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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2022.tde-23032023-145701
Document
Auteur
Nom complet
Barbara Castelano Santos
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2023
Directeur
Jury
Delalibera Junior, Italo (Président)
Faria, Marcos Rodrigues de
Rodrigues, Andre
Titre en portugais
Comportamentos de Atta sexdens rubropilosa (Hymenoptera: Formicidae) na presença de diferentes propágulos dos fungos Beauveria bassiana e Trichoderma longibrachiatum
Mots-clés en portugais
Atratividade
Controle microbiano
Fermentação submersa
Formigas-cortadeiras
Resumé en portugais
As formigas-cortadeiras causam danos de grandes proporções em várias culturas, e são consideradas pragas-chave da silvicultura. A homeostase das colônias de formigas-cortadeiras é constantemente ameaçada devido à exposição a grande diversidade de fungos invasores. Consequentemente, esses insetos sociais desenvolveram a capacidade de reconhecer e neutralizar fungos entomopatogênicos e micoparasitas de seus jardins de fungo mutualista. O reconhecimento e emprego de estratégias de defesas contra a invasão se dá por meio da detecção de sinais químicos como compostos voláteis e não voláteis emitidos pelos fungos, bem como pelo contato físico com os propágulos. Grande parte das defesas empregadas se deve aos comportamentos higiênicos self-grooming, allo-grooming e weeding promovidos por operárias, que são importantes para prevenir e impedir a expansão da disseminação. Tais estratégias de defesa são um dos principais entraves ao uso de controle microbiano em formigas-cortadeiras. Contudo, o comportamento das formigas-cortadeiras na presença de propágulos fúngicos incomuns no interior de ninhos, como blastosporos e microescleródios, ainda não é conhecido. Diante do exposto, a atratividade de diferentes propágulos fúngicos e seus compostos voláteis e não voláteis oriundos de blastosporos de Beauveria bassiana, microescleródios (MS) de T. longibrachiatum e conídios de ambos os fungos foi avaliada para operárias de Atta sexdens rubropilosa. Quando constatada tendência de atratividade, os propágulos foram contrastados em testes de preferência e seus compostos voláteis foram analisados por cromatografia gasosa. Os resultados sugerem que os compostos voláteis e não voláteis oriundos de blastosporos de B. bassiana foram atrativos às operárias de A. sexdens rubropilosa. Os compostos voláteis liberados por conídios de B. bassiana também demonstraram uma tendência à atratividade, e foram preferidos em relação aos blastosporos, possuindo em seu perfil cromatográfico maior diversidade de constituintes atrativos. Quando as operárias tiveram a oportunidade de contato com os propágulos frescos, nenhuma alteração em seu comportamento foi observada e a mesma proporção de discos foliares impregnados ou livre de propágulos fúngicos foi carregada pelas operárias, com exceção dos discos tratados com MS de T. longibrachiatum que foi considerado não atrativo às operárias. Além disso, a virulência de blastosporos foi comparada com conídios de B. bassiana para A. sexdens rubropilosa e foi possível constatar que os blastosporos foram capazes de infectar e matar rapidamente operárias de saúva com eficiência comparável aos conídios aéreos, bem como, as formigas empregaram significativamente menos selfgrooming quando em contato com blastosporos em comparação aos conídios do mesmo fungo. Por último, o padrão de deposição desses dois tipos de propágulos produzidos por B. bassiana na cutícula de operárias da saúva foram comparados em imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e revelaram uma quantidade maior de blastosporos depositados ao tegumento das operárias, mesmo após períodos realizando comportamentos higiênicos. Levando em consideração a atratividade e virulência dos blastosporos e conídios de B. bassiana, esses propágulos foram considerados potenciais agentes de controle para A. sexdens rubropilosa. Contudo, os blastosporos oferecem vantagens ao controle de pragas devido à produção em fermentação submersa, mais rápida e padronizada, em comparação ao método de fermentação em substrato sólido usado para produção de conídios aéreos.
Titre en anglais
Behaviors of Atta sexdens rubropilosa (Hymenoptera: Formicidae) in the presence of different propagules of the fungi Beauveria bassiana and Trichoderma longibrachiatum
Mots-clés en anglais
Attractiveness
Leaf-cutting ants
Microbial control
Submerged fermentation
Resumé en anglais
Leaf-cutting ants cause major damage in various crops and are considered key pests of silviculture. The homeostasis of the colonies of leaf-cutting ants is constantly threatened due to exposure to a great diversity of invasive fungi. Consequently, these social insects have developed the ability to recognize and neutralize entomopathogenic and mycoparasitic fungi from their mutualist fungus gardens. The recognition and use of defense strategies against invasion takes place through the detection of chemical signals as volatile and non-volatile compounds emitted by fungi, as well as physical contact with propagules. Much of the defenses employed are due to hygienic behaviors self-grooming, allo-grooming and weeding promoted by the worker ants, which are important to prevent and stop the spread of infection. Such defense strategies are the main obstacles in the use of microbial control in leaf-cutting ants. However, the behavior of leaf-cutting ants in the presence of unusual fungal propagules inside nests such as blastospores and microsclerotia (MS) is not yet known. Given the above, the attractiveness of different fungal propagules and their volatile and non-volatile compounds derived from blastospores of Beauveria bassiana, MS of T. longibrachiatum and conidia of both fungi was evaluated for workers of Atta sexdens rubropilosa. When at least one trend to attractiveness was observed, the propagules were contrasted in preference tests and their volatile compounds were analyzed by gas chromatography. The results suggest that the volatile and non-volatile compounds derived from B. bassiana blastospores were attractive to the workers of A. sexdens rubropilosa. The volatile compounds released by B. bassiana conidia also demonstrated a tendency to attractiveness, and were preferred in relation to blastospores, having in their chromatographic profile greater diversity of attractive constituents. When workers had the opportunity to contact fresh propagules, no change in their behavior was observed and the same proportion of leaf discs impregnated or free of fungal propagules was carried by the workers, except for the discs treated with T. longibrachiatum MS that was considered unattractive to the workers. In addition, blastospore virulence was compared with B. bassiana conidia for A. sexdens rubropilosa and it was possible to observe that blastospores were able to infect and quickly kill workers with efficiency comparable to conidia, as well as ants performed significantly less self-grooming when in contact with blastospores compared to conidia of the same fungus. Finally, the standard of deposition of these two different propagules produced by B. bassiana in the cuticle of workers were compared in scanning electron microscopy (SEM) images and revealed a greater amount of blastospores deposited at the integument of the workers, even after periods performing hygienic behaviors. Considering the attractiveness and virulence of B. bassiana blastospores and conidia, these propagules were considered potential control agents for A. sexdens rubropilosa. Blastospores offer advantages to pest control due to faster and more standardized submerged fermentation production than the solid substrate fermentation method used for conidia production.
 
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Date de Publication
2023-03-24
 
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