Singular and stacked corn (Zea mays): a study of tritrophic interactions

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Nascimento, Priscilla Tavares
• Orientador(a): Von Pinho, Renzo Garcia
• Banca de defesa: Souza, Bruno Henrique Sardinha de, Valicente, Fernando Hercos, Fadini, Marcos Antonio Matiello, Mendes, Simone Martins
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Agronomia/Fitotecnia
• Departamento: Departamento de Agricultura
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Lepidoptera; Interações multitróficas; Expressão gênica; Voláteis de plantas; Localização hospedeira; Multitrophic interactions; Gene expression; Plant volatiles; Host location
• Área do conhecimento CNPq: Fitotecnia
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/37711

Plantas respondem à injúria e à deposição de ovos por insetos, sintetizando uma mistura complexa de compostos voláteis, os quais são importantes pistas químicas utilizadas por herbívoros e inimigos naturais. Com os avanços da biologia molecular foi possível desenvolver plantas geneticamente modificadas, que possuem tolerância herbicida/resistência a insetos (eventos estaqueados), e que são tolerantes a herbicidas ou resistentes a insetos praga (eventos singulares). Portanto, são necessários estudos que avaliem as novas tecnologias transgênicas no contexto das interações tritróficas (planta-herbívoro-inimigo natural). O presente estudo foi dividido em três artigos. No primeiro artigo, objetivou-se avaliar se eventos de milho, singular e estaqueado, interferem na preferência de alimentação e oviposição de Spodoptera frugiperda. Foram avaliados híbridos com a inserção de proteínas de Bacillus thuringiensis (Bt), DKB390 YieldGard VTPROTM, DKB390 VTPRO2TM, DKB390 VTPRO3® , DKB390 (isogênica) e Ag 3700 RR2, (os mesmos híbridos foram utilizados nos artigos 2 e 3). Nos testes com larvas, avaliou-se a preferência alimentar entre híbrido transgênico e não transgênico, além de parâmetros biológicos. Nos experimentos com mariposas, avaliou-se a preferência de oviposição com testes em casa-de-vegetação e a campo. As fêmeas adultas foram fortemente atraídas por materiais transgênicos, especificamente por híbridos Bt. No entanto, as larvas selecionaram o híbrido não-Bt nos testes de escolha. Os resultados mostram que não há relação entre preferência de larvas e mariposas. Não houveram efeitos significativos no comportamento de escolha frente aos eventos singular e estaqueado. No segundo artigo, foram investigadas as respostas comportamentais olfativas do parasitoide de ovos Trichogramma pretiosum (Hymenoptera: Trichogrammatidae) aos voláteis emitidos por eventos de milho (Zea mays) singular e estaqueado, induzidos por S. frugiperda durante o dia e à noite. Os ensaios comportamentais com as vespas parasitoides foram conduzidos em olfatometro do tipo “Y”. Foram avaliados possíveis efeitos da modificação genética nas mudanças de expressão gênica e na produção de compostos voláteis. Utilizando-se a técnica de PCR em tempo real (qRTPCR) foi avaliada a expressão gênica das plantas submetidas a indução por herbivoria, buscando entender se a inserção de uma ou mais proteínas Bt, e o horário de indução, interferem na expressão de genes constitutivos da planta. Os resultados de GC-MS mostraram que os compostos induzidos por herbivoria foram liberados durante o dia e à noite. No entanto, alguns compostos químicos foram emitidos exclusivamente durante a noite e foram altamente atrativos ao parasitoide. Os voláteis emitidos por plantas não Bt foram mais atrativos aos parasitoides que os liberados por plantas Bt. Entretanto, o evento transgênico tolerante ao glifosato foi mais preferido que a forma isogênica. Os genes estudados apresentaram maior expressão durante a indução noturna. Além disso, o padrão de expressão dos genes variou entre os híbridos testados. Não houveram diferenças significativas de atratividade entre eventos singular e estaqueado, assim como nas emissões de compostos voláteis entre os híbridos Bt. No terceiro artigo, foram investigadas as respostas olfativas comportamentais de T. pretiosum a misturas voláteis emitidas por eventos de milho singular e estaqueado após a oviposição por S. frugiperda. Examinou-se possíveis variações na expressão gênica e nos compostos voláteis induzidos por oviposição. Os resultados mostram que T.pretiosum é atraído pelos voláteis de híbridos transgênicos induzidos após oviposição. Adicionalmente, alguns compostos químicos foram emitidos exclusivamente pelos híbridos transgênicos, quando induzidos por oviposição. A expressão relativa dos genes TPS10, LOX e STC foi maior em plantas transgênicas. Conclui- se que houve diferenças entre híbridos Bt e não Bt, contudo, não se observou diferenças significativas entre eventos singular e estaqueado nas interações tritróficas.