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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2021.tde-28052021-121757
Document
Auteur
Nom complet
Hugo Leoncini Rainho
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2021
Directeur
Jury
Bento, Jose Mauricio Simoes (Président)
Parra, José Roberto Postali
Santana, Antonio Euzebio Goulart
Wilcken, Carlos Frederico
Titre en anglais
Studies on the chemical ecology of the wood-boring beetles Euplatypus parallelus (Coleoptera: Curculionidae) and Dinoderus minutus (Coleoptera: Bostrichidae)
Mots-clés en anglais
Ambrosia beetle
Attractants
Bamboo borer
Chemical ecology
Host selection
Insect-plant interaction
Kairomones
Plant volatiles
Semiochemicals
Sex pheromone
Tritrophic interaction
Resumé en anglais
The ambrosia pinhole borer, Euplatypus parallelus (Fabricius) (Coleoptera: Curculionidae: Platypodinae), and the bamboo borer, Dinoderus minutus (Fabricius) (Coleoptera: Bostrichidae: Dinoderinae) are among the most invasive and economically important pests of their respective families. Despite these beetles' economic importance, a few efficient and ecologically-safe strategies for their management are available. Semiochemicals, including attractant and repellent compounds, have been applied for the Integrated Pest Management (IPM) of beetles within the families Curculionidae and Bostrichidae worldwide. Attractant pheromones or plant volatiles (kairomones) for E. parallelus and D. minutus have not been addressed. In this thesis, a putative sex pheromone and attractant volatiles of plants for E. parallelus and D. minutus were identified and validated by field bioassays. This thesis was divided into two chapters. Chapter 1 presents the identification and evaluation of a blend of male-specific volatile compounds of E. parallelus, combined or not to the ethanol, a compound presumably produced by host plants of this beetle. Chapter 2 presents the identification and evaluation of volatile organic compounds (VOC's) produced by bamboo plants, which play a role in the host location by adult males and females of D. minutus. In Chapter 1, the results showed that: (i) males of E. parallelus produce five sex-specific compounds (three alcohols, one monoterpene alcohol, and one acetate ester), which consisting of a chemical cue (i.e., a putative sex pheromone) on the attraction of conspecific females only when combined with the ethanol supposedly produced by suitable host trees for the breeding of this wood-boring beetle; (ii) males of E. parallelus are attracted only to the ethanol, which serves as a determinative chemical cue for the host-plant location by males of this species; (iii) potential natural enemies of E. parallelus belonging to the genus Sosylus (Coleoptera: Bothrideridae) are attracted to the combination of the E. parallelus male-specific compounds with ethanol, revealing that these natural enemies use the chemical channels of communication of its prey to locate it. In Chapter 2, it was observed that: (i) culms of bamboo plants become attractive and start to be drilled by adults of D. minutus after cutting the plants, which is related to the volatile compounds released by the culms; (ii) adult males and females of D. minutus are attracted to a blend of compounds released by the cut bamboo culms, which plays a role in the location of suitable host plants for the breeding of this species. The identified semiochemicals are promising for the monitoring and control of the wood-boring beetles E. parallelus and D. minutus.
Titre en portugais
Estudo sobre a ecologia química das coleobrocas Euplatypus parallelus (Coleoptera: Curculionidae) e Dinoderus minutus (Coleoptera: Bostrichidae)
Mots-clés en portugais
Atraentes
Besouro da ambrosia
Broca do bambu
Cairomônios
Ecologia química
Feromônio sexual
Interação inseto-planta
Interação tritrófica
Seleção hospedeira
Semioquímicos
Voláteis de planta
Resumé en portugais
O besouro-da-ambrosia, Euplatypus parallelus (Fabricius) (Coleoptera: Curculionidae: Platypodinae) e a broca-do-bambu, Dinoderus minutus (Fabricius) (Coleoptera: Bostrichidae: Dinoderinae), estão entre as pragas mais cosmopolitas e economicamente importantes das suas respectivas famílias. Apesar da importância econômica destes besouros, poucas estratégias eficientes e ecologicamente seguras para o seu controle estão disponíveis. Semioquímicos, incluindo compostos atraentes e repelentes, têm sido utilizados para o Manejo Integrado de Pragas (MIP) das famílias Curculionidae e Bostrichidae em todo o mundo. Atraentes feromonais ou voláteis de plantas (cairomônios) não têm sido investigados para E. parallelus e D. minutus. Na presente tese, um feromônio sexual putativo e atraentes voláteis de plantas para E. parallelus e D. minutus foram identificados e validados em experimentos de campo. Essa tese foi dividida em dois capítulos. O Capítulo 1 apresenta a identificação e avaliação de uma mistura de compostos voláteis sexo-específicos, produzidos por machos de E. parallelus, combinada ou não ao etanol, um composto presumidamente produzido por plantas hospedeiras desse besouro. O Capítulo 2 apresenta a identificação e avaliação de compostos orgânicos voláteis produzidos por plantas de bambu que desempenham uma função na localização hospedeira para machos e fêmeas de D. minutus. No Capítulo 1, os dados mostraram que: (i) machos de E. parallelus produzem cinco compostos sexo-específicos (três álcoois, um monoterpeno álcool e um acetato éster), que constituem um sinal químico (i.e., feromônio sexual putativo) que atua na atração de fêmeas conspecíficas somente quando combinado ao etanol supostamente produzido por plantas hospedeiras em condição ideal para a reprodução dessa coleobroca; (ii) machos de E. parallelus são atraídos somente por etanol, que serve como um sinal químico determinante para localização de plantas hospedeiras por machos dessa espécie; (iii) potenciais inimigos naturais de E. parallelus, pertencentes ao gênero Sosylus (Coleoptera: Bothrideridae), são atraídos pela combinação da mistura dos compostos produzidos por machos de E. parallelus com etanol, revelando que estes inimigos naturais utilizam os canais químicos de comunicação da sua presa para localizá-la. No Capítulo 2, foi observado que: (i) colmos de plantas de bambu se tornam atrativos e começam a ser broqueados por adultos de D. minutus após o corte das plantas, o que está relacionado com os compostos voláteis liberados pelos colmos; (ii) adultos de D. minutus, tanto machos quanto fêmeas, são atraídos por uma mistura de compostos liberados pelos colmos cortados de bambu, a qual desempenha uma função na localização de plantas hospedeiras em condição ideal para reprodução dessa espécie. Os semioquímicos identificados são promissores para o monitoramento e controle das coleobrocas E. parallelus e D. minutus.
 
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Date de Publication
2021-06-01
 
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