Orientador: Fernando Carlos Pagnocca / Banca: André Rodrigues / Banca: Maria Santina de Castro Morini / Resumo: As formigas cortadeiras, gêneros Atta e Acromyrmex, mantêm uma associação mutualística com o basidiomiceto Leucoagaricus gongylophorus, cultivado para alimento, o qual é responsável pela produção de enzimas despolimerases que degradam o material vegetal transportado para o interior dos ninhos. Devido a enorme quantidade de material vegetal que as formigas necessitam cortar, estas são consideradas pragas, principalmente em locais alterados por atividades antrópicas, como áreas de agricultura e reflorestamento. Frente à necessidade de manejo das formigas cortadeiras, o controle biológico representa um método ambientalmente amigável e promissor. Vários estudos relatam o potencial dos fungos entomopatogênicos no biocontrole de insetos. Contudo, os insetos sociais, como as formigas cortadeiras, possuem eficientes mecanismos de defesa do sauveiro, e para estas, até o momento, não há um método de biocontrole satisfatório. Desta maneira, buscamos explorar o potencial patogênico de diversos fungos filamentosos isolados a partir do cadáver de rainhas jovens de Atta sexdens rubropilosa. Após isolamento, caracterização e identificação molecular, os fungos foram testados quanto a sua patogenicidade em diferentes escalas, desde operárias isoladas do sauveiro, passando pelas subcolônias até chegar às colônias completas. A combinação de dois fungos entomopatogênicos mostrou-se particularmente promissora, principalmente as compostas por Beauveria bassiana (ENT13) com Aspergillus nomius (ENT22) e B. bassiana (ENT13) com Isaria farinosa (ENT02). Adicionalmente, utilizando ensaios de antagonismo "in vitro" verificamos, através de microscopia eletrônica de varredura, como ocorre a interação dos fungos entomopatogênicos com o fungo mutualista. Os resultados indicaram que as linhagens de A. nomius (ENT22) e Purpureocillium lilacin ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Leaf-cutting ants, genus Atta and Acromyrmex, maintain a mutualistic association with the basidiomycete Leucoagaricus gongylophorus, cultivated for food, which is responsible for the production of depolymerase enzymes that degrade the plant material transported into the nests. Due to the huge amounts of plant material that the ants need to cut, they are considered pests, mainly in places altered by anthropic activities, such as agriculture and reforestation. Due to a need for handling leaf-cutting ants, biological control represents an environmentally friendly and promising method. Several studies report the potential of entomopathogenic fungi in insect biocontrol. However, social insects, such as leaf-cutting ants, have efficient defense mechanisms for the anthill, and for these, currently, there isn't a satisfactory biocontrol method. Thus, we seek to explore the pathogenic potential of several filamentous fungi isolated from the corpse of young foundress queens of Atta sexdens rubropilosa. After isolation, characterization and molecular identification, the fungi were tested for their pathogenicity at different scales, from workers isolated from the anthill, through the subcolonies until reaching the complete lab colonies. The combination of two entomopathogenic fungi was particularly promising, especially Beauveria bassiana (ENT13) with Aspergillus nomius (ENT22) and B. bassiana (ENT13) with Isaria farinosa (ENT02). Additionally, using "in vitro" antagonism assays, we verified, through scanning electron microscopy, how the interaction of entomopathogenic fungi with the fungus mutualist occurs. The results indicated that the strains of A. nomius (ENT22) and Purpureocillium lilacinum (ENT19), as well as mortalities for the workers, caused the degradation of structures (hyphae and gongylidia) of L. gongylophorus. The entomopathogenic fungi were also ... (Complete abstract electronic access below) / Mestre

Orientador: Fernando Carlos Pagnocca / Banca: José Eduardo Marcondes de Almeida / Banca: Odair Correa Bueno / Resumo: Os gêneros de formigas-cortadeiras, Atta e Acromyrmex, mantém uma associação mutualística com o basidiomiceto Leucoagaricus gongylophorus, o qual é responsável pela produção de enzimas que degradam o material vegetal transportado para o interior dos ninhos. As formigas-cortadeiras são consideradas pragas devido a enorme quantidade de material vegetal que é cortada, principalmente em ambientes alterados por atividades antrópicas, como os locais de agricultura e reflorestamento. Devido à necessidade de manejo das formigascortadeiras, o controle biológico representa um método promissor e ambientalmente amigável. Nesse contexto, devido a íntima relação entre as formigas e o fungo mutualista, é de grande importância selecionar linhagens de fungos filamentosos que possam interferir negativamente sobre o jardim de fungos. No presente trabalho isolamos fungos filamentosos contaminantes de colônias iniciais da formiga Atta sexdens rubropilosa. Após o isolamento e identificação foram realizados testes para avaliar o crescimento desses fungos utilizando o jardim de fungos como substrato, e também as linhagens consideradas melhores nesse aspecto foram testadas em colônias completas. A combinação de dois fungos (Trichoderma harzianum e Trichoderma virens) mostrou-se promissora para prosseguimento nos testes e futuro uso no controle biológico. Adicionalmente, foi avaliada e secreção de compostos orgânicos voláteis através de análises GC/MS de três linhagens de fungos filamentosos após sete dias de crescimento em culturas individuais e também frente ao fungo mutualista. Ainda, utilizando a microscopia eletrônica de varredura, avaliamos como ocorre a interação do fungo R. variabilis frente ao fungo mutualista, demonstrando que o fungo R. variabilis possui caráter micoparasita ao interagir com o fungo mutualista / Abstract: The leaf-cutting ants, Atta and Acromyrmex, maintain a mutualistic association with the basidiomycete Leucoagaricus gongylophorus, which is responsible for the production of enzymes that degrade the plant material transported to the interior of the nests. The leafcutting ants are considered pests due to an enormous amount of plant material they cut, mainly at areas altered by anthropic activities, such as agricultural and reforestation sites. Due to the need for management of the leaf cutting ants, biological control represents a promising and environmentally friendly method. In this context, due to the close relationship between ants and mutual fungi, it is of great importance to select strains of filamentous fungi that negatively impact the fungus garden. Thus, in the present study, we evaluated lineages of filamentous fungi isolated from the initial colonies of Atta sexdens rubropilosa. After isolation and identification of the contaminants filamentous fungi, assays were carried out in order to determine the fungal growth of the most suitable lineages on the fungus garden of the lab colonies The combination of two fungi (Trichoderma harzianum and Trichoderma virens) was promising for the development of methods aiming at the biological control of leaf-cutting ants. Additionally, the production of volatile organic compounds was evaluated by the GC / MS analysis of three of the filamentous fungal strains after 7 days of growth in individual cultures, and also in the presence of the mutualistic fungus. Images of scanning electron microscopy were taken during the co-culture assays / Mestre

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-09-06T16:09:48Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1835556 bytes, checksum: 8604d9ae8dbebc58e4f9f3288d3cc17f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T16:09:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1835556 bytes, checksum: 8604d9ae8dbebc58e4f9f3288d3cc17f (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As formigas-cortadeiras usam uma ampla variedade de vegetais e seus efeitos danosos ocorrem em todas as fases do crescimento das plantas, causando perdas significativas na produtividade das culturas. Esse material transportado ao ninho é usado para cultivar um fungo simbionte, principalmente nas formigas dos gêneros Atta e Acromyrmex. O controle desses insetos é feito com uso de produtos químicos com formulações diversas, sendo o método atualmente mais eficaz no combate. Entretanto, faltam informações sobre o comportamento, a biologia, a ecologia e outros métodos de controle. Informações sobre Acromyrmex rugosus são escassas na literatura; apesar de sua ampla distribuição, pouco se conhece sobre aspectos do seu comportamento. Para conhecer um pouco mais dela, este trabalho desenvolveu os seguintes temas: características gerais de bioecologia e a ocorrência e a sazonalidade de parasitismo por forídeos em A. rugosus. Os resultados obtidos definiram alguns padrões do comportamento de A. rugosus na área urbana de Florestal, demonstrando que a mesma tem alta infestação e pode se tornar uma praga por cortar diversas plantas de interesse. Foi encontrada uma espécie de forídeo atacando essa formiga, identificada como nova espécie de Apocephalus, sendo Informações sobre a sazonalidade e sua biologia em A. rugosus discutidos. Estes resultados poderão ser úteis para auxiliar em futuros estudos visando o controle biológico de formigas cortadeiras. / The leaf-cutting ants use a wide variety of vegetables and their damaging effects occur at all stages of plant growth, causing significant losses in crop productivity. This material transported to the nest is used to grow a symbiotic fungus, especially in the ants of the genus Atta and Acromyrmex. The control of these insects is done with the use of chemical products with diverse formulations, being the method currently more effective in the combat. However, there is a lack of information on behavior, biology, ecology, and other methods of control. Information on Acromyrmex rugosus is scarce in the literature; Despite its wide distribution, little is known about aspects of its behavior. To know more about it, this work developed the following themes: general characteristics of bioecology and the occurrence and seasonality of parasitism by phorids in A. rugosus. The results obtained determined some patterns of the behavior of A. rugosus in the urban area of Forest, demonstrating that it has a high infestation and can become a pest by cutting several plants of interest. It was found a species of phorids attacking this ant, identified as a new species of Apocephalus, being Information about the seasonality and its biology in A. rugosus discussed. These results may be useful to support future studies aimed at the biological control of leaf-cutting ants.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-02-15T09:26:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 617451 bytes, checksum: 4cfa790ea53c2b9f35c44def1d4652fe (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T09:26:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 617451 bytes, checksum: 4cfa790ea53c2b9f35c44def1d4652fe (MD5) Previous issue date: 2015-03-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As formigas cortadeiras dos gêneros Atta e Acromyrmex constituem importantes pragas florestais, de pastagens e de áreas cultivadas no Brasil. Dentre estas a formiga cortadeira Atta bisphaerica Forel, 1908 destaca-se como importante praga de cana-de-açúcar e também de áreas de pastagem. Atualmente, o método mais utilizado para controle dessas formigas é a utilização de iscas granuladas. Porém, este parece não ser o método mais eficiente para o controle das mesmas, pois as iscas com polpa cítrica não têm se mostrado muito atrativa para A. bisphaerica, cortando principalmente gramíneas. Além disso, iscas granuladas podem causar danos a outras espécies benéficas, ao solo e até mesmo ao homem. Forídeos (Diptera: Phoridae) parasitoides vêm sendo estudados nas ultimas duas décadas no Brasil para que possam ser utilizados como uma estratégia alternativa no manejo de formigas cortadeiras. No entanto, existe apenas um trabalho desenvolvido com forídeos de A. bisphaerica. Nesse trabalho de Bragança e colaboradores, foram encontradas três espécies de forídeos utilizando A. bisphaerica como hospedeiro (Apocephalus attophilus, Eibesfeldtphora bragancai e Myrmosicarius grandicornis). Porém, observações em campo feitas recentemente indicaram que um maior número de espécies pertencentes a estes gêneros podem estar associadas a esta espécie. Também não existem informações sobre as taxas de parasitismo natural de A. bisphaerica por forídeos a distribuição sazonal destes, sendo estas informações importantes para se formular estratégias de manejo de formigas cortadeiras. / Leaf-cutting ants from Atta and Acromyrmex are important forest pests, pastures and cultivated areas in Brazil. Among these the leaf-cutting ant Atta bisphaerica Forel, 1908 stands out as an important pest of sugarcane and also to pasture areas. Currently, the most widely used method to control these ants is the use of granulated bait. However, this does not seem to be the most efficient method for controlling the same, because the lures with citrus pulp do not have been very attractive to A. bisphaerica mainly cutting grass. Furthermore, granular bait may harm other beneficial species, soil and even to humans. Phorid (Diptera: Phoridae) parasitoids have been studied over the past two decades in Brazil so they can be used as an alternative strategy in the management of cutting ants. However, there is only one work with phorid flies from A. bisphaerica. In this work Bragança and collaborators found three species of phorid use A. bisphaerica as host (Apocephalus attophilus, Eibesfeldtphora bragancai and Myrmosicarius grandicornis). However, recent observations made in the field indicated that a greater number of species belonging to these genera may be associated with this species. There is also no information on the parasitism rate by A. bisphaerica phorids the seasonal distribution of these, which are important information to formulate management strategies of cutting ants.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-14Bitstream added on 2014-06-13T21:07:56Z : No. of bitstreams: 1 moreira_sm_dr_botib.pdf: 1026050 bytes, checksum: 28669ac144b0398026d844cf5f111e68 (MD5) / As modificações nas características morfológicas e morfométricas das diferentes partes do corpo das formigas cortadeiras são muitas vezes, diferenças na forma ou no tamanho corpo (cabeça, tórax e abdômen). Porém estas diferenças que ocorrem durante o crescimento dos individuos, estão relacionadas com as mudanças nas estruturas homólogas no decorrer da evolução das espécies. O objetivo deste capítulo foi diferenciar as quatro espécies de rainhas do gênero Atta, presentes do estado de São Paulo, através de técnicas morfométricas e geométricas, para auxiliar na identificação de ninhos iniciais. As rainhas foram coletadas manualmente com o auxílio de uma pinça, diretamente dos ninhos das espécies pré-determinadas logo antes delas saírem para o vôo nupcial, durante a revoada que aconteceu no dia 31/10/2010. Posteriormente estas foram acondicionadas em frascos com álcool 70% e levadas para o laboratório. No laboratório as rainhas foram dissecadas com o auxílio de um estéreo microscópio óptico da marca Motic, utilizando duas pinças de pontas finas para a separação das partes do corpo como cabeça, tórax, abdômen e as asas. As partes dos indivíduos foram fixadas individualmente nas placas de vidro cobertas por um papel milimetrado, para padronizar as estruturas na mesma posição a fim de possibilitar uma melhor captura das imagens e posterior medição. Para as medidas da morfometria da cabeça, do tórax e do abdômen utilizou-se o programa ImageJ. No entanto para as medidas atribuídas à morfometria geométrica das asas utilizou-se inicialmente os programas TpsUtil e TpsDig2 versão 1.4 e em seguida o software MorphoJ. Os dados foram submetidos a uma Análise de Variância (one-way, ANOVA). Os resultados obtidos demonstram que existem diferenças significativas entre as espécies estudas (p<0,01), tanto para as análises de... / The changes in morphological and morphometric characteristics of the different body parts of ants are often differences in the shape or size body (head, thorax and abdomen). However these differences that occur during growth of the individuals are related to changes in the homologous structures in the course of evolution of species. The aim of this chapter was to differentiate the queens of the four species of the genus Atta, present in the São Paulo state, through geometric and morphometric techniques, to assist in the identification of initial nests. The queens were collected manually with the aid of forceps, directly from the nests of the pre-determined species shortly before them leaving for the nuptial flight, during mating flight that happened on 31/10/2010. Later they were placed in vials with 70% alcohol and taken to the laboratory. In the laboratory the queens were dissected with the aid of a optical stereomicroscope of the brand Motic, using two fine-tipped tweezers to separate the parts of the body such as the head, thorax, abdomen and wings. The parts of individuals were fixed individually in glass plates covered with a graph paper, to standardize the structures in the same position in order to provide a better capture images and the subsequent measurement. For morphometric measurements of the head, thorax and abdomen, the software ImageJ used. However for the measures assigned to the geometric morphometry of wings it was initially used the programs TpsUtil and TpsDig2 version 1.4 and then the software MorphoJ. The data were subjected to an Analysis of Variance (one-way ANOVA). The results show that there are significant differences between the species studied (p <0.01) for both morphometric analysis and for the analysis of geometric morphometrics. For the discrimination of species using morphometry, we found that species of A. sexdens ...(Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-25Bitstream added on 2014-08-13T18:01:20Z : No. of bitstreams: 1 000766425.pdf: 3462886 bytes, checksum: a1df891bb827876bd3122f4499f729ea (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / As formigas cortadeiras dos gêneros Atta e Acromyrmex mantém uma associação mutualística com o fungo basidiomiceto Leucoagaricus gongylophorus, cultivado para alimento, o qual é responsável pela produção de enzimas extracelulares que degradam o material vegetal transportado para o interior dos ninhos. Além do fungo mutualista, uma ampla microbiota constituída por fungos filamentosos, bactérias e leveduras está presente nos ninhos e também contribui para a degradação dos tecidos vegetais. Foi caracterizada a comunidade de leveduras do jardim de fungo e material de descarte de ninhos da formiga cortadeira Acromyrmex balzani encontrados em ambiente preservado e perturbado de cerrado em Palmas, Tocantins. A habilidade destas leveduras para produzir enzimas extracelulares também foi investigada. Amostras de vinte e quatro ninhos, sendo 14 de área preservada e 10 de área perturbada foram coletadas, dos quais foram isoladas 720 leveduras, compreendendo 52 espécies distribuídas em 20 gêneros. A riqueza e a diversidade de espécies de área preservada foram maiores em comparação com a área perturbada, assim como a diversidade no material de descarte foi maior em relação ao jardim de fungo. A espécie de levedura mais prevalente foi Cryptococcus laurentii com 132 isolados, seguida de Trichosporon mycotoxinivorans, com 61 isolados. As leveduras basidiomicetas foram prevalentes nos ninhos, tanto nos jardins de fungo quanto no material de descarte. Entre os fungos ascomicetos, predominaram espécies de Aureobasidium e Meyerozyma. Ainda, foi encontrado novas espécies dos gêneros Starmerella e Bullera, baseado nas análises das sequências da região D1/D2 da LSU do rRNA. Setecentos e onze estirpes das 720 recuperadas foram testadas quanto à capacidade de produção de amilase, celulase, ligninases, lipase, xilanase, pectato-liase e poligalacturonase. Também foram realizados testes fisiológicos quanto à habilidade de assimilação.. / Leafcutter ants of the genera Atta and Acromyrmex maintain a mutualism with basidiomycetous fungus Leucoagaricus gongylophorus cultivated for food, which is responsible for the production of extracellular enzymes that degrade plant material transported into the nests. Besides the mutualistic fungus, a diverse microbiota comprising filamentous fungi, yeasts and bacteria is present in the nest and also contribute to the degradation of plant tissues. The yeast community of the fungus garden and waste material from nests of the leaf-cutting ant Acromyrmex balzani in preserved and disturbed areas of cerrado in Palmas, Tocantins was characterized and the ability of these strains to produce extracellular enzymes was investigated. Twenty-four nests (14 in preserved environment and 10 in disturbed environment) were sampled, and a total of 720 yeast isolates was obtained, comprising 52 species belonging to 20 genera. The richness and diversity of species in preserved environment were higher compared to the disturbed environment, as well as diversity in waste material was higher compared to the fungus garden. The most prevalent species was Cryptococcus laurentii, with 132 isolates, followed by Trichosporon mycotoxinivorans, with 61 isolates. The basidiomycetous yeasts were prevalent in the nests of A. balzani, both in fungus gardens as with the discarded material. Prevalent ascomycetous were Aureobasidium and Meyerozyma. Based on sequence analysis of the D1/D2 region of LSU rRNA putative new species were found of the genera Starmerella and Bullera. Seven hundred and eleven strains of the 720 recovered ones were tested for their ability to produce amylase, cellulase, ligninases, lipase, xylanase, pectate lyase and polygalacturonase. Physiological tests for their ability to assimilate glucose, cellobiose, galacturonic acid, maltose and xylose through isolated strains of these environments were also conducted. About 95% of the strains tested showed...

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-25Bitstream added on 2014-08-13T18:00:07Z : No. of bitstreams: 1 000766730.pdf: 2803363 bytes, checksum: f655cf629ccff1cc7977fb34807781ef (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Desde 2009, quando a sulfluramida foi incluída no anexo B da Convenção de Estolcomo sobre Poluentes Orgânicos Persistentes, há uma procura por ingredientes ativos substitutos para uso em iscas no controle de formigas-cortadeiras no Brasil. Considerando que os ingredientes ativos responsáveis pela inibição da respiração celular dos insetos têm apresentado resultados satisfatórios no controle de formigas, o presente trabalho objetivou avaliar os efeitos do diafentiurom e do tolfenpyrad em operárias de Atta sexdens rubropilosa, por meio de bioensaios toxicológicos e da análise morfológica do ventrículo, dos túbulos de Malpighi e das glândulas pós-faríngeas para o desenvolvimento de iscas tóxicas. Os ingredientes ativos dissolvidos em acetona e em uma solução de acetona + óleo de soja foram incorporados em dieta artificial nas concentrações 1 μg/mL, 5 μg/mL, 10 μg/mL, 50 μg/mL, 100 μg/mL, 500 μg/mL e 1000 μg/mL. Para a realização dos bioensaios, operárias com massa corpórea entre 15 a 25 mg foram distribuídas em lotes de 50 formigas para cada tratamento, divididas em grupos de 10 e mantidas em 5 placas de Petri. Para cada ingrediente ativo, foram montadas duas baterias de testes, uma para análise de toxicidade e outra para análise morfológica. As placas foram colocadas em estufa para B.O.D com temperatura de 24ºC + 1ºC e umidade relativa acima de 70%. A bateria relativa à análise de toxicidade foi examinada diariamente para anotação da mortalidade durante um período de 25 dias. Para a análise morfológica, 5 operárias de cada tratamento foram coletadas no 4º dia de experimento, dissecadas e os órgãos removidos foram fixados e processados para inclusão em historesina. As secções histológicas foram coradas com Hematoxilina–Eosina e fotodocumentadas em fotomicroscópio Motic BA 300. De acordo com os resultados obtidos nos testes de toxicidade, o diafentiurom nas concentrações 5.000... / Since 2009 when sulfluramid was listed in annex B of the Stockholm Convention's Persistent Organic Pollutants, effort has been made to search for other active ingredients to use in baits for controlling leaf-cutting ants in Brazil. Considering active ingredients that inhibit insect cellular respiration have been shown to be effective in controlling ants, the current work aimed at assessing the effects of diafenthiuron and tolfenpyrad to Atta sexdens rubropilosa workers through toxicological bioassays and morphological analysis of the ventricle, Malpighian tubules and the post-pharyngeal glands to develop toxic baits with new active ingredients. Diafenthiuron and tolfenpyrad were dissolved in acetone and in a solution of acetone + soy oil then incorporated in artificial diet at concentrations of 1 μg/mL, 5 μg/mL, 10 μg/mL, 50 μg/mL, 100 μg/mL, 500 μg/mL and 1000 μg/mL. Workers with body mass between 15 and 25 mg were distributed in 50 ants for each treatment, divided into groups of 10 and maintained in 5 Petri dishes. For each active ingredient, two test batteries were performed, one for analysis of toxicity and other for morphological analysis. The Petri dishes were placed in a BOD incubator at 24 º C ± 1 º C and relative humidity above 70%. The battery of toxicity analysis was examined daily for mortality annotation over a period of 25 days. For morphological analysis, five workers from each treatment were collected on the 4th day, dissected and removed organs were fixed and processed for inclusion in historesin. Histological sections were stained with hematoxylin-eosin and documented in light microscope Motic BA 300. According to toxicity tests, diafenthiuron in concentrations of 5.000 g/g (0.5%), 10.000 g/g (1%) and 50.000 g/g (5%) and tolfenpyrad in concentrations of 500 g/g (0.05%), 1.000 g/g (0.1%) and 5.000 g/g (0.5%) were incorporated into baits and tested in incipient colonies. The treatments where ants... / FAPESP: 09/17443-7

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-09-03Bitstream added on 2014-11-10T11:58:44Z : No. of bitstreams: 1 000729311.pdf: 1030989 bytes, checksum: eaab2165bdf2127142b441d6bab8557d (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As formigas da tribo Attini são conhecidas pelo hábito de cultivar fungos mutualistas (Basidiomycota) em uma variedade de materiais coletados para formar o que é chamado de jardim de fungo. Este hábito teve início há cerca de 50 milhões de anos na América do Sul e deu origem a cinco tipos de agricultura, que diferem no tipo de fungo e material coletado. As attíneas utilizam os jardins de fungos como fonte de nutrientes e enzimas, os quais são produzidos não somente pelo fungo mutualista, mas também por outros microrganismos presentes no ninho. Portanto, para as formigas e fungos terem acesso a nutrientes são necessárias associações com outros microrganismos. Estudos das comunidades microbianas associadas às formigas Attini, na maioria das vezes, estão relacionados aos jardins de fungo e objetivam explorar os mecanismos de degradação da biomassa vegetal. Informações sobre a microbiota associada ao corpo das formigas e sua função ainda são insuficientes. As attíneas dependem dos simbiontes para sua nutrição e proteção contra parasitas. Mas alguns desses microrganismos são ameaças às formigas e outros parecem ser apenas comensais. No presente trabalho, as bactérias associadas às formigas Attini Atta laevigata, Trachymyrmex urichi eMycocepurus goeldii foram identificadas por métodos independentes de cultivo e um cenário no qual a evolução das formigas Attini é moldada pela interação com estes microrganismos foi proposto. Além disso, foi desenvolvido um protocolo de lavagem das formigas para eliminar bactérias externas e ser utilizado para amostrar os microrganismos do interior das formigas. Os resultados mostraram diferenças entre as comunidades bacterianas abrigadas pelas formigas Attini estudadas. A discriminação de bactérias internas e externas ao corpo das formigas foi possível devido à padronização e aplicação do protocolo de lavagem desenvolvido. Foi descoberto que nos intestinos da Attini mais basal M. goeldii predomina uma única espécie de Spiroplasma. No entanto, durante a evolução, esta bactéria foi progressivamente substituída por duas espécies de Rhizobiales no intestino da attínea filogeneticamente intermediária T. urichi, e finalmente uma única espécie de Rhizobiales prevaleceu como a espécie bacteriana única nos intestinos da formiga cortadeira mais derivada A. laevigata. As cortadeiras também carregam em suas cutículas, quantidades consideráveis de Acetobacter. Rhizobiales e Acetobacter pertencem a grupos de bactérias fixadoras de nitrogênio. Assim, é concebível que a especialização em mutualistas fixadores de nitrogênio possa ter desempenhado um papel no aumento do tamanho da população e do tamanho do corpo ao longo da evolução das formigas Attini. O aumento da população pode estar associado com o aumento nas taxas de infecção, mas esta tendência foi aparentemente compensada pela alta complexidade social das cortadeiras e pela manutenção de espécies de Burkholderiales e Actinomycetales, encontradas na sua cutícula. Estas bactérias produtoras de antibióticos podem ter assumido o papel protetor que está atribuído a Pseudonocardiaceae nas demais espécies de Attini. Também foi detectada uma associação com espécies de Wolbachia que parecem ser mutualistas e externas ao corpo das attíneas, provavelmente nas cutículas. Esta associação pode ter iniciado na Attini mais basal, se especializado na intermediária, mas foi perdida na mais derivada. As associações mutualistas parecem ser recentes e ter se originado a partir de uma única aquisição das fixadoras de nitrogênio e múltiplas aquisições de bactérias que produzem antibióticos. / Ants of the Attini tribe are known for the habit of cultivating mutualistic fungi (Basidiomycota) on a variety of harvested materials to form what is called the fungus garden. This habit originated approximately 50 million years ago in South America and gave rise to five agricultural systems, which differ in the type of fungus and collected material. Attine ants utilize the fungus garden as a source of nutrients and enzymes, which are not only produced by the mutualistic fungus, but also by other microbes present in the garden. Therefore, for ants and fungi have access to these nutrients associations with other microorganisms became necessary. Studies of microbial community associated with attine ants are mostly related to the fungus gardens and aim to explore the mechanisms of plant biomass degradation. Information on the microbiota associated with the body of ants and its function are still lacking. Attine ants rely on microbial symbionts for nutrition and protection against parasites. On the other hand, some microbes threatens these ants and others appear to be only commensals. In this work, the bacteria associated with the attine ants Atta laevigata, Trachymyrmex urichi and Mycocepurus goeldii were identified by culture-independent methods and a scenario in which the evolution of attine ants is shaped by the interaction with these microorganisms has been proposed. In the present study a washing protocol was also developed to remove external bacteria, and used to sample microorganisms living inside the ants and possibly other insects. The results showed differences between the bacterial communities harbored by the attine ants studied. Discrimination of internal and external ants’ body bacteria was possible due to the standardization and application of the developed washing protocol. It was observed that the intestines of most basal attine M. goeldii are dominated by a single species of Spiroplasma. However, during the attine ants’ evolution, this bacterium was progressively replaced by two Rhizobiales species in the gut of the phylogenetically intermediate T. urichi, and finally a single species of Rhizobiales prevailed as the unique bacterial species in the gut of the most derived leaf-cutter ant A. laevigata. Leaf-cutters also harbor on their cuticles considerable amounts of Acetobacter sp. Both Rhizobiales and Acetobactersp. species are in the group of nitrogen-fixing bacteria. Thus, it is conceivable that specialization in nitrogen-fixing mutualists may have played a role in increasing population and body size during Attini evolution. A larger population is thought to be associated with increases in infection rates, but this tendency was apparently counterbalanced by high social complexity of leaf-cutters and by the maintenance of Burkholderiales and Actinomycetales species, which we only found in the cuticle of ants. These antibiotic-producing bacteria may have assumed the protective role that is currently attributed to Pseudonocardiaceae in the remaining Attini species. We also detected an association with cuticular Wolbachia mutualists, which may have begun in the more primitive Attini, then specialized in the intermediate ones, and finally being lost in the more derived leaf-cutters. Mutualistic associations appear to be recent and originated from a single acquisition of nitrogen-fixing bacteria and multiple acquisitions of antibiotic producing microbes. / FAPESP: 09/09258-5

Orientador: Luiz Carlos Forti / Banca: Carlos Frederico Wilcken / Banca: Ana Paula Protti de Andrade Crusciol / Banca: Aldenise Alves Moreira / Banca: Sandra Verza da Silva / Resumo: As formigas cortadeiras são consideradas pragas importantes para diversas plantas cultivadas, o que exige constante controle. No entanto, a mortalidade natural de colônias iniciais de Atta spp é alta, alcançando até 100%, no primeiro ano de fundação. Dentre vários fatores os micro-organismos patógenos são apontados como um dos responsáveis por tal mortalidade. Assim, o presente estudo teve como objetivo: (1) estudar a morfogênese dos ninhos iniciais em função do tempo de fundação essas espécies; (2) avaliar a taxa de mortalidade de rainhas de Atta bisphaerica e Atta sexdens rubropilosa, durante os primeiros meses de fundação; (3) isolamento e caracterização dos fungos entomopatogênicos de ocorrência natural em rainhas; (4) realizar bioensaios para avaliar a patogenicidade desses isolados em operárias de Atta sexdens rubropilosa e (5) formulação e aplicação de iscas à base de isolados de fungos entomopatogênicos, em colônias de Atta sexdens rubropilosa, visando possibilidades de aplicação prática. Para tal, foram coletadas rainhas recém-fecundadas ou provenientes de escavações dos ninhos incipientes marcados no período da revoada. As escavações ocorreram aos 20, 45, 90, 135, 180 e 225 dias de idade do ninho em 2007, e aos 20, 45 e 90 dias em 2008, e aos 60 dias em 2009. Foram obtidos os seguintes resultados: (1) as dimensões da câmara-recém fundada aumentam com o tempo de fundação; (2) altas taxas de mortalidade para A. bisphaerica e A. sexdens rubropilosa; (3) rainhas de Atta spp. podem ser parasitadas por diversos fungos, dentre eles Beauveria bassiana, Isaria lilacinus, Isaria fumosorosea e Aspergillus flavus; (4) todos os isolados são patogênicos e os mais virulentos BBOT11, BBOT12 de B. bassiana e IBOT33 de I. lilacinus; e (5) iscas formuladas com fungos são atrativas, carregadas e incorporadas por operárias de A. sexdens rubropilosa, contudo não causam / Abstract: The leaf-cutting ants are pests for several important crop plants, which requires constant control. However, the natural mortality of Atta spp colonies is high, reaching 100% in the first year of foundation. Among many factors the pathogenic microorganisms are noted as one of those responsible for such mortality. Thus, this study aimed to: (1) study the morphogenesis of early nests depending on the time of foundation of these species; (2) assess the death rate of the queens of Atta bisphaerica and Atta sexdens rubropilosa during the first months of the foundation, through excavations in newly founded nests; (3) isolation and characterization of entomopathogenic fungi found in queens; (4) perform bioassays to assess the pathogenicity of these isolates in Atta sexdens rubropilosa and (5) formulation and application of baits based on entomopathogenic fungi isolated in colonies of Atta sexdens rubropilosa, seeking opportunities for practical application. To this end, we collected newly fertilized queens or from excavations of incipient nests marked during the time of nuptial flight. The excavations were performed at 20, 45, 90, 135, 180 and 225 days of nest age in 2007, and at 20, 45 and 90 days in 2008. The results were: (1) the dimensions of the incipient chamber increases with time of the foundation; (2) high rates of mortality for Atta bisphaerica and Atta sexdens rubropilosa; (3) queens of Atta spp. can be parasitized by several fungi, including Beauveria bassiana, Isaria lilacinus, Isaria fumosorosea and Aspergillus flavus; (4) all strains are pathogenic and the most virulent BBOT11, BBOT12 of B. bassiana and IBOT33 of I. lilacinus; and (5) baits made with fungi are attractive, loaded and incorporated by workers of A. sexdens rubropilosa, yet not cause mortality of the colony / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-06-01Bitstream added on 2014-06-13T20:49:42Z : No. of bitstreams: 1 vinha_gg_me_rcla.pdf: 3570793 bytes, checksum: eaf7f720f45fe0957c9f2ef1cbe5e6ed (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As espécies de formigas cortadeiras (Hymenoptera: Formicidae), Atta laevigata e Acromyrmex balzani, possuem importância agrícola e econômica por serem pragas de pastagens, florestas e plantas cultivadas em geral, em diferentes regiões das Américas, com consideráveis perdas de matéria vegetal e conseqüentes prejuízos para a agricultura e pecuária. Portanto, um melhor conhecimento sobre as espécies permitirá a adoção de medidas mais eficazes de controle. As espécies possuem uma história taxonômica marcada por controvérsias, devido ao embasamento da sistemática em caracteres morfológicos, muitos dos quais com variabilidade individual e polimorfismos nas diferentes castas de um mesmo ninho, gerando equívocos tanto de nomenclatura quanto de identificação. Diante disso, realizamos a caracterização molecular das diferentes populações de Atta laevigata e Acromyrmex balzani, com o objetivo de examinar as relações filogenéticas entre populações de diferentes áreas de ocorrência e auxiliar na definição dos grupos naturais destas espécies. Associado a isso, realizamos a caracterização morfológica das espécies, através da análise dos caracteres taxonômicos utilizados para a identificação. As análises moleculares evidenciam a existência 2 de dois grupos gênicos simpátricos de Atta laevigata, largamente distribuídos pelo Brasil, e definem Acromyrmex balzani como pertencente ao mesmo grupo gênico de Acromyrmex landolti. Além disso, os resultados indicam que não é possível utilizar os caracteres morfológicos tradicionalmente considerados para taxonomia destas formigas, devido à presença de polimorfismos e incongruências. / Leaf-cutting ants (Hymenoptera:Formicidae), Atta laevigata and Acromyrmex balzani, are economic and agriculturally important for being crop, forest and cultivated plant plagues in different areas of the Americas, thus causing significant losses of vegetable material and damage to agriculture and livestock. Therefore, having better knowledge of the species will help adopt more efficient control measures. The species have a taxonomic history marked by controversies. This is owed to the fact that systematic is based on morphologic characters many of which show individual variability and polymorphisms among the different casts in the same nest, thus generating either nomenclature or identification mistakes. Faced with this, we have carried through the molecular characterization of the different Atta laevigata and Acromyrmex balzani populations, with the aim of examining the phylogenetic relations between populations occurring in different areas and helping to define the natural group of these species. Connected with this, we have carried through the morphologic characterization of the species by analyzing the taxonomic characters used for the identification. Molecular analyses evidence the existence of two sympatric genetic groups of Atta laevigata, which are 4 widely spread throughout Brazil, and define Acromyrmex balzani as part of the same genetic group of Acromyrmex landolti. Moreover, the results indicate that it is not possible to use the morphologic characters traditionally considered for taxonomy of these ants, due to the presence of polymorphism and contradictions.