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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.11.2019.tde-22032019-142302
Document
Author
Full name
Letícia Slongo Fortuna
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2018
Supervisor
Committee
Cônsoli, Fernando Luis (President)
Godoy, Wesley Augusto Conde
Mastrangelo, Thiago de Araújo
Rossi, Guilherme Duarte
Title in Portuguese
A interação Spiroplasma - Lipaphis pseudobrassicae Davis (Hemiptera: Aphididae): efeito na biologia e utilização de plantas hospedeiras
Keywords in Portuguese
Capacidade reprodutiva
Qualidade nutricional
Simbiose
Tabela de vida
Abstract in Portuguese
Os insetos são conhecidos por estabelecer relações de simbiose com bactérias há muito tempo, mas o papel das associações secundárias ainda é pouco conhecido, e por isso há necessidade de avaliações continuadas dos efeitos dessas interações nos insetos hospedeiros. Assim, esse trabalho teve como objetivo a caracterização da diversidade de simbiontes associados ao pulgão Lipaphis pseudobrassicae Davis (Hemiptera: Aphididae), bem como o efeito dessas associações na biologia e utilização hospedeira por esse inseto. Linhagens clonais de L. pseudobrassicae estabelecidas em laboratório foram submetidas a PCRs diagnósticos para a verificação da associação a simbiontes secundários, sendo selecionadas cinco linhagens clonais infectadas exclusivamente por Buchnera (S-) e cinco linhagens clonais infectadas pelo simbionte secundário Spiroplasma (S+). Assim, as linhagens clonais S- e S+ foram utilizadas para condução de estudos de biologia comparada em duas plantas hospedeiras, Brassica oleracea var. capitata (repolho 60 dias) e Brassica oleracea var. acephala (couve manteiga Geórgia), para a verificação do efeito da infecção por Spiroplasma na biologia e utilização hospedeira por L. pseudobrassicae. O delineamento experimental foi em blocos completamente casualizados, sendo isolinhagem e planta hospedeira tratados como fatores, com o fator infecção sendo aninhado ao fator isolinhagem. Os pulgões foram avaliados quanto à sobrevivência (%) e duração da fase ninfal de desenvolvimento (dias), fecundidade diária e total (número de ninfas por fêmea) e longevidade (dias). Para a avaliação da duração da fase ninfal, ninfas neonatas (10) de cada linhagem clonal S- e S+ foram utilizadas na infestação das plantas hospedeiras selecionadas. A mortalidade das ninfas foi inicialmente avaliada 24 horas após a sua transferência para as plantas hospedeiras para se verificar a mortalidade devido à manipulação, tendo a sua sobrevivência avaliadas diariamente para observação da mortalidade e duração da fase ninfal. Cada grupo de dez ninfas de cada linhagem clonal, inoculada em cada planta hospedeira foi considerada uma repetição biológica, sendo utilizadas 12 repetições/tratamento (=120 insetos/tratamento). Para a avaliação do efeito da infecção por Spiroplasma no potencial reprodutivo de L. pseudobrassicae, quando utilizando diferentes hospedeiros, fêmeas recém-emergidas de cada linhagem clonal foram individualizadas em plantas de cada hospedeiro estudado para a observação de sua capacidade reprodutiva e longevidade. Foram utilizadas 25 repetições (1 fêmea = 1 repetição) para cada tratamento (infecção/isolinhagem/planta hospedeira). Os pulgões foram avaliados diariamente para contabilização da fecundidade (número total de ninfas/fêmea), longevidade (dias) e duração da fase reprodutiva do adulto. Os resultados obtidos indicaram que infecções de L. pseudobrassicae por Spiroplasma não influenciaram os atributos de duração da fase ninfal, duração da fase reprodutiva, longevidade e fecundidade quando utilizando couve ou repolho. A sobrevivência ninfal foi afetada pela interação isolinhagem x planta. Nesse caso, linhagens clonais de L. pseudobrassicae, infectadas ou não por Spiroplasma, diferem entre si quando explorando couve como planta hospedeira. Além dessa variável, os parâmetros avaliados pela tabela de vida demonstraram sofrer efeito da isolinhagem (aninhada à infecção), e de algumas interações (isolinhagem x planta, planta x infecção). Assim, concluímos que Spiroplasma interfere apenas nos parâmetros avaliados através da tabela de vida.
Title in English
The interaction Spiroplasma - Lipaphis pseudobrassicae Davis (Hemiptera: Aphididae): effect on the biology and use of host plants
Keywords in English
Life table
Nutritional quality
Reproductive capacity
Symbiosis
Abstract in English
Insects have been known to establish symbiotic relationships with bacteria for a long time, however the role of secondary associations is still poorly known, therefore there is a need for continued evaluation of the effects of these interactions on host insects. Thus, this study aimed to characterize the diversity of symbionts associated with the aphid Lipaphis pseudobrassicae Davis (Hemiptera: Aphididae), as well as the effect of these associations in the biology and host use by this insect. Laboratory clonal lines of L. pseudobrassicae were submitted to diagnostic PCRs to verify the association to secondary symbionts. Five clonal lines exclusively infected by Buchnera (S-) and five clonal lines infected with the secondary symbiont Spiroplasma (S +) were selected. Thus, clones S- and S + were used to conduct comparative biology studies in two host plants, Brassica oleracea var. capitata (cabbage 60 days) and Brassica oleracea var. acephala (kale butter Georgia), for the verification of the effect of Spiroplasma infection on biology and host utilization by L. pseudobrassicae. The experimental design was completely randomized blocks, with isoline and host plant treated as factors, with the infection factor being nested to the isoline factor. The aphids were evaluated for survival (%) and duration of nymphal phase of development (days), daily and total fecundity (number of nymphs per female) and longevity (days). In order to evaluate the duration of the nymphal phase, neonatal nymphs (10) of each S- and S + clonal lines were used in the infestation of the selected host plants. The mortality of the nymphs was initially evaluated 24 hours after their transfer to the host plants to verify the mortality due to manipulation, and their survival was evaluated daily to observe the mortality and duration of the nymphal phase. Each group of ten nymphs of each clonal line inoculated in each host plant was considered a biological replicate, using 12 replicates / treatment (= 120 insects / treatment). For the evaluation of the effect of Spiroplasma infection on the reproductive potential of L. pseudobrassicae, when using different hosts, newly emerged females of each clonal lineage were individualized in plants of each host studied to observe their reproductive capacity and longevity. Twenty five replicates (1 female = 1 replicate) were used for each treatment (infection / isolation / host plant). The aphids were evaluated daily for fecundity (total number of nymphs / female), longevity (days) and duration of the adult reproductive phase. The results indicated that L. pseudobrassicae infections by Spiroplasma did not influence the attributes of nymphal phase and reproductive phase duration, longevity and fecundity when using kale butter or cabbage. The only variable influenced by the studied factors was nymphal survival, which was affected by the isolation x plant interaction. In this case, clonal lines of L. pseudobrassicae, infected or not by Spiroplasma, differ among them when using cabbage as host plant. In addition to this variable, the parameters evaluated by the life table showed an effect of the isolation (nested to the infection), and of some interactions (isolation x plant, plant x infection). Therefore, we conclude that Spiroplasma interferes only in the evaluated parameters through the life table.
 
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Release Date
2021-03-24
Publishing Date
2019-04-02
 
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