Os fungos entomopatogênicos do gênero Metarhizium e Beauveria compreendem um importante grupo de patógenos de artrópodes-praga. A seleção de isolados de fungos promissores é a primeira e uma das mais importantes etapas no desenvolvimento de um biopesticida, pois alguns isolados podem apresentar alta virulência e não necessariamente boa produção em substrato e vice-versa, sendo interessante a combinação desses dois parâmetros para a viabilidade comercial de um produto. A dificuldade de criação ou manutenção de algumas espécies de pragas em laboratório é um limitante para a condução de testes de virulência, tornando-se interessante a utilização de espécies modelo, de fácil criação, nas etapas preliminares de seleção. Nesse sentido, este estudo objetivou selecionar isolados com alta produção de conídios e virulência, comparando a eficiência de controle de M. anisopliae e B. bassiana às pragas alvo Mahanarva fimbriolata e Bemisia tabaci Biótipo B, respectivamente, com a mortalidade em Tenebrio molitor. Inicialmente, foram selecionados 50 isolados a partir de 100 isolados de cada gênero, baseado em avaliações visuais do crescimento e esporulação em meio de cultivo em placas de Petri. Estes isolados selecionados foram cultivados em arroz parboilizado para quantificação do rendimento produtivo de conídios. Os 25 isolados mais produtivos de cada espécie de fungo foram utilizados nos bioensaios com T. molitor. Posteriormente, os cinco isolados que causaram maior e menor mortalidade de cada gênero, foram utilizados nos bioensaios com as respectivas pragas-alvo. A variação no rendimento de conídios de Beauveria spp., foi de 0,3 a 7,7 x 109 conídios.grama de arroz-1 e de Metarhizium spp. foi de 0,1 a 2,5 x 109 conídios.grama de arroz-1. A mortalidade confirmada de larvas de T. molitor por Beauveria spp., variou de 5,5 a 96,4% e por M. anisopliae variou de 29,1 a 89,1%. Alguns isolados causaram mortalidade elevada tanto no inseto modelo quanto na praga-alvo, porém, não foi verificada uma relação entre a virulência para as duas espécies. Da mesma forma, não foi observada associação entre os parâmetros produção de conídios e virulência. O isolado ESALQ 4958 de B. bassiana se destacou nos dois bioensaios apresentando mortalidades elevadas de ninfas de B. tabaci Biótipo B. Nos bioensaios utilizando ninfas de M. fimbriolata, ESALQ 1641 foi o isolado que apresentou os maiores percentuais de mortalidade nos dois bioensaios. Analisando conjuntamente as variáveis produção de conídios e virulência a T. molitor e a espécie alvo, os isolados ESALQ 540 (B. bassiana) e ESALQ 1116 (M. anisopliae) se destacaram por apresentarem valores elevados para todas as variáveis de interesse. Os resultados reforçam a necessidade de uma análise conjunta destas variáveis com um peso diferenciado para cada variável na seleção de isolados para utilização em produtos microbianos para o controle de pragas. / The genus Metarhizium spp. and Beauveria spp. are important entomopathogenic fungi used to control arthropod pests. The selection of promising fungal isolates is the first and one of the most important steps on the development of a biopesticide, since some isolates may present high virulence and not necessarily good production in substrate and vice-versa, being the combination of these two parameters important for the commercial viability. Difficulties of rearing or maintaining some species of pests in laboratory are limitations for the conduction of virulence tests, justifying the use of easy to breed model species on the preliminary steps of selection. Therefore, this study aimed to select isolates with high conidia production and virulence, comparing the control efficiency of M. anisopliae and B. bassiana to the target pests, Mahanarva fimbriolata and Bemisia tabaci biotype B, respectively, with mortality in Tenebrio molitor. At first, 50 isolates were selected from 100 isolates of each genus, based on growth and sporulation in culture medium on Petri dishes. These isolates were grown in parboiled rice to quantify the yield of conidia. The 25 most productive isolates of each fungus species were used in the bioassays with T. molitor. After, the five isolates that caused higher and lower mortality of each genus were used in the bioassays with the respective target pests. Beauveria spp. conidia yield ranged from 0.3 to 7.7 x 109 conidia.grams of rice-1 and Metarhizium spp. from 0.1 to 2.5 x 109 conidia.gram of rice-1. The confirmed mortality of T. molitor larvae by Beauveria spp. varied from 5.5 to 96.4% and M. anisopliae varied from 29.1 to 89.1%. Some isolates caused high mortality in both, model insect and the target pest; however, no relationship between the virulence of both species was observed. Similarly, there was no association between the parameters conidia production and virulence. The B. bassiana isolate ESALQ 4958 in both bioassays presented high mortalities of B. tabaci Biotype B. In bioassays using M. fimbriolata nymphs, ESALQ 1641 was the isolate that presented the highest mortalities in both bioassays. Analyzing the variables, conidia production and virulence to T. molitor and the target species, the isolates ESALQ 540 (B. bassiana) and ESALQ 1116 (M. anisopliae) showed high values for all variables of interest. The results reinforce the necessity of a joint analysis of these variables with different weight for each one in the selection of isolates, aiming to use them in microbial products for pest control.

Os fungos entomopatogênicos do gênero Metarhizium e Beauveria compreendem um importante grupo de patógenos de artrópodes-praga. A seleção de isolados de fungos promissores é a primeira e uma das mais importantes etapas no desenvolvimento de um biopesticida, pois alguns isolados podem apresentar alta virulência e não necessariamente boa produção em substrato e vice-versa, sendo interessante a combinação desses dois parâmetros para a viabilidade comercial de um produto. A dificuldade de criação ou manutenção de algumas espécies de pragas em laboratório é um limitante para a condução de testes de virulência, tornando-se interessante a utilização de espécies modelo, de fácil criação, nas etapas preliminares de seleção. Nesse sentido, este estudo objetivou selecionar isolados com alta produção de conídios e virulência, comparando a eficiência de controle de M. anisopliae e B. bassiana às pragas alvo Mahanarva fimbriolata e Bemisia tabaci Biótipo B, respectivamente, com a mortalidade em Tenebrio molitor. Inicialmente, foram selecionados 50 isolados a partir de 100 isolados de cada gênero, baseado em avaliações visuais do crescimento e esporulação em meio de cultivo em placas de Petri. Estes isolados selecionados foram cultivados em arroz parboilizado para quantificação do rendimento produtivo de conídios. Os 25 isolados mais produtivos de cada espécie de fungo foram utilizados nos bioensaios com T. molitor. Posteriormente, os cinco isolados que causaram maior e menor mortalidade de cada gênero, foram utilizados nos bioensaios com as respectivas pragas-alvo. A variação no rendimento de conídios de Beauveria spp., foi de 0,3 a 7,7 x 109 conídios.grama de arroz-1 e de Metarhizium spp. foi de 0,1 a 2,5 x 109 conídios.grama de arroz-1. A mortalidade confirmada de larvas de T. molitor por Beauveria spp., variou de 5,5 a 96,4% e por M. anisopliae variou de 29,1 a 89,1%. Alguns isolados causaram mortalidade elevada tanto no inseto modelo quanto na praga-alvo, porém, não foi verificada uma relação entre a virulência para as duas espécies. Da mesma forma, não foi observada associação entre os parâmetros produção de conídios e virulência. O isolado ESALQ 4958 de B. bassiana se destacou nos dois bioensaios apresentando mortalidades elevadas de ninfas de B. tabaci Biótipo B. Nos bioensaios utilizando ninfas de M. fimbriolata, ESALQ 1641 foi o isolado que apresentou os maiores percentuais de mortalidade nos dois bioensaios. Analisando conjuntamente as variáveis produção de conídios e virulência a T. molitor e a espécie alvo, os isolados ESALQ 540 (B. bassiana) e ESALQ 1116 (M. anisopliae) se destacaram por apresentarem valores elevados para todas as variáveis de interesse. Os resultados reforçam a necessidade de uma análise conjunta destas variáveis com um peso diferenciado para cada variável na seleção de isolados para utilização em produtos microbianos para o controle de pragas. / The genus Metarhizium spp. and Beauveria spp. are important entomopathogenic fungi used to control arthropod pests. The selection of promising fungal isolates is the first and one of the most important steps on the development of a biopesticide, since some isolates may present high virulence and not necessarily good production in substrate and vice-versa, being the combination of these two parameters important for the commercial viability. Difficulties of rearing or maintaining some species of pests in laboratory are limitations for the conduction of virulence tests, justifying the use of easy to breed model species on the preliminary steps of selection. Therefore, this study aimed to select isolates with high conidia production and virulence, comparing the control efficiency of M. anisopliae and B. bassiana to the target pests, Mahanarva fimbriolata and Bemisia tabaci biotype B, respectively, with mortality in Tenebrio molitor. At first, 50 isolates were selected from 100 isolates of each genus, based on growth and sporulation in culture medium on Petri dishes. These isolates were grown in parboiled rice to quantify the yield of conidia. The 25 most productive isolates of each fungus species were used in the bioassays with T. molitor. After, the five isolates that caused higher and lower mortality of each genus were used in the bioassays with the respective target pests. Beauveria spp. conidia yield ranged from 0.3 to 7.7 x 109 conidia.grams of rice-1 and Metarhizium spp. from 0.1 to 2.5 x 109 conidia.gram of rice-1. The confirmed mortality of T. molitor larvae by Beauveria spp. varied from 5.5 to 96.4% and M. anisopliae varied from 29.1 to 89.1%. Some isolates caused high mortality in both, model insect and the target pest; however, no relationship between the virulence of both species was observed. Similarly, there was no association between the parameters conidia production and virulence. The B. bassiana isolate ESALQ 4958 in both bioassays presented high mortalities of B. tabaci Biotype B. In bioassays using M. fimbriolata nymphs, ESALQ 1641 was the isolate that presented the highest mortalities in both bioassays. Analyzing the variables, conidia production and virulence to T. molitor and the target species, the isolates ESALQ 540 (B. bassiana) and ESALQ 1116 (M. anisopliae) showed high values for all variables of interest. The results reinforce the necessity of a joint analysis of these variables with different weight for each one in the selection of isolates, aiming to use them in microbial products for pest control.

Orientadores: Susanne Rath, Sonia Claudia do Nascimento de Queiroz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-27T01:49:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Porto_RafaelSilveira_M.pdf: 1983268 bytes, checksum: f89fcb853911e559df9889c577be5a8e (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O Brasil é um dos maiores produtores de frutas do mundo, no entanto, estima-se que doenças pós-colheita possam gerar perdas de até 50% em sua produção. A forma mais comum de tratamento para essas doenças envolve a aplicação de fungicidas sintéticos. Contudo, nos últimos anos, a demanda por tratamentos alternativos tem crescido, com destaque para o uso de biopesticidas, produtos desenvolvidos a partir de plantas, microrganismos e insetos. Este trabalho teve como objetivo investigar a presença dos compostos bioativos (4Z)-lachnophyllum lactona, (4Z,8Z)-matricaria lactona e (2Z,8Z)-matricaria ester nos espécimes brasileiros da planta Conyza canadensis, bem como avaliar a atividade antifúngica dessas substâncias isoladas contra diversos fungos associados a doenças pós-colheita de frutas. Por cromatografia flash preparativa foi possível isolar a (4Z)-lachnophyllum lactona e a (4Z,8Z)-matricaria lactona a partir de extratos da planta obtidos com diclorometano. Os compostos foram caracterizados por GC-MS/MS, NMR 1H e 13C, 1H-1H COSY e 1H-13C HSQC. Foram realizados ensaios de difusão em disco com 10 fungos filamentosos causadores de doenças pós-colheita em frutas. Os fungos Aspergillus niger, Cladosporium spp. e Penicillium digitatum se mostraram susceptíveis ao tratamento e, para eles, a concentração mínima inibitória dos compostos variou de 32 a 64 µg mL-1. Também foi desenvolvido um método de extração empregando água quente pressurizada, no qual foram otimizados os parâmetros de temperatura (100 °C), tempo de ciclo (1 min) e número de ciclos (quatro). Com essa técnica foi possível obter um rendimento de 1,46 mg g-1 e 0,24 mg g-1 para a (4Z)-lachnophyllum lactona e a (4Z,8Z)-matricaria lactona, respectivamente. O extrato aquoso da Conyza canadensis pode ser aplicado diretamente nos frutos com a vantagem de não conter resíduos de solventes orgânicos tóxicos / Abstract: razil is one of the largest fruit producers in the world. Nevertheless, it is estimated that postharvest diseases can lead to losses of up to 50% in its production. The most common treatment for these diseases involves the application of synthetic fungicides. Nonetheless, in recent years, the demand for alternative treatments has increased, especially for the use of biopesticides, products developed from plants, microorganisms and insects. This study aimed to investigate the presence of the bioactive compounds (4Z)-lachnophyllum lactone, (4Z,8Z)-matricaria lactone and (2Z,8Z)-matricaria ester in Brazilian specimens of the weed Conyza canadensis, as well as to evaluate the antifungal activity of these isolated substances against several fungi associated with postharvest diseases of fruits. With the use of preparative flash chromatography it was possible to isolate (4Z)-lachnophyllum lactone and (4Z,8Z)-matricaria lactone from plant extracts obtained with dichloromethane. The compounds were characterized by GC-MS/MS, NMR 1H e 13C, 1H-1H COSY and 1H-13C HSQC. Disk diffusion assays were performed in order to investigate the activity of the isolated compounds against 10 filamentous fungi regarded as common postharvest pathogens of fruits. Aspergillus niger, Cladosporium spp. and Penicillium digitatum proved susceptible to the treatment and, for them, the minimum inhibitory concentration of the compounds varied from 32 to 64 µg mL-1. An extraction method using pressurized hot water was also developed, in which the parameters of temperature (100 ° C), cycle time (1 min) and number of cycles (four) were optimized. By using this technique, it was possible to obtain a yield of 1.46 mg g-1 and 0.24 mg g-1 for the (4Z)-lachnophyllum lactone and (4Z,8Z)-matricaria lactone, respectively. The aqueous extract of Conyza canadensis can be applied directly on fruits with the advantage of not containing residues of toxic organic solvents / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química