Piezodorus guildinii, and Euchistus heros. Therefore, the objectives of the current research were to evaluate genetic parameters and correlations among distinct development and yield traits, map QTL associated with soybean resistance to stink bugs, and determine plant gene expression profiles associated to insect feeding. An F2:3 population was developed by crossing IAC-100 (resistant) and CD-215 (susceptible) and it was evaluated at an experimental field. The agronomic traits evaluated were number of days to flowering (NDF), plant height at flowering (PHF), number of days to maturity (NDM), plant height at maturity (PHM), lodging (L), agronomic value (AV), and grain yield (GY). The characteristics of stink bug resistance evaluated were grain filling period (GFP), leaf retention (LR), percentage index of pod damage (PIPD), number of pods per plant (NPP), number of seeds (NS), weight of spotted seeds (WSS), healthy seed weight (HSW), and weight of a hundred seeds (WHS). To have a total of 96 samples, the two parent lines were genotyped along with the 12 most resistant and 12 most susceptible F2 plants for the traits GFP, WHS, and HSW, and the 11 most resistant and 11 most susceptible for the trait LR. In order to determine the timing of gene expression response in pods under stink bug feeding, a microarray study was carried out with the cultivar CD-215, evaluating relative transcription levels at 5.5, 21, 24, and 41 hours post-infestation under greenhouse conditions. Among the characteristics of resistance, the highest values of heritability were observed for WHS and GFP. The trait WHS exhibited positive and significant genotypic correlation with WSS and GFP. In this study, 337 SNP, 28 SSR, 13 TRAP, and 41 AFLP markers were mapped to 20 linkage groups. Fourteen QTL were found using the restricted multiple QTL model and Kruskal-Wallis analyses. The majority of the QTL was detected for more than one trait and consisted of genes with minor effects. A clear differential gene expression was observed in the microarray analysis for the samples at time points 21, 24, and 41 hours infested with P. guildinii. Thus, in field trials the pods were infested with this species and samples of pods were taken at 0, 8, 24, and 46 hours. In this study, only RNA from the 24 hour sample was sequenced. From RNA-seq analysis performed on pods without treatment, the resistant cultivar (IAC-100) showed 39.4% of genes with induced expression and 11.68% of genes with repressed expression in comparison to the susceptible cultivar (CD-215). Based on the results, indirect selection for WHS associated with HSW can be successfully employed for obtaining stink bug resistant genotypes. Moreover, mapping QTL results were partially consistent with previous studies for agronomic traits, suggesting that real QTL were mapped.