O milho (Zea mays subsp. mays) foi domesticado a cerca de 8000 anos, a partir do teosinto. A variação genética das populações domesticadas de milho pode ter sido reduzida pela deriva e pela seleção, promovida pelos primeiros agricultores. Diversos trabalhos indicam que o genoma do milho cultivado apresenta uma perda de variabilidade quando comparado ao seu ancestral silvestre. É nesta variabilidade, pertencente ao teosinto, que se podem identificar alelos de interesse agronômico para a cultura do milho, tais como os relacionados com tolerância a estresses bióticos e abióticos. Apesar da proximidade existente entre milho e teosinto, poucos trabalhos caracterizam este táxon. Os objetivos deste estudo foram analisar a variabilidade genética de duas populações de teosinto (Zea mays subsp. mexicana), a partir de análises fenotípicas, bioquímicas e moleculares e avaliar a compatibilidade dos cruzamentos dirigidos entre milho e teosinto, a partir da viabilidade dos grãos de pólen e da obtenção de populações segregantes. Os genótipos foram analisados através de oito caracteres fenotípicos, 12 bandas isoenzimáticas e 25 locos microssatélites. Os dados morfológicos demonstraram elevada diversidade genética entre as populações de teosinto (0,84), concordando com a similaridade média obtida pelos dados de esterase (0,24). Entre os 25 locos microssatélites analisados, 88% apresentaram polimorfismo, com uma média de 2,5 alelos por loco e divergência genética reduzida entre as populações (0,14). A estrutura genética das populações foi considerada moderadamente alta, com um coeficiente de endogamia de 0,44. Também foi observado moderado grau de diferenciação genética (0,15) e reduzido fluxo gênico entre as populações de teosinto. Foi observada uma elevada freqüência de grãos de pólen viáveis (acima de 90%), sugerindo ausência de barreiras citológicas entre milho e teosinto. Os cruzamentos indicaram incompatibilidade entre as duas subespécies e presença de barreiras genéticas. Este trabalho representa uma contribuição para a caracterização da variabilidade genética em teosinto e indica o potencial deste germoplasma silvestre como recurso genético para o melhoramento de milho. / Maize (Zea mays subsp. mays) was domesticated about 8000 years ago, from teosinte. Genetic variability of domesticated maize populations may have been reduced due to genetic drift and early farmer’s selection. There is scientific indication that the cultivated maize genome presents a loss of variability when compared with its wild ancestral. The variability present in teosinte germplasm, which was not selected during domestication, can be used to identify alleles for important agronomic traits for maize, such as related with biotic and abiotic stress tolerance. Although teosinte is closely related to maize, there are few works on characterization of this subspecies. The objectives of this study were to analyze the genetic variability of two populations of teosinte (Zea mays subsp. mexicana), through phenotypic, biochemic and molecular analysis, and to evaluate the compatibility of oriented crosses between maize and teosinte from segregant populations and of pollen grains viability. The genotypes were analyzed through eight phenotypic traits, 12 isozymes bands and 25 microsatellites loci. The phenotypic data indicated high genetic variability (0.84) between the teosinte populations, agreeing with the average similarity (0.24) of esterases data. Amongst 25 analyzed SSR loci, 88 % presented polymorphism, with an average of 2.5 alleles/locus, and reduced genetic distance between the populations (0.14). The genetic structure of the populations was considered to be moderately high, presenting a coefficient of endogamy of 0.44. Also was observed moderate genetic differentiation (0.15) and reduced gene flow between the populations. It was observed a high frequency of viable pollen grains (above of 90%), suggesting absence of cytological barriers between maize and teosinte. The crossings had indicated incompatibility between the two subspecies and presence of genetic barriers. This work represents a contribution for the characterization of the genetic variability in teosinte and indicates the potential of this wild germplasm as genetic resource for maize breeding.

O milho (Zea mays subsp. mays) foi domesticado a cerca de 8000 anos, a partir do teosinto. A variação genética das populações domesticadas de milho pode ter sido reduzida pela deriva e pela seleção, promovida pelos primeiros agricultores. Diversos trabalhos indicam que o genoma do milho cultivado apresenta uma perda de variabilidade quando comparado ao seu ancestral silvestre. É nesta variabilidade, pertencente ao teosinto, que se podem identificar alelos de interesse agronômico para a cultura do milho, tais como os relacionados com tolerância a estresses bióticos e abióticos. Apesar da proximidade existente entre milho e teosinto, poucos trabalhos caracterizam este táxon. Os objetivos deste estudo foram analisar a variabilidade genética de duas populações de teosinto (Zea mays subsp. mexicana), a partir de análises fenotípicas, bioquímicas e moleculares e avaliar a compatibilidade dos cruzamentos dirigidos entre milho e teosinto, a partir da viabilidade dos grãos de pólen e da obtenção de populações segregantes. Os genótipos foram analisados através de oito caracteres fenotípicos, 12 bandas isoenzimáticas e 25 locos microssatélites. Os dados morfológicos demonstraram elevada diversidade genética entre as populações de teosinto (0,84), concordando com a similaridade média obtida pelos dados de esterase (0,24). Entre os 25 locos microssatélites analisados, 88% apresentaram polimorfismo, com uma média de 2,5 alelos por loco e divergência genética reduzida entre as populações (0,14). A estrutura genética das populações foi considerada moderadamente alta, com um coeficiente de endogamia de 0,44. Também foi observado moderado grau de diferenciação genética (0,15) e reduzido fluxo gênico entre as populações de teosinto. Foi observada uma elevada freqüência de grãos de pólen viáveis (acima de 90%), sugerindo ausência de barreiras citológicas entre milho e teosinto. Os cruzamentos indicaram incompatibilidade entre as duas subespécies e presença de barreiras genéticas. Este trabalho representa uma contribuição para a caracterização da variabilidade genética em teosinto e indica o potencial deste germoplasma silvestre como recurso genético para o melhoramento de milho. / Maize (Zea mays subsp. mays) was domesticated about 8000 years ago, from teosinte. Genetic variability of domesticated maize populations may have been reduced due to genetic drift and early farmer’s selection. There is scientific indication that the cultivated maize genome presents a loss of variability when compared with its wild ancestral. The variability present in teosinte germplasm, which was not selected during domestication, can be used to identify alleles for important agronomic traits for maize, such as related with biotic and abiotic stress tolerance. Although teosinte is closely related to maize, there are few works on characterization of this subspecies. The objectives of this study were to analyze the genetic variability of two populations of teosinte (Zea mays subsp. mexicana), through phenotypic, biochemic and molecular analysis, and to evaluate the compatibility of oriented crosses between maize and teosinte from segregant populations and of pollen grains viability. The genotypes were analyzed through eight phenotypic traits, 12 isozymes bands and 25 microsatellites loci. The phenotypic data indicated high genetic variability (0.84) between the teosinte populations, agreeing with the average similarity (0.24) of esterases data. Amongst 25 analyzed SSR loci, 88 % presented polymorphism, with an average of 2.5 alleles/locus, and reduced genetic distance between the populations (0.14). The genetic structure of the populations was considered to be moderately high, presenting a coefficient of endogamy of 0.44. Also was observed moderate genetic differentiation (0.15) and reduced gene flow between the populations. It was observed a high frequency of viable pollen grains (above of 90%), suggesting absence of cytological barriers between maize and teosinte. The crossings had indicated incompatibility between the two subspecies and presence of genetic barriers. This work represents a contribution for the characterization of the genetic variability in teosinte and indicates the potential of this wild germplasm as genetic resource for maize breeding.

O milho (Zea mays subsp. mays) foi domesticado a cerca de 8000 anos, a partir do teosinto. A variação genética das populações domesticadas de milho pode ter sido reduzida pela deriva e pela seleção, promovida pelos primeiros agricultores. Diversos trabalhos indicam que o genoma do milho cultivado apresenta uma perda de variabilidade quando comparado ao seu ancestral silvestre. É nesta variabilidade, pertencente ao teosinto, que se podem identificar alelos de interesse agronômico para a cultura do milho, tais como os relacionados com tolerância a estresses bióticos e abióticos. Apesar da proximidade existente entre milho e teosinto, poucos trabalhos caracterizam este táxon. Os objetivos deste estudo foram analisar a variabilidade genética de duas populações de teosinto (Zea mays subsp. mexicana), a partir de análises fenotípicas, bioquímicas e moleculares e avaliar a compatibilidade dos cruzamentos dirigidos entre milho e teosinto, a partir da viabilidade dos grãos de pólen e da obtenção de populações segregantes. Os genótipos foram analisados através de oito caracteres fenotípicos, 12 bandas isoenzimáticas e 25 locos microssatélites. Os dados morfológicos demonstraram elevada diversidade genética entre as populações de teosinto (0,84), concordando com a similaridade média obtida pelos dados de esterase (0,24). Entre os 25 locos microssatélites analisados, 88% apresentaram polimorfismo, com uma média de 2,5 alelos por loco e divergência genética reduzida entre as populações (0,14). A estrutura genética das populações foi considerada moderadamente alta, com um coeficiente de endogamia de 0,44. Também foi observado moderado grau de diferenciação genética (0,15) e reduzido fluxo gênico entre as populações de teosinto. Foi observada uma elevada freqüência de grãos de pólen viáveis (acima de 90%), sugerindo ausência de barreiras citológicas entre milho e teosinto. Os cruzamentos indicaram incompatibilidade entre as duas subespécies e presença de barreiras genéticas. Este trabalho representa uma contribuição para a caracterização da variabilidade genética em teosinto e indica o potencial deste germoplasma silvestre como recurso genético para o melhoramento de milho. / Maize (Zea mays subsp. mays) was domesticated about 8000 years ago, from teosinte. Genetic variability of domesticated maize populations may have been reduced due to genetic drift and early farmer’s selection. There is scientific indication that the cultivated maize genome presents a loss of variability when compared with its wild ancestral. The variability present in teosinte germplasm, which was not selected during domestication, can be used to identify alleles for important agronomic traits for maize, such as related with biotic and abiotic stress tolerance. Although teosinte is closely related to maize, there are few works on characterization of this subspecies. The objectives of this study were to analyze the genetic variability of two populations of teosinte (Zea mays subsp. mexicana), through phenotypic, biochemic and molecular analysis, and to evaluate the compatibility of oriented crosses between maize and teosinte from segregant populations and of pollen grains viability. The genotypes were analyzed through eight phenotypic traits, 12 isozymes bands and 25 microsatellites loci. The phenotypic data indicated high genetic variability (0.84) between the teosinte populations, agreeing with the average similarity (0.24) of esterases data. Amongst 25 analyzed SSR loci, 88 % presented polymorphism, with an average of 2.5 alleles/locus, and reduced genetic distance between the populations (0.14). The genetic structure of the populations was considered to be moderately high, presenting a coefficient of endogamy of 0.44. Also was observed moderate genetic differentiation (0.15) and reduced gene flow between the populations. It was observed a high frequency of viable pollen grains (above of 90%), suggesting absence of cytological barriers between maize and teosinte. The crossings had indicated incompatibility between the two subspecies and presence of genetic barriers. This work represents a contribution for the characterization of the genetic variability in teosinte and indicates the potential of this wild germplasm as genetic resource for maize breeding.

The earwigs (Dermaptera) contains mostly nocturnal insects, which are considered subsocial due to formation of aggregated family groups and maternal care. Species of Dermaptera have been shown to play an important role as generalist predators in different crop systems worldwide. Despite that, the knowledge about their behavior and insect-plant interactions remains poorly understood. The earwig Doru luteipes (Dermaptera: Forficulidae) is one of the most important generalist predators in different crops, especially in maize (Zea mays ssp. mays) by voraciously consuming eggs and larvae of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) and Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae), key pests in this crop. Maize is one of most produced cereals in the word. However, great losses are registered annually due to pest attacks, despite the use of pesticides. Studies have demonstrated that domesticated plants such as maize have reduced defenses against herbivores in detriment to intensely selecting for rapid growth and high yield, when compared with their wild ancestors\' species known as teosintes (Zea spp.). This thesis focuses on the study of the trophic interactions which occur in the system \'Zea plants - herbivores caterpillars - predator earwig\' and is divided in four chapters. In the Chapter 1 is present a general introduction and the thesis outline. In the Chapter 2, we studied through scent collection and multiple-choice bioassays, the communication between D. luteipes individuals which influences their predatory behavior. Our results indicate that earwigs can produce and use chemical cues by conspecifics to orientate them towards foraging resources. In the Chapter 3, we investigated the predation behavior of earwigs during photo- and scotophase and their preference for maize volatiles induced by S. frugiperda or D. saccharalis at different time intervals (early and old damage). Behavior, olfactometry bioassays and plant volatile collections were conducted. As was hypothesized, earwigs showed a predation activity only during night. Besides that, they were attracted by maize odors produced by both caterpillars and showed significant preference to early-damage odors over old-damage. Therefore, it is considered that early-damage volatiles (Green Leaf Volatiles-GLVs) could be the key compounds of D. luteipes attraction. In the last part (Chapter 4) was explored how domestication of Zea plants influences insect-plants interactions through plant defense. Experiments about food utilization by caterpillars, olfactometry bioassays and plant volatile collections were conducted. Interestingly, as in the previous chapter, we suggest that GLVs have an important role in earwig attraction. The results show that life-history of Zea plants influences plant defense and consequently the plant-insect interactions. In conclusion, our findings bring a new contribution to the knowledge about plant defenses in a tritrophic context and predatory strategies in D. luteipes, which would promote alternatives to optimize the conservation and biological control of pest by predators in the field. / As tesourinhas (Dermaptera) são em sua maioria insetos noturnos considerados sub-sociais devido ao cuidado maternal e à formação de grupos familiares agregados. Espécies de Dermaptera possuem um papel importante como predadores generalistas em diferentes culturas em todo mundo. Apesar disso, o conhecimento sobre seu comportamento e as interações inseto-planta permanecem pouco estudadas. A tesourinha Doru luteipes Scudder (Dermaptera: Forficulidae) é um dos predadores mais frequentes em diferentes culturas, especialmente no milho (Zea mays ssp. mays), devido ao voraz consumo de ovos e lagartas de Spodoptera frugiperda e Diatraea saccharalis, pragas chave nesta cultura. O milho é um dos cereais mais produzidos no mundo, embora grandes perdas sejam registradas anualmente devido ao ataque de pragas, apesar do uso de agroquímicos. Estudos recentes demostraram que plantas domesticadas tais como o milho têm reduzido suas defesas contra os herbívoros em detrimento à intensa seleção de cultivares de rápido crescimento e alta produtividade, quando comparados com seus ancestrais selvagens conhecidos como teosintos (Zea spp.). Esta tese foca no estudo das interações tróficas que ocorrem no sistema \'plantas Zea - lagartas herbívoras - tesourinhas predadoras\' e foi dividida em quatro capítulos. No Capítulo 1, apresenta-se uma introdução geral e o esboço da tese. No Capítulo 2, a partir da coleta de voláteis de adultos de D. luteipes e ensaios de múltipla escolha, foi estudada a comunicação química entre estes indivíduos que influencia o comportamento de predação. No Capítulo 3 foi investigado o comportamento de predação das tesourinhas durante a foto e escotofase, e a preferência delas pelos voláteis do milho induzidos por S. frugiperda ou D. saccharalis, em diferentes intervalos de tempo (dano recente ou dano tardio). As tesourinhas mostraram atividade predatória apenas durante a noite, e foram atraídas pelos odores do milho atacados pelas duas lagartas. O dano recente (voláteis de folhas verdes-VFVs) contêm os compostos chaves para a atração de D. luteipes. No Capítulo 4 foi explorado como a domesticação das plantas Zea influenciam as interações com insetos por meio das defesas de plantas. Assim como no capitulo anterior, os VFVs apresentaram um importante papel na atração das tesourinhas. Os resultados indicaram que a história de vida do gênero Zea influenciou as defesas das plantas e consequentemente, as interações inseto-planta. Em conclusão, o presente trabalho traz novas contribuições ao conhecimento sobre defesas de plantas num contexto tritrófico, bem como às estratégias de predação em D. luteipes, o qual pode gerar ferramentas para otimizar a conservação e controle biológico de pragas por predadores em campo.