Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., 1999. / Härtill 5 uppsatser.

Bacillus thuringiensis (Bt) é uma bactéria entomopatogênica encontrada em várias partes do mundo e tem a capacidade de produzir cristais durante a fase estacionária do crescimento. Esses cristais são toxinas compostas por proteínas ativas contra uma ampla variedade de fases imaturas de insetos. As toxinas do Bt têm sido usadas como bioinseticidas por décadas no controle de insetos das ordens Coleoptera, Lepidoptera e Diptera, e algumas toxinas já foram selecionadas como efetivas contra ácaros, nematoides e insetos sugadores de floema da ordem Hemiptera, como os afídeos. Recentemente, foi comprovada a patogenicidade de três isolados de Bt a outro inseto dessa ordem, o psilídeo Diaphorina citri. Esse psilídeo é vetor das bactérias Candidatus Liberibacter spp., agentes causais da principal doença dos citros: o Huanglongbing ou HLB. A descoberta da capacidade endofítica de Bt em plantas de diferentes espécies vegetais abriu perspectivas para novos estudos usando o Bt para controle de insetos sugadores, como a D. citri. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito patogênico de cada toxina Cry ou Cyt presente nestes três isolados através de isolados de Bt recombinantes expressando as toxinas individualmente. Foram montados bioensaios para confirmar a taxa de mortalidade causada por isolados de Bt contra ninfas de D. citri. Os bioensaios foram feitos usando cinco plantas de laranja doce (Citrus sinensis (L.) Osbeck) e dez ninfas de 3º ínstar de D. citri por planta, além dos controles (sem Bt). A mortalidade das ninfas foi avaliada diariamente durante cinco dias. Durante a avaliação, as ninfas mortas foram coletadas para o isolamento do Bt além da detecção do gene da toxina por PCR. No final do experimento, as folhas jovens onde as ninfas se alimentavam também foram avaliadas quanto à presença do Bt. Nossos resultados confirmaram que os isolados de Bt previamente identificados como patogênicos a D. citri causaram elevada mortalidade (em média 68-93%) em ninfas de 3º ínstar. Dentre os isolados recombinantes testados, um deles apresentou grande destaque, causando a mortalidade de 68-81% das ninfas em 48 horas e 83-93% em 120 horas. Esse isolado possui grande potencial de uso no controle biológico de D. citri através da produção de um bioinseticida ou produção de plantas de citros transgênicas. / Bacillus thuringiensis (Bt) is an entomopathogenic bacterium found in several locations around the world and has the ability to produce crystals during the stationary phase of growth. These crystals are composed of protein toxins that are active against a wide variety of insect larvae. The Bt toxins have been used for decades as biopesticides to control insects of the orders Coleoptera, Lepidoptera, and Diptera. Some toxins have been selected as effective for mites, nematodes and phloem-sucking insects of the order Hemipera, such as aphids. The pathogenicity of strains of Bt to Diaphorina citri, an hemipteran known as Asian citrus psyllid, has been recently demonstrated. This psyllid is the vector of the bacteria Candidatus Liberibacter spp., the causal agents of the main disease of citrus: Huanglongbing or HLB. The discovery of the ability of Bt strains to endophytically colonize plants of different species has opened new perspectives for studies. The aim of this work was to evaluate the pathogenic effect of each Cry or Cyt toxin present in these three isolates through the use of recombinant Bt isolates expressing each toxin individually. A series of bioassays were done in order to confirm the mortality caused by Bt strains against nymphs of D. citri. Bioassays were performed in five seedlings of Citrus sinensis (L.) Osbeck (five replicates/ bioassay) and using ten D. citri 3rd instar nymphs to each assay plant. A suspension containing Bt spores was inoculated via drench in each seedling, and five seedlings were maintained as negative control (without Bt). Mortality was assessed daily for five days. During the bioassays, dead nymphs were collected for further Bt isolation and detection by PCR. At the end of the experiment, young leaves where nymphs feed were also collected to Bt isolation and detection. Our results confirmed that the previously identified Bt isolates pathogenic to D. citri cause high mortality to 3rd instar nymphs. Among the ten recombinant isolates tested, one of them stood out, causing 68-81 % and 83-93% mortality after 48 and 120 hours of inoculation, respectively. The isolation of Bt from dead nymphs and young leaves, and PCR performed with specific primers confirmed the presence of the Bt isolates in psyllids and plants, and their involvement in psyllid mortality. This recombinant Bt with the higher mortality rate found in our results has the potential to be used as a bioinsecticide to control D. citri and the toxin gene can be used to genetic engineering of citrus.

Bacillus thuringiensis (Bt) é uma bactéria entomopatogênica encontrada em várias partes do mundo e tem a capacidade de produzir cristais durante a fase estacionária do crescimento. Esses cristais são toxinas compostas por proteínas ativas contra uma ampla variedade de fases imaturas de insetos. As toxinas do Bt têm sido usadas como bioinseticidas por décadas no controle de insetos das ordens Coleoptera, Lepidoptera e Diptera, e algumas toxinas já foram selecionadas como efetivas contra ácaros, nematoides e insetos sugadores de floema da ordem Hemiptera, como os afídeos. Recentemente, foi comprovada a patogenicidade de três isolados de Bt a outro inseto dessa ordem, o psilídeo Diaphorina citri. Esse psilídeo é vetor das bactérias Candidatus Liberibacter spp., agentes causais da principal doença dos citros: o Huanglongbing ou HLB. A descoberta da capacidade endofítica de Bt em plantas de diferentes espécies vegetais abriu perspectivas para novos estudos usando o Bt para controle de insetos sugadores, como a D. citri. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito patogênico de cada toxina Cry ou Cyt presente nestes três isolados através de isolados de Bt recombinantes expressando as toxinas individualmente. Foram montados bioensaios para confirmar a taxa de mortalidade causada por isolados de Bt contra ninfas de D. citri. Os bioensaios foram feitos usando cinco plantas de laranja doce (Citrus sinensis (L.) Osbeck) e dez ninfas de 3º ínstar de D. citri por planta, além dos controles (sem Bt). A mortalidade das ninfas foi avaliada diariamente durante cinco dias. Durante a avaliação, as ninfas mortas foram coletadas para o isolamento do Bt além da detecção do gene da toxina por PCR. No final do experimento, as folhas jovens onde as ninfas se alimentavam também foram avaliadas quanto à presença do Bt. Nossos resultados confirmaram que os isolados de Bt previamente identificados como patogênicos a D. citri causaram elevada mortalidade (em média 68-93%) em ninfas de 3º ínstar. Dentre os isolados recombinantes testados, um deles apresentou grande destaque, causando a mortalidade de 68-81% das ninfas em 48 horas e 83-93% em 120 horas. Esse isolado possui grande potencial de uso no controle biológico de D. citri através da produção de um bioinseticida ou produção de plantas de citros transgênicas. / Bacillus thuringiensis (Bt) is an entomopathogenic bacterium found in several locations around the world and has the ability to produce crystals during the stationary phase of growth. These crystals are composed of protein toxins that are active against a wide variety of insect larvae. The Bt toxins have been used for decades as biopesticides to control insects of the orders Coleoptera, Lepidoptera, and Diptera. Some toxins have been selected as effective for mites, nematodes and phloem-sucking insects of the order Hemipera, such as aphids. The pathogenicity of strains of Bt to Diaphorina citri, an hemipteran known as Asian citrus psyllid, has been recently demonstrated. This psyllid is the vector of the bacteria Candidatus Liberibacter spp., the causal agents of the main disease of citrus: Huanglongbing or HLB. The discovery of the ability of Bt strains to endophytically colonize plants of different species has opened new perspectives for studies. The aim of this work was to evaluate the pathogenic effect of each Cry or Cyt toxin present in these three isolates through the use of recombinant Bt isolates expressing each toxin individually. A series of bioassays were done in order to confirm the mortality caused by Bt strains against nymphs of D. citri. Bioassays were performed in five seedlings of Citrus sinensis (L.) Osbeck (five replicates/ bioassay) and using ten D. citri 3rd instar nymphs to each assay plant. A suspension containing Bt spores was inoculated via drench in each seedling, and five seedlings were maintained as negative control (without Bt). Mortality was assessed daily for five days. During the bioassays, dead nymphs were collected for further Bt isolation and detection by PCR. At the end of the experiment, young leaves where nymphs feed were also collected to Bt isolation and detection. Our results confirmed that the previously identified Bt isolates pathogenic to D. citri cause high mortality to 3rd instar nymphs. Among the ten recombinant isolates tested, one of them stood out, causing 68-81 % and 83-93% mortality after 48 and 120 hours of inoculation, respectively. The isolation of Bt from dead nymphs and young leaves, and PCR performed with specific primers confirmed the presence of the Bt isolates in psyllids and plants, and their involvement in psyllid mortality. This recombinant Bt with the higher mortality rate found in our results has the potential to be used as a bioinsecticide to control D. citri and the toxin gene can be used to genetic engineering of citrus.

Desde 2004 foram detectadas, nas áreas citrícolas paulistas, as bactérias responsáveis pela principal doença de citros no mundo, o huanglongbing ou greening. A ampla distribuição no Brasil do psilídeo vetor, Diaphorina citri e a presença do patógeno nas áreas citrícolas é um fator limitante à produção. Tamarixia radiata é o principal agente de controle biológico de D. citri. Assim, os objetivos do presente estudo foram: a) realizar o levantamento populacional de T. radiata nas regiões citrícolas do estado São Paulo; b) caracterizar o policromismo em populações do parasitóide provenientes das principais regiões citrícolas do estado; c) estudar a biologia de T. radiata em condições de laboratório; d) avaliar a capacidade de parasitismo em diferentes temperaturas; e) determinar, mediante liberações em pomares cítricos comerciais, a eficiência de T. radiata para o controle de D. citri; f) determinar a ocorrência e efeitos no parasitismo da associação T. radiata - Wolbachia; g) realizar o zoneamento agroecológico de D. citri e T. radiata com base nas exigências térmicas e higrométricas para o estado de São Paulo. As populações de T. radiata coletadas em Itirapina, Pederneiras, Piracicaba e São Carlos apresentaram variações cromáticas em relação à espécie típica, sendo que as regiões ITS1 e ITS2 do rDNA das populações analisadas apresentaram de 98 a 99% de identidade. Assim, estas variações cromáticas estão relacionadas à plasticidade fenotípica intra-específica, própria de populações que se encontram em processo de adaptação ecológica. Em 24 horas, o maior parasitismo foi obtido nas temperaturas de 25 e 30°C. Este parasitóide desenvolveu-se na faixa térmica de 15 a 35°C, sendo que 25°C foi a temperatura mais adequada por proporcionar maior viabilidade do período ovo-adulto e os maiores valores da taxa liquida de reprodução (Ro) e da razão finita de aumento (). No município de Araras, oito dias após a liberação, a porcentagem de parasitismo de T. radiata se manteve entre 51,57 e 72,75%. Nos municípios de Cordeirópolis e Limeira, após três liberações, a porcentagem de parasitismo variou entre 30 e 60%. As populações coletadas em Cafelândia, Ribeirão Bonito e Piracicaba apresentaram infecção múltipla por Wolbachia. O limite térmico inferior de desenvolvimento (Tb) foi de 7,13°C e a constante térmica de 188,7GD. Mediante um Sistema de Informação Geográfica, foram obtidos mapas de distribuição do desenvolvimento de T. radiata e D. citri. Assim, ao longo do ano podem ocorrer, na região norte, de 10 a 13 ciclos de D. citri e de 31 a 35 ciclos de T. radiata; na região nordeste, o número de ciclos pode variar de 6 a 10 e de 24 a 31 para a praga e para o parasitóide, respectivamente; nas regiões sudoeste e sudeste, o número de gerações pode variar de 3 a 10 e de 19 a 31 para D. citri e T. radiata. Verificando estes aspectos da interação T. radiata e D. citri, os dados obtidos no presente trabalho poderão auxiliar para a implementação de um programa de controle biológico, como parte do manejo de D. citri, em regiões ecologicamente distintas do estado de São Paulo. / Since 2004, have been detected in citrus-growing areas of São Paulo, the bacterias that are responsible for the main disease of citrus worldwide, known as greening or huanglongbing. The widespread distribution in Brazil of the vector psyllid, Diaphorina citri and the presence of the pathogen in citrus-growing areas is a limiting factor for production. Tamarixia radiata is the most important biological control agent against D. citri. Therefore, the objectives of this study were to: a) conduct a population survey of T. radiata in the citrus-growing regions of the State of São Paulo; b) characterize polychromism in populations of the parasitoid from the main growing regions in the State of São Paulo; c) study the biology of T. radiata under laboratory conditions; d) evaluate the parasitism capacity at different temperatures; e) determine, by means of releases in commercial citrus orchards, the effectiveness of T. radiata for the control of D. citri; f) determine the occurrence and effects on parasitism of the T. radiata - Wolbachia association; g) prepare an agroecological zoning of D. citri and T. radiata for the State of São Paulo based on their temperature and humidity requirements. T. radiata populations collected in Itirapina, Pederneiras, Piracicaba, and São Carlos showed chromatic variations in relation to the typical species; the ITS1 and ITS2 rDNA regions of the populations analyzed had between 98 and 99% identity. Consequently, these chromatic variations are related to the intraspecific phenotypic plasticity characteristic of populations that are undergoing a process of ecological adaptation. In a 24-hour period, the highest parasitism of T. radiata was obtained at 25 and 30°C. This parasitoid developed in the temperature range from 15 to 35°C; the most suitable temperature was 25°C, since it gave the highest viability for the egg-adult period, and the highest net reproductive rate (Ro) and finite rate of increase values (). In the municipality of Araras, T. radiata parasitism percentage values eight days after release remained between 51.57 and 72.75%. In the areas selected in the municipalities of Cordeirópolis and Limeira, the parasitism percentage of T. radiata after three releases ranged between 30 and 60%. The populations collected in Cafelândia, Ribeirão Bonito, and Piracicaba showed multiple infections by Wolbachia. The parasitoids lower temperature development threshold (Tb) was 7.13°C, with a thermal constant of 188.7 GDD. Distribution maps for T. radiata and D. citri development in the State of São Paulo were obtained by means of a Geographic Information System (GIS). According to those, from 10 to 13 D. citri cycles and from 31 to 35 T. radiata cycles may occur in the northern region over the course of one year; in the northeastern region, the numbers of cycles may vary from 6 to 10 and from 24 to 31 for the pest and the parasitoid, respectively; in the southwest and southeast regions the numbers of generations may vary from 3 to 10 and from 19 to 31 for D. citri and T. radiata. Based on these aspects of the T. radiata × D. citri interaction, the data obtained in this work can be useful for the implement a biological control program as part of D. citri management in ecologically distinct regions of the State of São Paulo.

Desde 2004 foram detectadas, nas áreas citrícolas paulistas, as bactérias responsáveis pela principal doença de citros no mundo, o huanglongbing ou greening. A ampla distribuição no Brasil do psilídeo vetor, Diaphorina citri e a presença do patógeno nas áreas citrícolas é um fator limitante à produção. Tamarixia radiata é o principal agente de controle biológico de D. citri. Assim, os objetivos do presente estudo foram: a) realizar o levantamento populacional de T. radiata nas regiões citrícolas do estado São Paulo; b) caracterizar o policromismo em populações do parasitóide provenientes das principais regiões citrícolas do estado; c) estudar a biologia de T. radiata em condições de laboratório; d) avaliar a capacidade de parasitismo em diferentes temperaturas; e) determinar, mediante liberações em pomares cítricos comerciais, a eficiência de T. radiata para o controle de D. citri; f) determinar a ocorrência e efeitos no parasitismo da associação T. radiata - Wolbachia; g) realizar o zoneamento agroecológico de D. citri e T. radiata com base nas exigências térmicas e higrométricas para o estado de São Paulo. As populações de T. radiata coletadas em Itirapina, Pederneiras, Piracicaba e São Carlos apresentaram variações cromáticas em relação à espécie típica, sendo que as regiões ITS1 e ITS2 do rDNA das populações analisadas apresentaram de 98 a 99% de identidade. Assim, estas variações cromáticas estão relacionadas à plasticidade fenotípica intra-específica, própria de populações que se encontram em processo de adaptação ecológica. Em 24 horas, o maior parasitismo foi obtido nas temperaturas de 25 e 30°C. Este parasitóide desenvolveu-se na faixa térmica de 15 a 35°C, sendo que 25°C foi a temperatura mais adequada por proporcionar maior viabilidade do período ovo-adulto e os maiores valores da taxa liquida de reprodução (Ro) e da razão finita de aumento (). No município de Araras, oito dias após a liberação, a porcentagem de parasitismo de T. radiata se manteve entre 51,57 e 72,75%. Nos municípios de Cordeirópolis e Limeira, após três liberações, a porcentagem de parasitismo variou entre 30 e 60%. As populações coletadas em Cafelândia, Ribeirão Bonito e Piracicaba apresentaram infecção múltipla por Wolbachia. O limite térmico inferior de desenvolvimento (Tb) foi de 7,13°C e a constante térmica de 188,7GD. Mediante um Sistema de Informação Geográfica, foram obtidos mapas de distribuição do desenvolvimento de T. radiata e D. citri. Assim, ao longo do ano podem ocorrer, na região norte, de 10 a 13 ciclos de D. citri e de 31 a 35 ciclos de T. radiata; na região nordeste, o número de ciclos pode variar de 6 a 10 e de 24 a 31 para a praga e para o parasitóide, respectivamente; nas regiões sudoeste e sudeste, o número de gerações pode variar de 3 a 10 e de 19 a 31 para D. citri e T. radiata. Verificando estes aspectos da interação T. radiata e D. citri, os dados obtidos no presente trabalho poderão auxiliar para a implementação de um programa de controle biológico, como parte do manejo de D. citri, em regiões ecologicamente distintas do estado de São Paulo. / Since 2004, have been detected in citrus-growing areas of São Paulo, the bacterias that are responsible for the main disease of citrus worldwide, known as greening or huanglongbing. The widespread distribution in Brazil of the vector psyllid, Diaphorina citri and the presence of the pathogen in citrus-growing areas is a limiting factor for production. Tamarixia radiata is the most important biological control agent against D. citri. Therefore, the objectives of this study were to: a) conduct a population survey of T. radiata in the citrus-growing regions of the State of São Paulo; b) characterize polychromism in populations of the parasitoid from the main growing regions in the State of São Paulo; c) study the biology of T. radiata under laboratory conditions; d) evaluate the parasitism capacity at different temperatures; e) determine, by means of releases in commercial citrus orchards, the effectiveness of T. radiata for the control of D. citri; f) determine the occurrence and effects on parasitism of the T. radiata - Wolbachia association; g) prepare an agroecological zoning of D. citri and T. radiata for the State of São Paulo based on their temperature and humidity requirements. T. radiata populations collected in Itirapina, Pederneiras, Piracicaba, and São Carlos showed chromatic variations in relation to the typical species; the ITS1 and ITS2 rDNA regions of the populations analyzed had between 98 and 99% identity. Consequently, these chromatic variations are related to the intraspecific phenotypic plasticity characteristic of populations that are undergoing a process of ecological adaptation. In a 24-hour period, the highest parasitism of T. radiata was obtained at 25 and 30°C. This parasitoid developed in the temperature range from 15 to 35°C; the most suitable temperature was 25°C, since it gave the highest viability for the egg-adult period, and the highest net reproductive rate (Ro) and finite rate of increase values (). In the municipality of Araras, T. radiata parasitism percentage values eight days after release remained between 51.57 and 72.75%. In the areas selected in the municipalities of Cordeirópolis and Limeira, the parasitism percentage of T. radiata after three releases ranged between 30 and 60%. The populations collected in Cafelândia, Ribeirão Bonito, and Piracicaba showed multiple infections by Wolbachia. The parasitoids lower temperature development threshold (Tb) was 7.13°C, with a thermal constant of 188.7 GDD. Distribution maps for T. radiata and D. citri development in the State of São Paulo were obtained by means of a Geographic Information System (GIS). According to those, from 10 to 13 D. citri cycles and from 31 to 35 T. radiata cycles may occur in the northern region over the course of one year; in the northeastern region, the numbers of cycles may vary from 6 to 10 and from 24 to 31 for the pest and the parasitoid, respectively; in the southwest and southeast regions the numbers of generations may vary from 3 to 10 and from 19 to 31 for D. citri and T. radiata. Based on these aspects of the T. radiata × D. citri interaction, the data obtained in this work can be useful for the implement a biological control program as part of D. citri management in ecologically distinct regions of the State of São Paulo.