A produção de café é uma das atividades de maior tradição agrícola no território brasileiro. As principais pragas que ocorrem no cafeeiro são broca-do-café, Hypothenemus hampei e bicho-mineiro-do-cafeeiro, Leucoptera coffeella e os parasitoides possuem importante papel na regulação dessas pragas. O objetivo deste trabalho foi comparar em sistemas de produção convencional e orgânico de café, os níveis populacionais de H. hampei e L. coffeella e a ocorrência de seus parasitoides. Os experimentos foram realizados em área de café orgânico e convencional no município de Dois Córregos/SP e as amostragens foram realizadas mensalmente de fevereiro de 2009 a junho de 2010. Foram amostradas folhas para os níveis de infestação e de predação de minas por vespas; foram coletadas folhas com minas intactas para a observação da emergência de parasitoides. Foram coletados mensalmente 2 L de frutos de café para a obtenção da infestação da broca; também, foi avaliada a ocorrência do fungo Beauveria bassiana e foram coletados mensalmente frutos de café brocados para a obtenção de parasitoides da broca. Os manejos orgânico e convencional não diferiram estatisticamente em relação às médias das porcentagens de infestação de L. coffeella. Houve diferença em relação às médias das porcentagens de predação das minas por vespas, sendo que no manejo convencional a média foi maior do que no manejo orgânico. Foram obtidos no total 708 himenópteros parasitoides e as espécies coletadas foram Proacrias coffeae, Cirrospilus neotropicus, Cirrospilus sp.1, Cirrospilus sp.2, Closterocerus coffeellae, Closterocerus flavicinctus, Closterocerus sp.1, Horismenus cupreus, Orgilus niger, Centistidea striata e Stiropius reticulatus. Não houve diferença na média da porcentagem de parasitismo entre os manejos, 18,5 % no manejo orgânico e 19,47% no manejo convencional. Em relação à broca-do-café, na safra 2008/2009, as amostragens de frutos brocados foi diferente em função do manejo, porém na safra 2009/2010, as porcentagens de infestação não apresentaram diferença significativa entre as áreas. Na safra 2009/2010, a média de frutos brocados infectados pelo fungo B. bassiana foi de 3,5% e 2,1% do total de frutos nos manejos orgânico e convencional respectivamente. Foram obtidos 25 indivíduos do parasitoide Prorops nasuta na área de café orgânico na safra 2008/2009 e nenhum na área convencional. / Coffee production is one of the most Brazilian traditional activities. The main pests of coffee crops are the coffee berry borer, Hypothenemus hampei and the coffee leaf miner Leucoptera coffeella and the parasitoids play an important role in the control of these pests. This research deals with the comparison between production systems of conventional and organic coffee concerning the population levels of L. coffeella and H. hampei as well as the occurrence of their parasitoids. The experiments were set in areas of conventional and organic coffee and plant (leaf and berries) samples were monthly taken from February/2009 to June/2010, in Dois Córregos, State of São Paulo, Brazil. Coffee leaves were sampled for levels of infestation and mine predation by wasps, while leaves with undisturbed mines were samples to observe the emergence of parasitoids. Two liters of coffee berries were monthly collected to determine the infestation of the coffee berry borer. One also observed the occurrence of the fungus Beauveria bassiana bored coffee berries were monthly collected for obtaining the berry borer parasitoids. The values of the means of percentage of L. coffeella infestation did not statically differ between the organic and the conventional coffee management. The means of percentage of predation by wasps were higher in the conventional management than in the organic one. A total of 708 hymenopteran parasitoids were obtained. The species collected were as follows: Proacrias coffeae, Cirrospilus neotropicus, Cirrospilus sp.1, Cirrospilus sp.2, Closterocerus coffeellae, Closterocerus flavicinctus, Closterocerus sp.1, Horismenus cupreus, Orgilus niger, Centistidea striata and Stiropius reticulatus. The mean percentage of parasitism showed no difference between the organic management (18.5%) and the conventional one (19.47%). As to the coffee berry borer, in the 2008/2009 harvest, the sampling of bored berries was different according to the management. However, in the 2009/2010 harvest, the percentages of infestation did not present significant difference between the areas. At the 2009/2010 harvesting the mean of bored berries infected by the fungus Beauveria bassiana was 3,5% (organic area) and 2.1% (conventional area). A total of 25 specimens of the parasitoid Prorops nasuta were collected in the organic coffee area but none in the conventional coffee area.

Parasitoides criam condições favoráveis para seu desenvolvimento regulando processos fisiológicos do hospedeiro via a utilização de moléculas produzidas por tecidos maternos ou por tecidos derivados do parasitoide imaturo ou de simbiontes associados (vírus de poliDNA - PDV). Assim, essas moléculas se destacam como uma fonte preciosa para o desenvolvimento de métodos alternativos de controle de pragas. O objetivo desse trabalho foi o de explorar a interação hospedeiro-parasitoide, visando à identificação de moléculas que participem do processo de regulação hospedeira para o desenvolvimento de métodos alternativos de controle de pragas. A busca pela identificação dessas moléculas foi concentrada na interação Diatraea saccharalis (F.) (Lepidoptera: Crambidae) Cotesia flavipes (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) pela avaliação i) do efeito do parasitismo na fisiologia digestiva do hospedeiro e ii) da contribuição da glândula de veneno e do ovário na produção de moléculas bioativas e iii) pela caracterização de transcritos produzidos por teratócitos desse parasitoide. O potencial de aplicação de moléculas derivadas da interação hospedeiro-parasitoide foi verificado pela caracterização da atividade de uma quitinase putativa isolada da associação Heliothis virescens (F.) (Lepidoptera: Noctuidae) Toxoneuron nigriceps (Viereck) (Hymenoptera: Braconidae), via expressão heteróloga e transformação genética de plantas de fumo. Os resultados demonstraram que o parasitismo afeta a utilização do alimento por lagartas parasitadas, reduzindo as taxas de crescimento (RGR), consumo (RCR) e metabólica (RMR) relativas, enquanto aumenta a eficiência de conversão do digerido (ECD). O parasitismo por C. flavipes também aumentou a permanência do alimento no intestino do hospedeiro e a atividade de -amilase, sacarase e trealase em lagartas de D. saccharalis. Análises do transcriptoma da glândula de veneno e do ovário de C. flavipes indicaram a produção de muitas proteínas desconhecidas. Porém, foi possível identificar proteases, um inibidor de proteinase e uma proteína com ação antimicrobiana, produzidas pela glândula de veneno, e uma proteína de expressão precoce (ep1), como produto do ovário de C. flavipes. Dois transcritos isolados de teratócitos de C. flavipes foram putativamente identificados como serpina e fator de inibição da tradução (CfHTIF). Ambos os transcritos foram detectados em teratócitos após cinco dias do parasitismo, sendo que transcritos do CfHTIF também foram observados em hemócitos de hospedeiros parasitados. CfHTIF apresentou alta homologia a proteínas produzidas por PDVs associados a outras espécies de Cotesia, sugerindo a sua origem viral, sendo este o primeiro relato da utilização de teratócitos para a produção de proteínas virais voltadas à regulação hospedeira. A caracterização da atividade da quitinase de teratócitos de T. nigriceps e a avaliação do seu potencial biotecnológico via transgenia de plantas para o controle de lagartas de H. virescens indicou que, apesar dessa quitinase possuir capacidade de ligação à quitina coloidal e cristalina em ensaios in vitro, a mesma não demonstra qualquer atividade quitinolítica. Avaliações de plantas de fumo transformadas com o Tnchi não indicaram qualquer efeito deletério ao desenvolvimento de lagartas de H. virescens. Apesar da ausência de atividade quitinolítica, essa quitinase apresentou atividade antimicrobiana. A possibilidade de exploração dessa proteína na produção de plantas de interesse econômico é discutida. / Parasitoids regulate their hosts physiological processes in order to produce suitable conditions for their own development by employing molecules produced by maternal tissues, the immature parasitoid and derived tissues, and associated simbionts (polidnavirus PDV). These molecules represent, therefore, an untapped resource of new molecules for the development of alternative pest control methods. Our objective was to exploit the hostparasitoid interactions aiming at the identification of molecules involved in host regulation for their use in the development of alternative strategies for pest control. The search for new molecules was concentrated on the interaction Diatraea saccharalis (F.) (Lepidoptera: Crambidae) Cotesia flavipes (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) by assessing i) the effects of parasitization on the host digestive physiology and ii) the contribution of the venom gland and ovary in producing regulatory molecules, and by iii) the characterization of cDNAs isolated from teratocytes of C. flavipes. The potential application of molecules from hostparasitoid associations was verified by characterizing the activity of a putative chitinase isolated from the interaction Heliothis virescens (F.) (Lepidoptera: Noctuidae) Toxoneuron nigriceps (Viereck) (Hymenoptera: Braconidae) using recombinant proteins and geneticallymodified tobacco plants. Data obtained demonstrated parasitized larvae had reduced relative growth (RGR), consumption (RCR) and metabolic (RMR) rates, while an increased efficiency in the conversion of the digested food (ECD) was obtained as compared to unparasitized larvae. Larvae parasitized by C. flavipes retained the food in the gut for a longer period and had higher activities for -amylase, sacarase and trehalase if compared to control larvae. Analysis of the transcriptome of the venom gland and ovary of C. flavipes predicted a large number of unknown proteins. Nevertheless, several proteases, a protease inhibitor and an antimicrobial protein from the venom gland, and an early-expressed protein (ep1), with a putative role in the process of host regulation from the ovaries, were identified. Two cDNAs isolated from teratocytes of C. flavipes were putatively identified as a serpin and an eukaryote translation inhibitory factor (CfHTIF). Both were detected in teratocytes from day 5 of parasitism and onwards, with the CfHTIF being also detected in hemocytes of parasitized hosts. Comparative analysis of the CfHTIF indicated it is highly homologous to host translation inhibitory factors produced by PDVs associated with other species of Cotesia, indicating its possible viral origin and suggesting this to be the first record of teratocytes as a source of PDV-derived proteins for host regulation. The characterization of the activity from the chitinase isolated from teratocytes of T. nigreceps (Tnchi) and the evaluation of its biotechnological potential via plant transgenesis to control larvae of H. virescens indicated this chitinase can bind to colloidal and crystalline chitins in in vitro assays, but it does not display chitinolytic activity. Assays with transformed tobacco plants expressing Tnchi did not result in any effect to H. virescens larval development and survival. Although Tnchi did not have any chitinolytic activity, it did show to have an antimicrobial effect. The possible exploitation of this protein for production of economically-important plants is dicussed.

O conhecimento das implicações da variabilidade genética em populações de inimigos naturais, principalmente parasitoides, é de vital importância para a otimização de programas de controle biológico. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivo determinar como a variabilidade genética influencia diferentes parâmetros biológicos de Trichogramma pretiosum Riley, 1879 em experimentos de laboratório e de campo. Para que este objetivo fosse atingido, foram avaliados: 1) o efeito da seleção de isolinhagens de T. pretiosum em condições de laboratório, marcadas por meio do DNA mitocondrial, no subsequente desempenho de campo; 2) como a UR afeta a capacidade de voo de isolinhagens, marcadas por meio do DNA mitocondrial, de espécimes de T. pretiosum oriundas do Brasil e EUA; 3) a compatibilidade reprodutiva entre isolinhagens norteamericanas e brasileira de T. pretiosum, avaliada por meio de uma abordagem integrativa e 4) o possível estabelecimento de uma linhagem de T. pretiosum proveniente da Colômbia num novo ecossistema, no Nordeste brasileiro. Com base nos resultados do presente trabalho conclui-se que a variabilidade genética de T. pretiosum exerce grande influência em parâmetros biológicos do parasitoide, uma vez que: 1) os diferentes desempenhos reprodutivos das isolinhagens em condições de laboratório foram correspondentes àqueles em condições de campo, sendo as sequências mitocondriais uma técnica de marcação precisa e eficiente para avaliação do desempenho de T. pretiosum em condições de campo; 2) para algumas isolinhagens, as condições ambientais do local onde se pretende liberar T. pretiosum, se distintas do hábitat natural do parasitoide, podem afetar negativamente o voo deste inseto; 3) foi registrada incompatibilidade reprodutiva leve e diferenças morfológicas mais pronunciadas entre as isolinhagens americanas e brasileira, geneticamente variáveis; 4) foram observados fortes indícios de que uma linhagem de T. pretiosum, introduzida em Petrolina, PE há 22 anos, trazida de Palmira, Colômbia, se estabeleceu naquela região. / The knowledge on genetic variability in populations of natural enemies, especially parasitoids, has a vital importance for the optimization of biological control programs. Thus, this study aimed to determine the influences of genetic variability on different biological parameters of Trichogramma pretiosum Riley, 1879, in laboratory and field experiments. We evaluated: 1) the effect of selection of T. pretiosum isofemale strains in laboratory conditions, marked by mitochondrial DNA, on the subsequent field performance; 2) the effects of RH on flight capacity isofemale lines, marked by the mitochondrial DNA, of T. pretiosum specimens from Brazil and the USA; 3) the reproductive compatibility between USA and Brazilian isofemale lines of T. pretiosum, through an integrative approach, and 4) the possible establishment of a T. pretiosum strain from Colombia in a new ecosystem in the Brazilian Northeast. The results allow to conclude that genetic variability of T. pretiosum has great influence on biological parameters of the parasitoid, since: 1) the different reproductive performance of isofemale strains in laboratory conditions corresponded to those under field conditions, and mitochondrial DNA was accurate and efficient, marking technique for the evaluation of T. pretiosum performance in field conditions; 2) for some isofemale lines, the environmental conditions of the release sites, if distinct from the natural habitat of the parasitoid, may adversely affect flight capacity of the parasitoid; 3) slight reproductive incompatibility and more pronounced morphological differences were observed between American and Brazilian isofemale lines, genetically variable; 4) there is strong evidence that T. pretiosum line introduced in Petrolina, PE, 22 years ago, brought from Palmira, Colombia, has established in that region.

Orientadores: João Vasconcellos Neto, Marcelo de Oliveira Gonzaga / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-24T19:28:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Messas_YuriFanchini_M.pdf: 5292618 bytes, checksum: e9d4cb4630aa094506b01fcaa93c218a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Aranhas vivem em ambientes estreitamente definidos, limitados por condições físicas, como temperatura, umidade, ventos e intensidade luminosa; e também por fatores biológicos, como o tipo de vegetação, disponibilidade de presas, competidores e inimigos naturais. A família Araneidae é a principal família de aranhas construtoras de teias orbiculares. A aranha Eustala perfida ocorre preferencialmente no interior da mata, construindo a teia próxima a uma concavidade em troncos de árvores. Possui coloração críptica semelhante a musgos e liquens, adaptação que confere à espécie dupla vantagem, pois dificilmente são percebidas por suas presas e seus predadores. A falta de estudos sobre este gênero de aranhas e sua história de vida, bem como o papel ecológico que desempenha, motivou a elaboração do presente estudo, que foi realizado na Serra do Japi ¿ Jundiaí (SP) e tem como objetivo elucidar aspectos da história natural de Eustala perfida, tais como distribuição espacial, especificidade por substrato, fenologia, flutuação da população, caracterização da teia, diversidade de presas e seus inimigos naturais. A espécie Eustala perfida ocorre em altitudes que vão desde 850 até 1294 m, sendo mais abundante em altitudes intermediárias. Todos os indivíduos foram encontrados no interior da mata, com maior ocorrência em troncos contendo musgos, líquens e concavidades, que servem como pontos de fixação para a construção das teias. A espécie foi encontrada com maior frequência em árvores com diâmetros maiores do que 30 cm e construindo suas teias em alturas de até 1,5 m. Observou-se que a população de Eustala perfida apresenta picos de frequência sucessivos dos diferentes estádios de desenvolvimento, com início nos meses quentes do ano (janeiro), quando os indivíduos começam a emergir. A população parece ter apenas um ciclo reprodutivo ao longo do ano, com picos fenológicos em todas as fases de desenvolvimento. Observou-se maior frequência de presas potenciais com até 1 mm de comprimento, sendo que os grupos mais amostrados foram Diptera e Hymenoptera. Houve diferença nas frequências de tamanho das presas potenciais e predadas por Eustala sendo que presas com mais de 1 mm de comprimento foram mais predadas do que o esperado ao acaso. Eustala perfida apresentou dinâmica e fenologia semelhante à de Misumenops argenteus (Thomisidae). Nestas duas espécies o ciclo de vida e a fenologia parecem ajustados às estações climáticas e à disponibilidade de presas. Foram encontrados sete indivíduos de E. perfida parasitados por larvas de Acrotaphus sp. (Pimplinae: Icheneumonidae). Trata-se do terceiro caso de manipulação comportamental de aranhas em sua construção de teia envolvendo parasitoides deste gênero / Abstract: Spiders live in narrowly defined environments, limited by physical conditions such as temperature, humidity, winds and light intensity; and also by biological factors such as vegetation type, prey availability, competitors and natural enemies. Araneidae is the principal family of orb-weaver spiders. The spider of the present study, Eustala perfida, occurs preferentially within the forest, along tree trunks, building its web in regions where there are concavities on the trunk. It has cryptic coloration similar to mosses and lichens, adaptation that presents a dual advantage, because the spiders are hardly perceived by their prey and also their predators. The lack of studies of this genus and its natural histories, as well as the ecological role that it plays, motivated the development of this project, which was conducted at Serra do Japi ¿ Jundiaí (SP) and aims to elucidate aspects of the natural history of Eustala perfida, such as spatial distribution, substrate specificity, phenology, population fluctuation, characterization of the web, prey diversity and natural enemies. Eustala perfida occurred at altitudes ranging from 850 to 1294 m, being significantly more abundant in intermediate altitudes. All individuals were found within the forest, with the highest occurrence in trunks containing mosses, lichens and concavities, which serve as attachment points for the construction of the web. The species was found more frequently on trees with diameters larger than 30 cm and building their webs in heights up to 1.5 m. The population dynamics of Eustala perfida is well defined, showing successive peaks of different developmental stages starting in the warm months of the year (January), when individuals begin to hatch. The population seems to have only one reproductive cycle throughout the year, with peaks in all phases of phenological development. There was a higher frequency of potential prey up to 1 mm in length, and the most sampled groups were Diptera and Hymenoptera. There were differences in the size frequencies of potential and predated prey of E. perfida, and prey with more than 1 mm in length were predated more than expected. Eustala perfida presented dynamic and phenology similar to Misumenops argenteus (Thomisidae). In these two species, the life cycle and phenology seem to set seasons and prey availability. Seven individuals of E. perfida were found parasited by Acrotaphus sp. (Pimplinae: Icheneumonidae) larvae. This is the third case of behavioral manipulation of spiders on your web construction involving this genus of wasp / Mestrado / Biodiversidade Animal / Mestre em Biologia Animal