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Disertación de Maestría
DOI
10.11606/D.11.2018.tde-16052018-125159
Documento
Autor
Nombre completo
Diandra Achre
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 2018
Director
Tribunal
Cônsoli, Fernando Luis (Presidente)
Azevedo, João Lucio de
Godoy, Wesley Augusto Conde
Rossi, Guilherme Duarte
Título en portugués
Simbiontes de insetos como endofíticos: a interação Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) - Zea mays L. (Poales: Poaceae)
Palabras clave en portugués
Controle de praga
Interação inseto-planta
Promotor de crescimento
Simbionte
Resumen en portugués
Insetos representam a maioria dos seres vivos na Terra. O sucesso biológico desses organismos está, em parte, relacionado às associações com microrganismos que influenciam aspectos de sua bioecologia, incluindo as relações com o primeiro e terceiro níveis tróficos. Assim como os insetos, plantas também apresentam associações com microrganismos que podem interferir na sua nutrição e relação com patógenos e herbívoros. Esse trabalho buscou analisar a capacidade de simbiontes associados a insetos de atuar como endofíticos de planta e influenciar, assim, o potencial biótico da planta e a sua capacidade de defesa contra a herbivoria, utilizando o modelo milho - Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae). Quatro simbiontes de insetos foram selecionados. Três deles (IIL-Sfm05, IILSfc-sus01 e IIL-Sfb05) associados ao trato digestivo de S. frugiperda e outro (IIL-ASP45) de Acromyrmex coronatus (IIL-ASP45). Adicionalmente, um endofítico (IILzm-Idp03) isolado do próprio milho foi adicionado como controle positivo. Os ensaios foram conduzidos após cultivo de sementes inoculadas com os diferentes microrganismos via bio-priming, aplicação no solo e aplicação foliar. Dos cinco isolados testados, três (IILSfc-sus01, IIL-Sfb05 e IILzm-Idp03) induziram maior crescimento em plantas de milho; porém, a forma de disponibilização dos microrganismos influenciou a resposta da planta. O isolado IILzm-Idp03 induziu o maior crescimento da planta pela sua disponibilização via bio-priming; IILzm-Idp03 e IIL-Sfb05 via inoculação do solo; e o isolado IILSfc-sus01 via inoculação foliar. Testes biológicos com S. frugiperda em plantas de milho inoculadas ou não com os microrganismos selecionados indicaram que dois deles (isolados IIL-Sfb05 e IIL-ASP45) resultaram em relações patogênicas, chegando à induzir a completa mortalidade de insetos alimentados em tecidos foliares de plantas inoculadas com esses microrganismos. Testes de preferência alimentar demonstraram que as lagartas não foram influenciadas pela alimentação com folhas de plantas inoculadas com as bactérias via bio-priming. Estudos comparativos dos índices nutricionais de plantas tratadas com as diferentes bactérias, indicaram que aquelas tratadas com IIL-ASP45 resultaram no menor crescimento e desenvolvimento larval de S. frugiperda, corroborado pelo menor consumo e índices nutricionais alcançados nessa fonte de alimento. A alimentação em plantas tratadas com IIL-Sfb05 causou 100% de mortalidade larval, não sendo possível a avaliação dos índices nutricionais. Os resultados desse trabalho demonstram o potencial de manipulação da planta hospedeira por bactérias associadas ao herbívoro, bem como o potencial biocida de microrganismos associados a insetos.
Título en inglés
Symbionts of insects as endophytes: the interaction Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) - Zea mays L. (Poales: Poaceae)
Palabras clave en inglés
Growth promoter
Insect-plant interaction
Pest control
Symbiont
Resumen en inglés
Insects represent most of the living things on Earth. The biological success of these organisms is in part related to associations with microorganisms that influence aspects of their bioecology, including relationships with the first and third trophic levels. Like insects, plants also have associations with microorganisms that may interfere in their nutrition and interactions to pathogens and herbivores. This work sought to assess the potential of symbionts associated with insects to act as plant endophytes and thus to influence plant growth and its utilization by the herbivory using the maize - Spodoptera frugiperda (JE Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) model system. Four insect symbionts were selected. Three of them (IIL-Sfm05, IILSfc-sus01 and IIL-Sfb05) associated with the digestive tract of S. frugiperda and another (IIL-ASP45) with the cuticle of Acromyrmex coronatus (IIL-ASP45). Additionally, an endophyte (IILzm-Idp03) from maize was added as a positive control. Experiments were conducted after inoculation of the different microorganisms via bio-priming, soil application and foliar application. Of the five isolates tested, three (IILSfc-sus01, IIL-Sfb05 and IILzm-Idp03) induced higher growth in maize plants; however, the inoculation of the seeds with the microorganisms influenced the plant response. The isolate IILzm-Idp03 induced the highest plant growth when inoculated via bio-priming; IILzm-Idp03 and IIL-Sfb05 via soil inoculation; and IILSfc-sus01 via foliar inoculation. Biological tests with S. frugiperda on maize plants inoculated or not with the selected microorganisms indicated that two of them (IIL-Sfb05 and IIL-ASP45 isolates) were highly pathogenic, inducing very high larval mortality. Our analysis indicated no changes in larval feeding preference. Comparative analysis of larval food consumption and utilization indicated that plants inoculated with IIL-ASP45 resulted in the lowest growth and larval development of S. frugiperda, corroborated by the lower consumption and nutritional indexes reached in this food source. Feeding in plants inoculated with IIL-Sfb05 caused 100% larval mortality, and it was not possible to evaluate the nutritional indexes. Our data demonstrate the potential for manipulation of the host plant by bacteria associated with the herbivore, as well as the biocidal potential of insect - associated microorganisms.
 
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Fecha de Liberación
2020-06-18
Fecha de Publicación
2018-06-29
 
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