Diversidade de Pentatomidae em cultivos de soja no Brasil, padrões de diversificação e barreiras reprodutivas em Edessa meditabunda (Hemiptera: Pentatomidae)
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-07072025-153413/ |
Resumo: | Os percevejos da família Pentatomidae representam um dos principais grupos de pragas na cultura da soja (Glycine max (L.) Merrill) no Brasil, impactando significativamente a produtividade e exigindo estratégias eficazes de manejo. Com este estudo nós tivemos dois objetivos gerais: o primeiro foi realizar um levantamento abrangente das espécies de Pentatomidae associadas à cultura da soja e o segundo investivar a diversidade, estrutura genética e barreiras reprodutivas entre as populações de Edessa meditabunda (Fabricius, 1794) (Hemiptera: Pentatomidae) no Brasil. Foram registradas 15 espécies de Pentatomidae associadas à soja, com Euschistus heros (F.) sendo a mais abundante (82,4% dos adultos e 84,1% das ninfas), seguida por Diceraeus melacanthus, Edessa meditabunda, Diceraeus furcatus e Piezodorus guildinii. A abundância relativa dessas espécies variou entre as macrorregiões sojícolas, sendo E. heros a mais frequente. Nossas análises genéticas de E. meditabunda foram investigada utilizando os genes mitocondrias COI e CytB. Nós encontramos 45 haplótipos, com alta diversidade haplotípica (Hd = 0,91) e nucleotídica ( = 0,0311). A inferência filogenética revelou duas linhagens principais, cuja separação ocorreu há aproximadamente 4,18 milhões de anos, no Plioceno. A AMOVA revelou uma alta estruturação genética ΦST = 0,772 (p < 0,001), sendo a variação genética explicada pelas macrorregiões produtoras de soja ΦCT = 0,439 (p < 0,001). Existe evidências de expansão populacional e espacial de E. meditabunda no Brasil, no entanto, isso precisa ser melhor investigado. Por fim, a inestigação da presença de barreiras reprodutivas entre populações associadas as duas linhagens alopátricas de E. meditabunda foi avaliada por meio de ensaios comportamentais e cruzamentos recíprocos uma população de Piracicaba-SP (linhagem sul) e uma de Paragominas-PA (linhagem norte). Os resultados indicaram ausência de isolamento reprodutivo pré-zigótico, com indivíduos acasalando independentemente da origem geográfica. Contudo, uma alta redução na taxa de fertilidade em cruzamentos inter-linhagens sugere a existência de barreiras pós-zigóticas. A presença de barreiras reprodutivas indicam que a hibridização entre as linhagens, apesar de presente, não ocorre livremente no campo, mas ainda é uma fonte potencial de aumento da variabilidade genética e adaptação da espécie. Este estudo contribuindo para o desenvolvimento de estratégias de manejo integrado e monitoramento de percevejos praga da soja no Brasil. Além disso, os resultados sobre E. meditabundareforçam a importância de estudos filogeográficos para compreender a dinâmica populacional e evolução de pragas agrícolas no país. |
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Diversidade de Pentatomidae em cultivos de soja no Brasil, padrões de diversificação e barreiras reprodutivas em Edessa meditabunda (Hemiptera: Pentatomidae)Pentatomidae Diversity in Soybean Crops in Brazil: Diversification Patterns and Reproductive Barriers in Edessa meditabunda (Hemiptera: Pentatomidae)Diversidade genéticaEstrutura populacionalFilogeografiaGenetic diversityIntegrated pest managementIsolamento reprodutivoManejo integrado de pragasPercevejosPhylogeographyPopulation structureReproductive isolationStink bugsOs percevejos da família Pentatomidae representam um dos principais grupos de pragas na cultura da soja (Glycine max (L.) Merrill) no Brasil, impactando significativamente a produtividade e exigindo estratégias eficazes de manejo. Com este estudo nós tivemos dois objetivos gerais: o primeiro foi realizar um levantamento abrangente das espécies de Pentatomidae associadas à cultura da soja e o segundo investivar a diversidade, estrutura genética e barreiras reprodutivas entre as populações de Edessa meditabunda (Fabricius, 1794) (Hemiptera: Pentatomidae) no Brasil. Foram registradas 15 espécies de Pentatomidae associadas à soja, com Euschistus heros (F.) sendo a mais abundante (82,4% dos adultos e 84,1% das ninfas), seguida por Diceraeus melacanthus, Edessa meditabunda, Diceraeus furcatus e Piezodorus guildinii. A abundância relativa dessas espécies variou entre as macrorregiões sojícolas, sendo E. heros a mais frequente. Nossas análises genéticas de E. meditabunda foram investigada utilizando os genes mitocondrias COI e CytB. Nós encontramos 45 haplótipos, com alta diversidade haplotípica (Hd = 0,91) e nucleotídica ( = 0,0311). A inferência filogenética revelou duas linhagens principais, cuja separação ocorreu há aproximadamente 4,18 milhões de anos, no Plioceno. A AMOVA revelou uma alta estruturação genética ΦST = 0,772 (p < 0,001), sendo a variação genética explicada pelas macrorregiões produtoras de soja ΦCT = 0,439 (p < 0,001). Existe evidências de expansão populacional e espacial de E. meditabunda no Brasil, no entanto, isso precisa ser melhor investigado. Por fim, a inestigação da presença de barreiras reprodutivas entre populações associadas as duas linhagens alopátricas de E. meditabunda foi avaliada por meio de ensaios comportamentais e cruzamentos recíprocos uma população de Piracicaba-SP (linhagem sul) e uma de Paragominas-PA (linhagem norte). Os resultados indicaram ausência de isolamento reprodutivo pré-zigótico, com indivíduos acasalando independentemente da origem geográfica. Contudo, uma alta redução na taxa de fertilidade em cruzamentos inter-linhagens sugere a existência de barreiras pós-zigóticas. A presença de barreiras reprodutivas indicam que a hibridização entre as linhagens, apesar de presente, não ocorre livremente no campo, mas ainda é uma fonte potencial de aumento da variabilidade genética e adaptação da espécie. Este estudo contribuindo para o desenvolvimento de estratégias de manejo integrado e monitoramento de percevejos praga da soja no Brasil. Além disso, os resultados sobre E. meditabundareforçam a importância de estudos filogeográficos para compreender a dinâmica populacional e evolução de pragas agrícolas no país.Stink bugs of the family Pentatomidae represent one of the leading pest groups affecting Brazil\'s soybean (Glycine max (L.) Merrill) crops, significantly impacting productivity and requiring effective management strategies. This study had two main objectives: first, to conduct a comprehensive survey of Pentatomidae species associated with soybean crops, and second, to investigate the diversity, genetic structure, and reproductive barriers among populations of Edessa meditabunda (Fabricius, 1794) (Hemiptera: Pentatomidae) in Brazil. A total of 15 Pentatomidae species were recorded in association with soybean, with Euschistus heros (F.) being the most abundant (82.4% of adults and 84.1% of nymphs), followed by Diceraeus melacanthus, Edessa meditabunda, Diceraeus furcatus and Piezodorus guildinii. The relative abundance of these species varied among soybeanproducing macro-regions, with E. heros being the most frequent. The genetic analyses of E. meditabunda were conducted using mitochondrial genes COI and CytB. We identified 45 haplotypes, with high haplotype diversity (Hd = 0.91) and nucleotide diversity ( = 0.0311). Phylogenetic inference revealed two major lineages, whose separation occurred approximately 4.18 million years ago, during the Pliocene. AMOVA revealed a high genetic structure (ΦST = 0.772, p < 0.001), with genetic variation primarily explained by soybeanproducing macro-regions (ΦCT = 0.439, p < 0,001). There is evidence of population and spatial expansion of E. meditabunda in Brazil; however, further investigation is needed. Finally, the presence of reproductive barriers between populations associated with the two allopatric lineages of E. meditabunda was evaluated using behavioral assays and reciprocal crosses between a population from Piracicaba, SP (southern lineage) and one from Paragominas, PA (northern lineage). The results indicated no prezygotic reproductive isolation, as individuals mated regardless of geographic origin. However, a significant reduction in fertility rates in inter-lineage crosses suggests the existence of postzygotic barriers. The presence of reproductive barriers suggests that hybridization between the lineages, while occurring, does not happen freely in the field but remains a potential source of increased genetic variability and species adaptation. This study contributes to developing integrated pest management strategies and monitoring soybean stink bug pests in Brazil. Furthermore, the findings on E. meditabunda reinforce the importance of phylogeographic studies for understanding the population dynamics and evolution of agricultural pests in the country.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCorrea, Alberto SoaresSaldanha, Alan Valdir2025-04-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-07072025-153413/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-07-14T17:59:02Zoai:teses.usp.br:tde-07072025-153413Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-07-14T17:59:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Diversidade de Pentatomidae em cultivos de soja no Brasil, padrões de diversificação e barreiras reprodutivas em Edessa meditabunda (Hemiptera: Pentatomidae) Saldanha, Alan Valdir Diversidade genética Estrutura populacional Filogeografia Genetic diversity Integrated pest management Isolamento reprodutivo Manejo integrado de pragas Percevejos Phylogeography Population structure Reproductive isolation Stink bugs |
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