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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.11.2009.tde-18052009-164644
Documento
Autor
Nome completo
Jean Patrick Bonani
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2009
Orientador
Banca examinadora
Lopes, Joao Roberto Spotti (Presidente)
Castiel, Alberto Fereres
Cecilia, Lenira Viana Costa Santa
Moraes, Jair de Campos
Yamamoto, Pedro Takao
Título em português
Caracterização do aparelho bucal e comportamento alimentar de Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae) em Citrus sinensis (L.) Osbeck
Palavras-chave em português
Comportamento alimentar
Frutas cítricas
Greening (Doenças de plantas)
Hemiptera
Insetos vetores
Microscopia eletrônica
Morfologia animal.
Resumo em português
O psilídeo Diaphorina citri é vetor das bactérias Candidatus Liberibacter asiaticus e Ca. L. americanus, associadas ao Huanglongbing (HLB) dos citros. Apesar da grande importância desta doença no mundo, sabe-se pouco sobre a atividade alimentar deste vetor, o que seria fundamental para entender o processo de transmissão desses patógenos e aprimorar estratégias de manejo da doença. Assim, esta pesquisa teve por objetivos: a) examinar aspectos morfológicos do aparato bucal de D. citri; b) caracterizar o seu comportamento alimentar em mudas de laranja doce (Citrus sinensis) através da técnica de Electrical Penetration Graph (EPG)-sistema DC; e c) avaliar o efeito da idade de folhas cítricas na penetração estiletar deste inseto e na eficiência de aquisição de Ca. L. asiaticus. Adultos de D. citri apresentam um rostro que se projeta logo após o par de coxas protoráxicas. Verificou-se que na extremidade distal desta estrutura há quatro pares de sensilas em simetria bilateral. O rostro abriga um feixe de quatro estiletes (2 mandíbulas e 2 maxilas) com comprimento médio de 512 µm. Os estiletes maxilares se acoplam formando os canais alimentar e salivar com diâmetros de 0,90 µm e 0,47 µm, respectivamente; esses dois canais se fundem próximo à extremidade distal de uma das maxilas para formar um canal comum, que se estende por, aproximadamente, 4,1 µm. No estudo de EPG, as formas de onda foram descritas quanto à amplitude, frequência, nível de voltagem e origem elétrica, sendo correlacionadas com atividades estiletares baseando-se em análises histológicas da posição da extremidade distal da bainha salivar no tecido vegetal e semelhanças com outras formas de onda descritas para afídeos. Cinco formas de onda foram descritas: (C) penetração intercelular no parênquima; (D) contato com o floema; (E1) salivação no floema; (E2) ingestão no floema; e (G) ingestão no xilema. Com um tempo médio de 206,1 min em 8 h de registro, a ingestão no floema (E2) é a principal atividade observada em D. citri. O tempo médio para atingir o floema desde a primeira prova é de 154 min, após 20,3 provas. D. citri mostra nítida preferência por folhas novas da porção superior da planta (71,3% dos indivíduos), e pela nervura principal na face abaxial das folhas (87,1%). Cortes histológicos revelam que folhas maduras apresentam lignificação nas paredes de células que compõem a camada de fibras, tecido que antecede o feixe floemático; já as folhas novas não apresentam esse espessamento, favorecendo o caminhamento estiletar rumo ao floema. Adultos de D. citri adquirem Ca. L. asiaticus com maior eficiência em folhas novas (assintomáticas) do que em folhas maduras (sintomáticas) de plantas infectadas. Aplicando-se a técnica de EPG, verificou-se que as folhas novas favorecem a alimentação floemática de D. citri; quase que a totalidade dos indivíduos avaliados sobre folhas novas assintomáticas encontraram o floema e permaneceram por mais tempo neste tecido, o que não foi constatado sobre folhas maduras sintomáticas. Esta pesquisa mostra que o comportamento alimentar de D. citri é influenciado pela idade das folhas cítricas, com implicações sobre a eficiência de aquisição da bactéria.
Título em inglês
Caracterization of the mouth aparatus and feeding behavior of Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Psyllidae) on Citrus sinensis (L.) Osbeck
Palavras-chave em inglês
Animal Morphology.
Citric Fruits
Electron microscopy
Feeding Behavior
Greening (Plant Diseases)
Hemiptera
Insect vectors
Resumo em inglês
The Asian citrus psyllid, Diaphorina citri, is the vector of the phloem-limited bacteria Candidatus Liberibacter asiaticus and Ca. L. americanus, which are associated to the serious disease known as Citrus Huanglongbing (HLB). Despite the importance of this disease worldwide, little is known about the feeding activities of the vector, which is essential to understand transmission mechanisms and establish disease management strategies. Thus, the goals of this research were to examine the morphology of D. citri mouth apparatus, to characterize its probing behavior on sweet orange (Citrus sinensis) seedlings by using the Electrical Penetration Graph (EPG)-DC technique, and to assess the effect of citrus leaf age on the stylet penetration and efficiency of acquisition of Ca. L. asiaticus. D. citri shows a coneshaped rostrum that extends itself to behind the prothoracic pair of thighs. By electron microscopy, we found four pairs of sensilla symmetrically distributed on the distal end of the rostrum. The rostrum houses a stylet bundle comprised of two mandibulae and two maxillae with mean length of 512 µm. The two maxillary stylets are hold together and have internal grooves that form the food and salivary duct, with mean diameters of 0.9 and 0.47 µm, respectively. These two canals merge at a distance of 4.1 µm from the distal tip of the stylets, forming a common duct. In the EPG study, waveforms were described according to characteristics of amplitude, frequency, voltage level and electrical origin, and correlated with stylet activities based on histological analysis of salivary sheath termini in the plant tissue and similarities with EPG waveforms previously described for aphids. Five distinct waveform types were described: (C) intercellular stylet pathway through parenchyma, (D) phloem contact, (E1) salivation in the phloem sieve tubes, (E2) phloem sap ingestion, and (G) in xylem sap ingestion. Phloem sap ingestion (E2) is the main activity observed for D. citri, with an average time of 206.1 min in 8 h of recordings. Mean time to reach sieve tubes from the first probe is 154 min, after 20.3 probes. This insect shows a clear preference for young leaves of the upper portion of the plant (71.3% of the individuals), and main vein on the abaxial leaf surface (87.1%). Mature leaves show lignification in cell walls of the fiber layer adjacent to the phloem. In contrast, young leaves do not show cell wall thickening in this fiber layer, favoring stylet pathway towards the phloem. Adults of D. citri acquired L. Ca asiaticus with greater efficiency on young (asymptomatic) leaves than in mature (symptomatic) leaves from infected plants. Applying the EPG technique, it was found that young asymptomatic leaves favor phloem feeding by D. citri, since most individuals reached phloem sieve tubes and remained longer in this tissue; this was not the case for individuals confined on mature symptomatic leaves. This study shows that feeding behavior of D. citri is influenced by citrus leaf age, with implication on efficiency of bacterial acquisition from infected plants.
 
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Jean_Bonani.pdf (5.86 Mbytes)
Data de Publicação
2009-05-22
 
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