Anticarsia gemmatalis Hübner, 1818 (Lepidoptera: Erebidae) no Brasil : diversidade genética, suscetibilidade a bioinseticidas e prospecção de substâncias com ação sinérgica

Autor: Neiva, Mariana Mantelato, 1985
Přispěvatelé: Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Entomologia), Sosa-Gomez, Daniel Ricardo
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFPR
Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
Popis: Orientador: Prof. Dr. Daniel Ricardo Sosa-Gómez Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Entomologia). Defesa : Curitiba, 29/04/2021 Inclui referências Área de concentração: Entomologia Resumo: A soja, Glycine max (L.) Merrill, há décadas, apresenta crescimento em área e produção e, esta expansão mundial, é resultado da estruturação de um sólido mercado internacional. Com extensas áreas cultivadas, esta cultura está exposta ao ataque de insetos-praga que podem causar danos no estádio reprodutivo e vegetativo da planta. Anticarsia gemmatalis Hübner, 1818 (Lepidoptera: Erebidae) destaca-se por atacar a cultura e comprometer sua produtividade. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a diversidade genética e a suscetibilidade de A. gemmatalis a inseticidas biológicos utilizados no seu controle em aplicações conjuntas ou sequenciais com substâncias com prospecção sinérgica com a finalidade de aprimorar a eficiência de bioinseticidas e o manejo da resistência desta espécie. Concentrações variando de 0,025% a 1,5% de ácido bórico, Calcofluor White Stain, Fluorescent Brightener 28 - FB 28 e Umbeliferona, em combinação com isolados de AgMNPV e produtos à base de Bacillus thuringiensis (Dipel®, Xentari® e Agree®) foram incorporados na dieta artificial. Os tratamentos foram oferecidos a lagartas de A. gemmatalis suscetíveis e resistente à proteína Cry1Ac. Os dados indicaram resposta do branqueador óptico Fluorescent Brightener 28 na concentração 0,1%, que em mistura com os bioinseticidas, ocasionou incremento da mortalidade (sinergismo) na população resistente de A. gemmatalis. Os resultados deste estudo além de ser uma alternativa para tornar os produtos para o controle de A. gemmatalis mais eficazes e reduzir o custo de produção, também podem abrir caminhos para novas pesquisas e a descoberta de novas substâncias com ação sinérgica, o que permite as empresas melhorar a qualidade dos seus produtos. Por fim, avaliou-se a estrutura e diversidade genética de A. gemmatalis provenientes em diferentes regiões produtoras de soja no Brasil por meio de marcadores microssatélites. Foram analisados um total de 134 alelos em 155 indivíduos amostrados. A heterozigosidade observada (Ho) global foi menor do que a heterozigosidade média esperada (He) global, o que indica desvio nas proporções do equilíbrio de Hardy-Weinberg para todas as populações amostradas. A maior parte da variação genética foi encontrada dentro das populações e o índice de diferenciação genética (FST) foi moderado entre as mesmas. A correlação entre distâncias geográficas e distâncias genéticas foi negativa, porém não significativa. Valores positivos e significativos de coeficiente de endogamia (FIS) foram encontrados para a maioria das populações. Não foi verificado efeito de gargalo recente nas cinco populações amostradas. A análise bayesiana de agrupamento genético, a Neighbor-Net e PCoA indicaram a formação de dois e quatro grupos genéticos, respectivamente. Na análise aplicando Neighbor-Net um cluster foi formado pelas populações de Bahia (LemBA) e Mato Grosso (NsjMT) e o segundo cluster composto pelas populações de Goiás (MoGO), Londrina (LonPR) e Rio Grande do Sul (CaRS). Para a análise de coordenadas principais (PCoA) o primeiro cluster formado por LemBA; o segundo cluster formado NsjMT; o terceiro cluster formado por MoGO e LonPR; e um quarto cluster formado por CaRS. As populações não encontram-se estruturadas, indicando fluxo gênico entre elas. Esses resultados enriquecem a biblioteca de microssatélites com a construção e validação de nove primers para A. gemmatalis, e ainda contribuem para o manejo regional da espécie trazendo dados sobre as taxas de fluxo gênico entre as populações, uma vez que, a eficiência da soja Bt depende da taxa de dispersão dos alelos suscetíveis entre a área de refúgio e campos transgênicos. Com aumento da área cultivada com soja e outras culturas hospedeiras, geneticamente modificadas, estes estudos visam contribuir para o manejo integrado de A. gemmatalis. Palavras-chave: Lagarta-da-soja 1. Branqueadores ópticos 2. Proteína Cry1Ac 3. Genética de populações 4. Manejo de Resistência 5. Abstract: Soy, Glycine max (L.) Merrill, has been showing an increase in area and production for decades, and this worldwide expansion is the result of the structuring of a solid international market. With extensive cultivated areas, this crop is exposed to the attack of insect pests that can cause damage in the reproductive and vegetative stages of the plant. Anticarsia gemmatalis Hübner, 1818 (Lepidoptera: Erebidae) stands out for attack and compromise crop productivity. Therefore, the aim of this study was to evaluate the genetic diversity and the susceptibility of A. gemmatalis to biological insecticides used in its control in joint or sequential applications with substances with synergistic prospecting in order to improve the bioinsecticides efficiency and the management of this species resistance. Concentrations ranging from 0.025% to 1.5% of boric acid, Calcofluor White Stain, Fluorescent Brightener 28 - FB 28 and Umbeliferone, in combination with AgMNPV isolates and products based on Bacillus thuringiensis (Dipel®, Xentari® and Agree®) were incorporated into the artificial diet. The treatments were offered to A. gemmatalis caterpillars susceptible and resistant to the protein Cry1Ac. The data indicated the response of the optical brightener Fluorescent Brightener 28 at a concentration of 0.1%, which, when mixed with bioinsecticides, caused a mortality increase (synergism) in the resistant population of A. gemmatalis. The results of this study, in addition to being an alternative to make A. gemmatalis control products more effective and reduce production costs, can also pave the way for new research and the discovery of new substances with synergistic action, which allows the companies to improve the quality of their products. Finally, the genetic structure and diversity of A. gemmatalis from different soy producing regions in Brazil was evaluated using microsatellite markers. A total of 134 alleles were analyzed in 155 sampled individuals. The observed global heterozygosity (Ho) was less than the average global expected heterozygosity (He), which indicates deviation in the proportions of the Hardy-Weinberg equilibrium for all sampled populations. Most of the genetic variation was found within the populations and the genetic differentiation index (FST), was moderate among them. The correlation between geographical and genetic distances was negative, but not significant. Positive and significant values of inbreeding coefficient (FIS) were found for most populations. There was no recent bottleneck effect in the five sampled populations. Bayesian analysis of genetic clustering, Neighbor-Net and PCoA indicated the formation of two and four genetic groups, respectively. In the Neighbor-Net analysis a cluster was formed by the populations of Bahia (LemBA) and Mato Grosso (NsjMT) and the second cluster composed of populations of Goiás (MoGO), Londrina (LonPR) and Rio Grande do Sul (CaRS). For the principal coordinate analysis (PCoA) the first cluster was formed by LemBA; the second cluster formed by NsjMT; the third cluster formed by MoGO and LonPR; and a fourth cluster formed by CaRS. The populations are not structured, indicating gene flow among them. These results enrich the microsatellite library with the construction and validation of nine primers for A. gemmatalis, and also contribute to the regional management of the species by bringing data on gene flow rates among populations, since the efficiency of Bt soybeans it depends on the dispersion rate of susceptible alleles between the refuge area and transgenic fields. With an increase in soy cultivated area and other host crops, genetically modified, these studies aim to contribute to the integrated management of A. gemmatalis. Keywords: Velvetbean caterpillar 1. Optical brighteners 2. Cry1Ac protein 3. Population genetics 4. Resistance management 5.
Databáze: OpenAIRE
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