A correta adoção de medidas de manejo de resistência de insetos-pragas é motivo de preocupação constante, inclusive para as novas tecnologias disponíveis, como as plantas geneticamente modificadas para a expressão de toxinas da bactéria Bacillus thuringiensis (Bt). Portanto, para manter a eficiência das plantas-Bt comercialmente disponíveis, é preconizada a manutenção de áreas de refúgio (livres de plantas Bt) para evitar a rápida seleção de insetos resistentes. No caso de insetos polífagos, a determinação das áreas de refúgio pode levar em consideração a contribuição que fontes não-comerciais e/ou não-transgênicas têm na produção de adultos colonizadores que não sofreram seleção para o evento de transgenia de interesse. A identificação da fonte alimentar pode determinar a procedência de insetos e tornar mais eficiente e segura a implementação de zonas de refúgio e a determinação dos riscos de desenvolvimento de resistência pelo inseto-praga alvo. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar o potencial de dois marcadores biológicos, a assinatura isotópica e a microbiota intestinal, para a identificação da fonte de alimento do imaturo pela análise de adultos de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera, Noctuidae), como subsídio para o monitoramento da origem de insetos migrantes em áreas de cultivo Bt para a adoção de estratégias adequadas de manejo de resistência. A análise isotópica de adultos foi realizada utilizando-se insetos criados em 12 plantas hospedeiras distintas, seis de metabolismo C3 e seis de metabolismo C4. Parte dos adultos provenientes dessa criação foram liofilizados, macerados e submetidos à análise isotópica para a determinação dos níveis de ?13C e ?15N. Amostras das plantas utilizadas na alimentação desses insetos também foram submetidas ao mesmo processo de análise. A outra parte dos adultos recémemergidos de S. frugiperda foi utilizada para a determinação da microbiota intestinal pela análise de região do gene do 16S rRNA após sequenciamento em plataforma 454. Os resultados da análise isotópica de carbono para as plantas utilizadas como fonte alimentar apresentaram médias entre -31,37? e -25,07? para plantas C3 e entre -13,03? e -12,26? para plantas C4. Adultos de S. frugiperda oriundos de lagartas criadas em plantas do grupo C3 apresentaram média de ?13C entre - 30,36? e -23,72?, enquanto aqueles do grupo C4 apresentaram média entre - 18,25? e -13,28?. O sequenciamento da microbiota via metagenômica produziu 126,970 sequências com cerca de 421 pb. O alimento influenciou substancialmente a diversidade da microbiota intestinal associada ao intestino de adultos, independentemente do metabolismo fotossintético da planta hospedeira. Análises comparativas de diversidade em que a abundância relativa dos diferentes componentes foi considerada (Unifrac ponderado) permitiu a distinção de praticamente todas as microbiotas. Foram identificadas várias UTOs exclusivamente associadas à microbiota intestinal de adultos provenientes de cada fonte de alimento, mas a maioria apresentou abundância relativa extremamente baixa. Apenas as UTOs 1199 e 2255 foram exclusivamente associados ao milho com abundância relativa superior a 2,5%. / The correct insect resistant management has been a topic of constant concern, even for the newer technologies available, such as genetically modified crops expressing Bacillus thuringiensis (Bt) toxins. The use of refuge areas with non-Bt crops to avoid the fast selection for resistant insects is proposed for maintaining the efficiency of Bt-crops. The implementation of refuge areas for polyphagous insects can consider non-commercial and non-Bt crops as sources of susceptible insects. The identification of the food source used during immature development can make the implementation of refuge areas safer and more efficient and allow for better estimates of risk assessment for insect resistance development. The objective of this study is to determine the potential use of, the isotopic signature and gut microbiota of adults as biological markers to allow for the identification of the food source during the larval stage of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera, Noctuidae). Adults were obtained from larval rearing on 12 food sources, six host-plants with a C3 photosynthetic metabolism and six host-plants with a C4 metabolism. Part of the adults obtained and the food source used during their immature development were lyophilized and macerated, and subjected to ?13C e ?15N isotopic analysis. The remaining adults of S. frugiperda were used to determine the composition of the gut microbiota by metagenomic analysis of the V1-V3 region of the 16S rRNA gene using a 454 sequencing platform. The carbon isotopic signatures obtained for the hostplants used as food source were between -31.37? and -25.07? for C3 plants, and - 13.03? and -12.26? for C4 plants. Adults of S. frugiperda obtained from larval rearing on C3 plants had a carbon isotopic signature between -30.36? and -23.72?, while those from C4 host-plants has between -18.25? and -13.28?. The metagenomic sequencing yielded 126,970 reads with an average of 421bp. The larval food source substantially influenced the diversity of the adult gut microbiota regardless of the plant\'s photosynthesis metabolism. Comparative analysis among gut microbiota in which the relative abundance was taken into account (weight- Unifrac) allowed the discrimination of the majority of the communities. Several OTUs were identified as exclusive to the adult gut microbiota from different food sources, but most of these OTUs were minor components of the community. OTUs 1199 and 2255, both exclusively associated with corn, were the only ones to represent at least 2.5% of their community.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-08-23T18:13:31Z No. of bitstreams: 1 2015 - Jakson Leite.pdf: 1055808 bytes, checksum: fa105f74410a81a1f30e45ae5e911c9d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-23T18:13:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015 - Jakson Leite.pdf: 1055808 bytes, checksum: fa105f74410a81a1f30e45ae5e911c9d (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / CAPES / Cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp] is an important crop in northeastern Brazil with strategic advantages for production in semi-arid region, such its drought tolerance and good performance in low fertility soils. In addition, the nitrogen (N) fixed in symbiosis with rhizobia eliminates the demand for N fertilizers, with economic, social and environmental benefits. Little is known about the genetic diversity of bacteria associated to cowpea nodules in Brazilian semi-arid. The aim of the study was to characterize the bacterial diversity of Brazilian semi-arid soils associated with nodules of different cowpea cultivars by dependent and independent bacterial cultivation strategy. Initially a collection of 86 bacteria cowpea nodules isolated from semiarid soils was genetically characterized by partial 16S rRNA gene sequencing and symbiotic genes nifH and nodC. The sequences were compared with the NCBI database to identify isolates and phylogenetic relationships were built. In another study, we applied the independent cultivation method to evaluate bacterial communities associated with the nodules of two cowpea cultivars (BRS and BRS Acau? Pujante), in Ultisol with no history of cowpea cultivation. Nodules (N) were collected 35 days after germination, and soil samples (BS) from 0-20 cm deeper. DNA was extracted for analysis of bacterial communities with 454 pyrosequencing of the 16S ribosomal gene rRNA. The analysis of the diversity of the bacterial collection of the nodules 54 of the 86 isolates were Bradyrhizobium. Other (32) belong to Rhizobium (13) and Microvirga (1), Alfaproteobact?ria class; Burkholderia (8), and Ralstonia (1), Betaproteobacteria class; Acinetobacter (1), Cronobacter (3), Enterobacter (1), and Pantoea (1), Gamaproteobact?ria; and Leifsonia (3), phylum Actinobacteria. As Bradyrhizobium predominated, analyzes were performed with the almost full 16S rRNA, nifH and nodC and isolates were distributed in 5 lines: 16S rRNA type I (44 isolates), type II (6), Type III (1), Type IV ( 2) and type IV (1). Phylogenetic analysis of the 16S rRNA gene grouped the Type I strain in the large group Bradyrhizobium japonicum and close to the type strain of Bradyrhizobium yuanmingense. The analyses of the nifH and nodC gene separated the isolates in 5 symbiotic lines (I, II, III, IV and IV) and were congruent among them, which supports the theory of monophyletic in origin symbiotic gene Bradyhrizobium. The symbiotic lineages I and II are nearby and correspond to all isolates with 16S rRNA type I, being the dominant group associated with nodules. The partial 16S rRNA gene sequencing of bacterial communities showed high diversity in the three environments (BS, RS and N). The communities associated with the nodes were significantly different (p> 0.01) from the surrounding nodules (LS and RS). Phyla Actinobacteria, Bacteriodetes, Proteobacteria were plentiful for BS and RS. In nodes, the Proteobacteria and Bacteriodetes phyla predominated, Gammaproteobacteria being (58.8%) and Alphaproteobacteria (37.4%) in the phylum Proteobacteria and dominant Flavobacteriia (84.8%) and Sphingobacteriia (10.9%) in the phylum Bacteriodetes. For gender, Chryseobacterium, Entreobacter and Bradyrhizobium dominate in all nodes samples where Chryseobacterium prevailed in BRS Acau? and Enterobacter in BRS Pujante. / O feij?o-caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp] ? uma das principais culturas no Nordeste do Brasil com vantagens estrat?gicas para produ??o no semi?rido, como toler?ncia a seca e bom desempenho em solos de baixa fertilidade. Al?m disso, fixa N em simbiose com riz?bios eliminando a demanda de fertilizantes nitrogenados, com benef?cios econ?micos, sociais e ambientais. Pouco se sabe sobre a diversidade gen?tica de bact?rias associadas aos n?dulos de feij?o-caupi no semi?rido. O objetivo do estudo foi caracterizar a diversidade de bact?rias de solos do semi?rido brasileiro associadas aos n?dulos de diferentes cultivares de feij?o-caupi com arbordagem que depende e independe de cultivo das bact?rias. Inicialmente uma cole??o de 86 bact?rias de n?dulos de feij?o-caupi isoladas de solos do semi?rido foi caracterizada geneticamente pelo sequenciamento parcial do gene 16S rRNA e dos genes simbi?ticos nifH e nodC. As sequ?ncias foram comparadas com as do banco de dados do NCBI para identificar os isolados e as rela??es filogen?ticas dos mesmos com as de esp?cies conhecidas. Em outro estudo, aplicou-se o m?todo independente de cultivo para avaliar comunidades de bact?rias associadas aos n?dulos de dois cultivares de feij?o-caupi (BRS Pujante e BRS Acau?), em Argissolo Amarelo sem hist?rico de uso com a lavoura. Os n?dulos (N) foram coletados 35 dias ap?s a germina??o e a amostragem do solo (BS) de 0-20 cm. O DNA das amostras foi extra?do para an?lises das comunidades bacterianas com 454 pirosequenciamento do gene ribossomal 16S rRNA. Na an?lise da diversidade da cole??o de n?dulos 54 dos 86 dos isolados foram de Bradyrhizobium. Os demais (32) pertencem aos g?neros Rhizobium (13) e Microvirga (1), classe Alfaproteobact?ria; Burkholderia (8) e Ralstonia (1), classe Betaproteobact?ria; Acinetobacter (1), Cronobacter (3), Enterobacter (1) e Pantoea (1), Gamaproteobact?ria; e Leifsonia (3), filo Actinobact?ria. Como Bradyrhizobium predominou, foram feitas an?lises com os genes 16S rRNA, nifH e nodC e os isolados distribu?ram-se em 5 linhagens: 16S rRNA tipo I (44 isolados), tipo II (6), tipo III (1), tipo IV (2) e tipo IV (1). A an?lise filogen?tica do gene 16S rRNA agrupou a linhagem tipo I no grande grupo Bradyrhizobium japonicum e pr?ximo da estirpe tipo de Bradyrhizobium yuanmingense. A an?lise dos genes nifH e nodC separou os isolados em 5 linhagens simbi?ticas (I, II, III, IV e IV) e as ?rvores foram congruentes, o que suporta a teoria da origem monofil?tica de genes simbi?ticos em Bradyhrizobium. As linhagens simbi?ticas I e II s?o pr?ximas e correspondem a todos os isolados com 16S rRNA tipo I, sendo o grupo dominante associado aos nodulos. O sequenciamento parcial do gene 16S rRNA das comunidades bacterianas mostrou alta diversidade nos tr?s ambientes (BS, RS e N). As comunidades associadas aos n?dulos foram significativamente diferentes (p> 0,01) das que cercam os n?dulos (LS e RS). Os filos Actinobacteria, Bacteriodetes, Proteobacteria foram abundantes para BS e RS. Em n?dulos, os filos Proteobacteria e Bacteriodetes predominaram, sendo Gammaproteobacteria (58,8%) e Alphaproteobacteria (37,4%) dominantes no filo Proteobacteria e Flavobacteriia (84,8%) e Sphingobacteriia (10,9%) no filo Bacteriodetes. Para g?nero, Chryseobacterium, Entreobacter e Bradyrhizobium dominam em todas as amostras de n?dulos, onde Chryseobacterium predominou em BRS Acau? e Enterobacter em BRS Pujante.

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A correta adoção de medidas de manejo de resistência de insetos-pragas é motivo de preocupação constante, inclusive para as novas tecnologias disponíveis, como as plantas geneticamente modificadas para a expressão de toxinas da bactéria Bacillus thuringiensis (Bt). Portanto, para manter a eficiência das plantas-Bt comercialmente disponíveis, é preconizada a manutenção de áreas de refúgio (livres de plantas Bt) para evitar a rápida seleção de insetos resistentes. No caso de insetos polífagos, a determinação das áreas de refúgio pode levar em consideração a contribuição que fontes não-comerciais e/ou não-transgênicas têm na produção de adultos colonizadores que não sofreram seleção para o evento de transgenia de interesse. A identificação da fonte alimentar pode determinar a procedência de insetos e tornar mais eficiente e segura a implementação de zonas de refúgio e a determinação dos riscos de desenvolvimento de resistência pelo inseto-praga alvo. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar o potencial de dois marcadores biológicos, a assinatura isotópica e a microbiota intestinal, para a identificação da fonte de alimento do imaturo pela análise de adultos de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera, Noctuidae), como subsídio para o monitoramento da origem de insetos migrantes em áreas de cultivo Bt para a adoção de estratégias adequadas de manejo de resistência. A análise isotópica de adultos foi realizada utilizando-se insetos criados em 12 plantas hospedeiras distintas, seis de metabolismo C3 e seis de metabolismo C4. Parte dos adultos provenientes dessa criação foram liofilizados, macerados e submetidos à análise isotópica para a determinação dos níveis de ?13C e ?15N. Amostras das plantas utilizadas na alimentação desses insetos também foram submetidas ao mesmo processo de análise. A outra parte dos adultos recémemergidos de S. frugiperda foi utilizada para a determinação da microbiota intestinal pela análise de região do gene do 16S rRNA após sequenciamento em plataforma 454. Os resultados da análise isotópica de carbono para as plantas utilizadas como fonte alimentar apresentaram médias entre -31,37? e -25,07? para plantas C3 e entre -13,03? e -12,26? para plantas C4. Adultos de S. frugiperda oriundos de lagartas criadas em plantas do grupo C3 apresentaram média de ?13C entre - 30,36? e -23,72?, enquanto aqueles do grupo C4 apresentaram média entre - 18,25? e -13,28?. O sequenciamento da microbiota via metagenômica produziu 126,970 sequências com cerca de 421 pb. O alimento influenciou substancialmente a diversidade da microbiota intestinal associada ao intestino de adultos, independentemente do metabolismo fotossintético da planta hospedeira. Análises comparativas de diversidade em que a abundância relativa dos diferentes componentes foi considerada (Unifrac ponderado) permitiu a distinção de praticamente todas as microbiotas. Foram identificadas várias UTOs exclusivamente associadas à microbiota intestinal de adultos provenientes de cada fonte de alimento, mas a maioria apresentou abundância relativa extremamente baixa. Apenas as UTOs 1199 e 2255 foram exclusivamente associados ao milho com abundância relativa superior a 2,5%. / The correct insect resistant management has been a topic of constant concern, even for the newer technologies available, such as genetically modified crops expressing Bacillus thuringiensis (Bt) toxins. The use of refuge areas with non-Bt crops to avoid the fast selection for resistant insects is proposed for maintaining the efficiency of Bt-crops. The implementation of refuge areas for polyphagous insects can consider non-commercial and non-Bt crops as sources of susceptible insects. The identification of the food source used during immature development can make the implementation of refuge areas safer and more efficient and allow for better estimates of risk assessment for insect resistance development. The objective of this study is to determine the potential use of, the isotopic signature and gut microbiota of adults as biological markers to allow for the identification of the food source during the larval stage of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera, Noctuidae). Adults were obtained from larval rearing on 12 food sources, six host-plants with a C3 photosynthetic metabolism and six host-plants with a C4 metabolism. Part of the adults obtained and the food source used during their immature development were lyophilized and macerated, and subjected to ?13C e ?15N isotopic analysis. The remaining adults of S. frugiperda were used to determine the composition of the gut microbiota by metagenomic analysis of the V1-V3 region of the 16S rRNA gene using a 454 sequencing platform. The carbon isotopic signatures obtained for the hostplants used as food source were between -31.37? and -25.07? for C3 plants, and - 13.03? and -12.26? for C4 plants. Adults of S. frugiperda obtained from larval rearing on C3 plants had a carbon isotopic signature between -30.36? and -23.72?, while those from C4 host-plants has between -18.25? and -13.28?. The metagenomic sequencing yielded 126,970 reads with an average of 421bp. The larval food source substantially influenced the diversity of the adult gut microbiota regardless of the plant\'s photosynthesis metabolism. Comparative analysis among gut microbiota in which the relative abundance was taken into account (weight- Unifrac) allowed the discrimination of the majority of the communities. Several OTUs were identified as exclusive to the adult gut microbiota from different food sources, but most of these OTUs were minor components of the community. OTUs 1199 and 2255, both exclusively associated with corn, were the only ones to represent at least 2.5% of their community.

Submitted by Caroline Falcao (caroline.rfalcao@ufpe.br) on 2017-05-25T16:17:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO FINAL SAWANA BORGES.pdf: 1343555 bytes, checksum: 626a5657eff4bd97ecd102c75073d331 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-25T16:17:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO FINAL SAWANA BORGES.pdf: 1343555 bytes, checksum: 626a5657eff4bd97ecd102c75073d331 (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / As áreas recifais que se utilizam do turismo são susceptíveis às mudanças em sua fauna e flora como impactos negativos. Alguns cnidários são importantes bioindicadores de alterações físico-químicas no ecossistema. Devido a isso, foi realizada a análise da microbiota simbionte do zoantídeo Palythoa caribaeorum na Praia de Porto de Galinhas (PE) para avaliação da influência temporal e do pisoteio nesse organismo. As amostras foram coletadas mensalmente no período de junho a dezembro do ano de 2012, em áreas com pisoteio e sem pisoteio. Foram analisadas as variáveis de densidade populacional, índice mitótico, diâmetro celular e clorofilas a e c das zooxantelas e altura, quantidade e volume dos pólipos de P. caribaoerum associadas com alguns parâmetros abióticos (pluviosidade, temperatura, salinidade, pH e nutrientes). Foi observada variação significativa do índice mitótico, com maior média no período chuvoso (9.38 ± 0.62%) e diâmetro celular, com maior média no período de estiagem (11.30 ± 0.91μm). A pluviosidade, a salinidade, o pH, o fosfato e o silicato exerceram uma influência significativa no índice mitótico e no diâmetro celular das zooxantelas. O volume dos pólipos apresentou diferença significativa temporal, com maiores valores no período chuvoso e também influenciou no índice mitótico e no diâmetro celular desses simbiontes. A clorofila a variou de forma significativa entre os dois períodos estudados, apresentando maiores valores no período chuvoso. A biomassa clorofiliana (clorofilas a e c) foi influenciada pela pluviosidade, salinidade, volume dos pólipos e pelos sais nutrientes nitrito, fosfato e silicato. O pisoteio dos banhistas sobre os recifes não demonstrou influência sobre as variáveis estudadas, apesar do escossistema recifal sofrer intensa atividade turística. O zoantídeo P. caribaoerum indicou uma forte adaptação aos estresses ambientais, apresentando métodos para compensar a influência da variação dos fatores abióticos, não sofrendo intervenções na capacidade fotossintética dos seus simbiontes. / The reef areas that use tourism are susceptible to changes in flora and fauna as negative impacts. Some cnidarians are important bioindicators of physicochemical changes in the ecosystem. Because of this, analysis of the symbiotic microbiota zoanthid Palythoa caribaeorum in Porto de Galinhas Beach (PE) to assess the temporal influence and trampling were applied in this organism. Samples were collected monthly from June to December of the year 2012, in areas with and without trampling. The variables of population density, mitotic index, cell diameter and chlorophyll a and c of zooxanthellae and height, number and volume of polyps were analyzed for P. caribaoerum associated with some abiotic parameters (rainfall, temperature, salinity, pH, and nutrients). Significant variation in mitotic index was observed, with the highest average in the rainy season (9.38 ± 0.62%) and cell diameter, with the highest average in the dry season (30.11 ± 0.91μm). Rainfall, salinity, pH, phosphate and silicate exerted a significant influence on the mitotic index and the cell diameter of the zooxanthellae. The volume of polyps showed significant temporal differences, with higher values in the rainy season and also influenced the mitotic index and the cell diameter of these symbionts. The chlorophyll a was significantly different between the two study periods, with higher values in the rainy season. The chlorophyllian biomass (chlorophyll a and c) was influenced by rainfall, salinity, volume of polyps and the nutrient salts nitrite, phosphate and silicate. The trampling of bathers on the reefs showed no influence on these variables, although the reef escossistem suffer intense tourist activity. The zoanthid P. caribaoerum indicated a strong adaptation to environmental stresses, presenting methods to compensate the influence of the variation of abiotic factors, not suffering interventions in the photosynthetic capacity of their symbionts.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-05-11T14:59:51Z No. of bitstreams: 2 Tese_Andrelisse Arruda_2017.pdf: 5916961 bytes, checksum: d3d6f3dd277d94f02ba45cb40e90dc81 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-05-11T15:00:15Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese_Andrelisse Arruda_2017.pdf: 5916961 bytes, checksum: d3d6f3dd277d94f02ba45cb40e90dc81 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-11T15:00:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese_Andrelisse Arruda_2017.pdf: 5916961 bytes, checksum: d3d6f3dd277d94f02ba45cb40e90dc81 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-10-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Microrganisms living in insects’ midgut have been isolated and identified for developing biotechnological tools to fight vector-born diseases. In this context, the mosquitoes Anopheles from different regions around the world have been studied about their midgut microbiota focused on paratransgenesis. However, information about microrganisms living in neotropical mosquitoes midgut are scarce. And, specially about Anopheles darlingi, the main malaria vector in the Brazilian Amazon, still this study, there were not any report about culturable microrganisms associated to this insect. The first step for paratransgenesis is to isolate culturable microrganisms naturally associated to the insect vector, and thus amenable to experimentation in laboratory. The objectives of this work were to isolate and to identify culturable bacteria and yeasts isolated from feces of Anopheles darlingi, the main vector of malaria in Brazil; to estimate the species richness and frequency distribution of the sampled bacteria and yeasts and to characterize and to select the sampled bacteria and yeasts isolated from feces of An. darlingi with potential for paratransgenesis. The female mosquitoes of An.darlingi were captured in two rural places of Porto Velho, Rondônia, Brasil. For improving the bacterial growth, mosquito feces were collected on LB agar medium and cultivated at 37 ºC for 24 hours, and for improving the yeast growth, mosquito feces were collected on YPD agar medium with Chloramphenicol and cultivated at 30 ºC for 48 hours. Sixty pure bacteria colonies and sixty pure yeast colonies were sampled. The isolates were preserved in -80 ºC freezer. PCR reactions with genomic DNA from each isolate were perfomed using the primers of 16S rRNA genes for bacteria and 26S and ITS for yeasts. From 60 bacterial isolates, 55 samples were identified. From 60 yeast isolates, 27 samples were identified. The fragments were sequenced with the Sanger method and the sequences with similarities above of 97% with sequences in reference database were deposited in Genbank (NCBI). For bacteria, MALDI-TOF, VITEK®2 and BBL Crystal were also used as a complementar protocols to identify the isolates. The identified bacteria fall into 8 genera, Enterobacter, Klebsiella, Cedecea, Pantoea, Serratia, Acinetobacter, Burkholderia and Staphylococcus. The identified yeast fall into 7 genera, Pseudozyma, Papiliotrema (Cryptococcus), Meyerozyma (=Pichia), Rhodotorula, Candida, Hanseniaspora and Metschnikowia. As candidates to paratransgenesis to control of malaria in An. darlingi are those bacteria belonging to the genera Pantoea and Serratia and the yeasts belonging to the genera Meyerozyma (=Pichia), Pseudozyma, Hanseniaspora and Metschnikowia. / Microrganismos contidos no trato digestório de insetos vem sendo isolados e identificados com o intuito de desenvolver ferramentas biotecnológicas para o controle de doenças transmitidas por insetos. Nesse contexto, mosquitos Anopheles de diferentes partes do globo têm sua microbiota investigada com foco em paratransgênese. No entanto, a informação sobre microrganismos associados aos anofelinos neotropicais é escassa. Tratando-se de Anopheles darlingi, o principal vetor de malária no Brasil, até o presente trabalho, não havia informações sobre microrganismos cultiváveis associados a esse vetor. Os objetivos deste trabalho foram isolar e identificar bactérias e leveduras cultiváveis isoladas das fezes de An. darlingi, o principal vetor da malária no Brasil; estimar riqueza e distribuição de frequência das bactérias e leveduras amostradas, e caracterizar e selecionar bactérias e leveduras isoladas das fezes de An. darlingi com potencial para paratransgênese. Os mosquitos An. darlingi fêmeas foram coletados em duas localidades rurais de Porto Velho, Rondônia, Brasil. Para favorecer o crescimento de bactérias, fezes dos mosquitos foram coletadas em meio LB ágar e cultivadas à 37°C por 24 horas, e para propiciar o crescimento de leveduras, fezes dos mosquitos foram coletadas em meio YPD ágar com cloranfenicol e cultivadas à 30°C por 48 horas. Sessenta colônias bacterianas e 60 colônias leveduriformes foram amostradas. Os isolados foram preservados em freezer -80 °C. Foram realizadas PCR utilizado DNA genômico dos isolados com iniciadores para a região do DNA ribossomal 16S para bactérias e 26S e ITS para leveduras. Todas as 60 bactérias isoladas foram identificadas. Das 60 leveduras isoladas, 27 foram identificadas. Os fragmentos foram sequenciados pelo método Sanger e as sequências com similaridades superiores a 97% frente a sequências disponíveis em bancos de dados foram depositadas no GenBank. Para bactérias, MALDI-TOF, VITEK®2 e BBL Crystal foram utilizados como métodos complementares para identificação dos isolados. As bactérias identificadas pertencem a 8 gêneros: Staphylococcus, Burkholderia, Cedecea, Enterobacter, Klebsiella, Pantoea, Serratia e Acinetobacter. As leveduras identificadas pertencem a 7 gêneros: Candida, Meyerozyma (=Pichia), Metschnikowia, Hanseniaspora, Rhodotorula, Papiliotrema (=Cryptococcus) e Pseudozyma. São candidatas à paratransgênese para o controle da malária em An. darlingi as bactérias do gênero Pantoea e Serratia e as leveduras dos gêneros Meyerozyma (Pichia), Metschkowia, Hanseniaspora e Pseudozyma.

Parasitoides interferem no sistema imunológico de seus hospedeiros, influenciando a expressão de genes relacionados à resposta celular e humoral, podendo interferir na relação hospedeiro - microbiota intestinal. Além disso, parasitoides induzem alterações fisiológicas no hospedeiro que alteram o consumo e a utilização de alimento, e que podem influenciar a microbiata intestinal do mesmo. Alterações nessa microbiota poderiam afetar as relações e contribuições ao hospedeiro e, consequentemente, influenciar o desenvolvimento do próprio parasitoide. O objetivo deste trabalho foi o de verificar o efeito do parasitismo por Cotesia flavipes (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) na estrutura e no potencial funcional de contribuição da microbiota intestinal de Diatraea saccharalis (F.) (Lepidoptera: Crambidae), hospedeiro permissivo, e de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae), hospedeiro não-permissivo. Além disso, buscou-se verificar se as secreções utilizadas pelo parasitoide (veneno, fluidos do cálice e virus simbionte) na regulação hospedeira estariam associadas à manipulação da microbiota intestinal do hospedeiro. O efeito do parasitismo na microbiota intestinal associada às porções antero-mediana e posterior do intestino dos hospedeiros estudados foi avaliado na fase inicial (1 DAP - dia após o parasitismo), intermediária (5 DAP) e final (9 DAP) do desenvolvimento larval do parasitoide. A avaliação foi feita por meio da comparação da diversidade e abundância de bactérias associadas ao trato intestinal de D. saccharalis e S. frugiperda parasitadas ou não por C. flavipes. A caracterização das bactérias foi feita via análise metagenômica em plataforma Illumina MiSeq utilizando a região V4 do gene ribossomal 16S. O pacote de softwares QIIME foi utilizado para a atribuição taxonômica das mesmas e o potencial funcional foi inferido por meio do software PICRUSt. O parasitismo afetou a abundância e diversidade de unidades taxonômicas operacionais (UTOs) da microbiota intestinal da porção antero-mediana e posterior de ambos hospedeiros. As alterações observadas para as duas regiões intestinais investigadas não seguiram o mesmo padrão ao longo do desenvolvimento do parasitoide. As análises realizadas também demonstraram que as alterações da microbiota induzidas pelo parasitismo refletiram em alterações significativas no potencial funcional de contribuição da microbiota associada ao trato digestivo de D. saccharalis e S. frugiperda. As análises da microbiota de lagartas pseudo-parasitadas demonstraram que as secreções maternas injetadas pela fêmea do parasitoide no momento do parasitismo estão envolvidas, pelo menos parcialmente, com os processos que levam às modificações na diversidade e abundância da microbita intestinal hospedeira, assim como de seu potencial de contribuição funcional. Esses resultados indicam que outros fatores/alterações produzidos em condições normais de parasitismo, seja pela influência de secreções de teratócitos e das próprias larvas do parasitoide em desenvolvimento também estão envolvidos na manipulação da microbiota hospedeira. Várias das alterações observadas no potencial de contribuição da microbiota intestinal do hospedeiro podem refletir sua qualidade nutricional e, consequentemente, favorecer sua exploração pelo parasitoide. Assim, o processo de regulação hospedeira por parasitoides se estende ao conjunto de organismos associados que compõem o holobionte representado pela lagarta hospedeira. / Parasitoids interfere with the immune system of their hosts by influencing the expression of genes related to cellular and humoral responses, which may interfere with the host - gut microbiota relationship. Furthermore, parasitoids induce physiological changes in the host, modifying food consumption and utilization, influencing then the host gut microbiota. These changes can affect the relationship and contributions of the gut microbiota to the host and therefore influence parasitoid development. This study aimed to evaluate the effect of parasitism by Cotesia flavipes (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) in the structure and potential functional contribution of the gut microbiota of the permissive host Diatraea saccharalis (F.) (Lepidoptera: Crambidae) and the non-permissive host Spodoptera frugiperda (JE Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) . In addition, the participation of the secretions female parasitoids (venon, calyx fluid and symbiotic virus) use in host regulation in the manipulation of the host gut microbiota was also investigated. The effects of host parasitization on the microbiota associated with the anterior (foregut-midgut) and posterior (hindgut) portions of host gut were evaluated at the early (1 DAP - day after parasitism), intermediate (5 DAP) and final (9 DAP) stages of parasitoid larval development. The diversity and abundance of the gut microbiota of D. saccharalis and S. frugiperda was compared in between parasitized and non-parasitized larvae by C. flavipes. The gut microbiota was characterized by sequencing the V4 region of the 16S ribosomal gene using the Illumina MiSeq platform. The software package QIIME was used for taxonomic attribution and the PICRUSt software was used to infer the potential funcional contribution of the gut microbiota. Host parasitization affected the abundance and diversity of operational taxonomic units (OTUs) of the two gut regions investigated (foregut-midgut and hindgut) in both hosts. The changes observed for both gut regions did not follow the same pattern throughout parasitoid development. Changes in the gut microbiota induced by parasitization reflected in significant changes in the potential of the functional contribution of the gut microbiota associated with D. saccharalis and S. frugiperda. Analyses of pseudo-parasitized larvae demonstrated that the maternal secretions female parasitoids inject when ovipositing are involved, at least partially, with the processes that lead to changes in the abundance, diversity and potential functional contribution of the host gut microbita. These results indicate that other factors / changes produced during normal parasitization, such as secretions from teratocytes and/or the developing parasitoid larvae can also be involved in the manipulation of host gut microbiota. Several of the changes observed in the potential contribution of the host gut microbiota may reflect its nutritional quality and therefore favor host exploitation by parasitoids. Thus, the process of host regulation by parasitoids also involves the regulation of the gut-associated bacteria, which altogether comprise the holobionte represented by the host larvae.

Previous studies have shown that bacteria associated with coral diseases are not found in the surrounding water column at detectable levels, yet at the same time, coral diseases are becoming more prominent. Sponges are coral reef residents, which expel filtered seawater that is practically sterile of microbes. Therefore sponges harbor very diverse and abundant microbial communities. This leads to the possibility that coral disease associated bacteria (CDAB) may be present within reef sponge microcosms. In order to identify internal microbes, nonculturable techniques including fluorescent in situ hybridization (FISH), electron microscopy (EM) and 16S small subunit (SSU) rRNA gene cloning and sequencing were applied to local Florida reef sponges Agelas tubulata, Amphimedon compressa and Aplysina fistularis. This study targeted potential coral bacterial pathogens with FISH including Aurantimonas coralicida, Cytophaga sp., Desulfvibrio spp., Firmicutes, Serrattia marcescans, and Vibrio shiloni AK-1. All of the targeted coral disease associated bacteria were found within A. compressa and A. tubulata with FISH, but not in every individual. Differences in the spatial arrangement of targeted microbes were also seen within these sponge hosts. For instance, the two anaerobic bacteria Desulfovibrio spp. and S. marcescans were found in aggragates. In addition, electron microscopy revealed a higher abundance of bacteria in Applysina fistularis choanosome compared to the ectosome.

Many insects form close relationships with microbial symbionts. Insect symbionts can provide novel phenotypes to their hosts, including influencing dietary breadth. In the polyphagous cowpea aphid, Aphis craccivora, the facultative symbiont Arsenophonus improves aphid performance on one host plant (locust), but decreases performance on other plants. The goal of my thesis was to investigate the mechanism by which Arsenophonus facilitates use of locust. First, I assembled an Aphis craccivora-Arsenophonus-Buchnera reference transcriptome to conduct RNAseq analysis, comparing gene expression in aphids feeding on locust and fava, with and without Arsenophonus infection. Overall, few transcripts were differentially expressed. However, genes that were differentially expressed mapped to a variety of processes, including metabolism of glucose, cytoskeleton regulation, cold and drought regulation, and B-vitamin synthesis. These results imply that Arsenophonus is producing B-vitamins, which might be deficient in locust. In a second set of experiments, I used qPCR to test whether symbiont function across host plants might be mediated by bacterial titer. I measured relative Arsenophonus abundance across plants, and found Arsenophonus titer was variable, but generally greater on locust than fava. In summary, my results suggest that Arsenophonus synthesis of B-vitamins should be further investigated and may be mediated by bacterial titer.

This thesis attempts to broaden what is known about bacterial symbionts within amoebae by the use of a number of different molecular methods. Initially a number of different amoeba strains were screened for bacterial symbionts by 16S rRNA gene PCR, then the symbionts were identified by comparative sequence analysis and phylogenetic analysis. The amoeba strains containing bacterial symbionts were characterised by cell morphology, 18S rRNA gene sequencing, internal transcribed spacer sequencing and allozyme electrophoresis. Amoebae belonging to the genera Acanthamoeba, Naegleria, Ripidomyxa and Saccamoeba were identified as containing symbionts that belonged to a wide range of different bacterial genera. Relationships between bacterial symbionts and their host amoebae were analysed by the use of transmission electron microscopy and fluorescent in situ hybridisation using symbiont specific probes. Also described are attempts that were made to isolate and grow the bacterial symbionts outside of their host amoebae as well as experiments to try to transfer bacterial symbionts from one amoeba strain to another. Lastly the results from this study are discussed as a whole to put into perspective how they contribute to the body of knowledge of symbionts within protozoa.