Beauveria bassiana is an entomopathogenic fungus as well as an endophyte. In Brazil, it is widely used by foliar applications as a biological control agent. The pest herbivory in plants colonized by this endophytic entomopathogenic fungi could result in secondary effects, and the knowledge about plant-induced defenses against pests resulting from the symbiont relationship of plant-fungi endophytic is limited. This study aimed to evaluate the secondary effects of endophytic colonization of B. bassiana (strain ESALQ PL63) triggered by herbivory of Spodoptera frugiperda. Soybean plants were inoculated in one trifoliate, and 2^nd instar S. frugiperda were fed on non-inoculated leaves for eight days (first experiment) or until pupation (second experiment). The induced systemic resistance was evaluated by gene expression from main pathways (third experiment), salicylic acid (PR2), jasmone acid (MYC2 and PR3), and ethylene (ERF1). The treatments comprised non-inoculated plants and B. bassiana-inoculated plants, with or without herbivory of S. frugiperda. Plants were assessed 5, 15, and 30 days after inoculation. After eight days of herbivory, S. frugiperda larvae fed on B. bassiana-inoculated plants presented lower body mass and foliar area consumption. Endophytic colonization by B. bassiana also resulted in significant reductions in larval and pupal survival, lower larval span, and female fecundity, although the period until adult emergence was not affected. The pupal weight was not affected by herbivory in plants inoculated with B. bassiana; otherwise, some pupae were stiff, smaller, and malformed. At five days post-inoculation ERF1 gene was highly expressed in non-inoculated plants with herbivory compared to the slight response in B. bassiana-inoculated plants. The expression from ET-signaling represented by the ERF1 gene after 5 and 15 days post-inoculation had high response levels in the treatments of S. frugiperda herbivory (non-inoculated plants and inoculated plants), showing recognition of Herbivore-Associated Molecular Patterns (HAMPs) and Damage-Associated Molecular Patterns (DAMPs) after the herbivory. An increase of the MYC2 gene from the jasmonate acid pathway was observed after 15 days; a slight rise in PR3 was observed in B. bassiana-inoculated plants without herbivory, indicating a precursor production from jasmonate acid. The salicylic acid represented by the Pathogenic-related protein PR2 had lower regulation in all periods. The cross-talk between the acid salicylic and jasmonic acid signaling was demonstrated by lower and higher expression levels, respectively. At 30 days post-inoculation, the gene MYC2 in B. bassiana-inoculated plants decreased when compared with non-inoculated plants both with herbivory; thus, the induction of defense by plants inoculated with B. bassiana did not occur in this period. The presented study highlights the potential of B. bassiana as an endophytic to protect soybean plants against S. frugiperda.

Beauveria bassiana é um fungo entomopatogênico e endofítico. No Brasil, é um dos principais agentes de controle biológico por meio da aplicação foliar. A herbivoria de insetos pragas em plantas colonizadas por este fungo entomopatogênico endofítico pode causar efeitos secundários e o conhecimento sobre a indução de defesa da planta contra insetos pragas resultantes da relação simbionte entre planta-fungo endofítico é limitada. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos secundários da colonização endofítica de B. bassiana (cepa ESALQ PL63) e a ativação da indução de defesa pela herbivoria de Spodoptera frugiperda. Plantas de soja foram colonizadas em um trifólio e uma lagarta de S. frugiperda (segundo instar) foi infestada em uma folha não-inoculada por oito dias (primeiro experimento) ou até pupar (segundo experimento). A indução de defesa da planta foi avaliada por meio da expressão gênica (terceiro experimento), considerando as principais vias de defesa, ácido salicílico (PR2), ácido jasmônico (MYC2 e PR3) e etileno (ERF1). O experimento incluiu os tratamentos com plantas não-inoculadas e plantas inoculadas com B. bassiana, com e sem a herbivoria de S. frugiperda. As plantas foram avaliadas 5, 15 e 30 dias após a inoculação. Oito dias após a herbivoria, as lagartas que consumiram plantas inoculadas com B. bassiana apresentaram menor massa corporal e consumo foliar. Além disso, o mesmo tratamento resultou em uma menor sobrevivência de lagartas e pupas, diminuição no intervalo de desenvolvimento de lagartas e menor fecundidade de fêmeas, apesar do intervalo de emergência de adultos não ter sido afetado. O peso de pupas não foi afetado após herbivoria de plantas inoculadas com B. bassiana; porém, algumas pupas apresentaram rigidez corporal, diminuição no tamanho e má formação. A via do etileno representada pelo gene ERF1 após 5 e 15 dias da inoculação foi altamente expressa em plantas não-inoculadas e plantas inoculadas, ambas com herbivoria, mostrando que houve um reconhecimento dos padrões moleculares associados a herbívoros (HAMPs) e dos padrões moleculares associados aos danos (DAMPs). Houve um aumento da expressão de MYC2 na via do ácido jasmônico 15 dias após a inoculação no tratamento B. bassiana com herbivoria. No tratamento em que as plantas foram inoculadas com B. bassiana sem a herbivoria, houve um leve aumento na regulação de PR3 15 dias após a inoculação, indicando que a planta produziu precursores da via do ácido jasmônico. A via do ácido salicílico representada por proteína PR2 relacionada à patogênese teve baixa regulação em todos os períodos. O 'cross- talk' entre as vias do ácido salicílico e ácido jasmônico foi observado, com resultados baixos e altos, respectivamente. Trinta dias após a inoculação, a expressão de MYC2 em plantas inoculadas com B. basssiana diminuiu quando comparado as plantas não inoculadas, ambas com herbivoria; portanto, o aumento da expressão no sistema imune com B. bassiana não ocorreu neste período. O presente estudo destaca a potencial ação endofítica de B. bassiana como proteção contra S. frugiperda em plantas de soja.