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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.59.2019.tde-23112018-135606
Document
Author
Full name
Dagmara Gomes Ramalho
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2018
Supervisor
Committee
Bortoli, Sergio Antonio de (President)
Goulart, Roberto Marchi
Laurentis, Valeria Lucas de
Oliveira, José Eudes de Morais
Vacari, Alessandra Marieli
Title in Portuguese
Efeito do estresse hídrico na composição química de brássicas e sua influência em Plutella xylostella (L., 1758) (Lep.: Plutellidae) e Trichogramma pretiosum Riley, 1879 (Hym.: Trichogrammatidae)
Keywords in Portuguese
Brassicaceae ; Estresse hídrico ; Inseto especialista ; Interação inseto-planta ; Mudanças climáticas
Abstract in Portuguese
Plutella xylostella (L., 1758) (Lepidoptera: Plutellidae), também conhecida por traça-das-crucíferas, é uma praga importante de Brassicaceae, que pode ser encontrada em todos os continentes. A relação entre P. xylostella e as brassicáceas tem sido muito estudada uma vez que essa praga provoca grandes prejuízos em praticamente todas as regiões produtoras, no Brasil e no mundo. Também tem despertado grande interesse entre os pesquisadores o fato das brassicáceas utilizarem metabólicos secundários como defesa ao ataque de insetos generalistas, sendo que para especialistas, como P. xylostella, alguns desses metabólicos são incitantes de alimentação e oviposição. Na interação inseto-planta existem questões não compreendidas e que devem ser estudas, pois são diversas condições bióticas e abióticas que interagem nestes organismos, podendo promover alterações fisiológicas e nutricionais nas plantas, no desenvolvimento dos insetos e nas interações planta x herbívoro x parasitoide/predador. Assim, este trabalho objetivou estudar a influência de estresses hídricos em variedades de brássicas e seus reflexos nas plantas, no herbívoro especialista P. xylostella e no parasitoide Trichogramma pretiosum (Riley, 1879) (Hymenoptera: Trichogrammatidae). Foram efetuadas análises da composição química em folhas e da emissão de voláteis em três variedades (couve - Brassica oleracea var. acephala; brócolis - B. oleracea var. italica e repolho - B. oleracea var. capitata), em diferentes níveis de água no solo (50%, 70% e 100% da capacidade de campo), procurando-se determinar plantas comprovadamente com estresse hídrico. Também foi estudada a influência daquelas condições hídridas em parâmetros biológicos de desenvolvimento, de reprodução e de comportamento de P. xylostella, além da influência dos estresses hídricos na atratividade/repelência de T. pretiosum, parasitoide de ovos de P. xylostella. Com as variedades desenvolvidas nas três condições hídricas foram determinados: (a) nas plantas/folhas: taxa de peroxidação lipídica (MDA), porcentagem de proteína bruta na matéria seca, fibra em detergente neutro, fibra em detergente ácido, hemicelulose, lipídeos, teor de cera, proteínas insolúveis em detergente neutro, proteínas insolúveis em detergente ácido, proteínas disponíveis, matéria mineral, carboidratos totais e a emissão de voláteis; (b) com P. xylostella: consumo foliar, período larval, viabilidade larval, período pupal, viabilidade pupal, peso de pupas, razão sexual, ovos por fêmea, viabilidade de ovos, longevidade de fêmeas, longevidade de machos e tabela de vida de fertilidade, em laboratório e casa de vegetação, além da preferência para oviposição em testes com e sem chance de escolha; e (c) com T. pretiosum: teste de olfatometria com plantas nas três condições hídricas. Os resultados obtidos permitem concluir que: o déficit hídrico provoca estresse em couve, brócolis e repolho e em maior intensidade nas plantas cultivadas com menor quantidade de água disponível no solo; quantitativamente, a composição química das plantas (couve, brócolis e repolho) é alterada em função do estresse hídrico, principalmente quanto à proteína bruta e disponível, hemicelulose, lipídeos, proteínas ligadas à fibra em detergente ácido e neutro, matéria mineral e carboidratos totais; os parâmetros de desenvolvimento de P. xylostella são alterados, tanto em laboratório como em casa de vegetação, com as lagartas alimentando-se das plantas cultivadas nas diferentes condições hídricas de solo, refletindo significativamente na capacidade reprodutiva e na sobrevivência dos insetos; o estresse hídrico altera a emissão de voláteis em plantas de couve, em brócolis e repolho; a preferência de P. xylostella para oviposição, em testes com chance e sem chance, é influenciada pelo estresse hídrico em couve, brócolis e repolho; os testes de olfatometria mostram que o estresse hídrico influencia na escolha de T. pretiosum para oviposição, mais expressivamente em plantas com maiores índices de estresse hídrico
Title in English
Effect of the water stress in the chemical composition of brassics and their influence in Plutella xylostella (l., 1758) (lepidoptera: plutellidae) and Trichogramma pretiosum Riley, 1879 (Hym.: Trichogrammatidae)
Keywords in English
Brassicaceae ; Climatic changes ; Diamondback moth ; Egg parasitoid ; Insect specialist ; Insect-plant interaction ; Water stress
Abstract in English
Plutella xylostella (L., 1758) (Lepidoptera: Plutellidae), also known as cruciferous moth, is an important pest of Brassicaceae, which can be found on all continents. The relationship between P. xylostella and brassicaceae has been much studied since this pest causes great damages in practically all the producing regions, in Brazil and in the world. It has also aroused great interest among researchers that brassicaceae use secondary metabolites as a defense against the attack of generalist insects, and for specialists, such as P. xylostella, some of these metabolites are prompting feeding and oviposition. In the interaction insect-plant there are questions not understood and that must be studied, because several biotic and abiotic conditions interact in these organisms, being able to promote physiological and nutritional changes in plants, in the development of insects and in the interactions plant x herbivore x parasitoid / predator. The objective of this work was to study the influence of water stresses on brassic varieties and their reflexes on plants, the P. xylostella herbivore and the Trichogramma pretiosum (Riley, 1879) (Hymenoptera: Trichogrammatidae) parasitoid. The chemical composition of leaves and the volatile emission were evaluated in three different varieties (kale - Brassica oleracea var. acephala; broccoli - B. oleracea var. italica and cabbage - B. oleracea var. capitata) in different soil water levels (50%, 70% and 100% of the field capacity), aiming to determine plants with water stress. The influence of these water conditions on biological development, reproduction and behavioral of P. xylostella, as well as the influence of water stress on the attractiveness / repellency of T. pretiosum parasitoid on P. xylostella eggs. The three varieties grown in the three water conditions and were determined: (a) in the plants / leaves: lipid peroxidation rate (MDA), percentage of crude protein in dry matter, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, hemicellulose, lipids, wax, neutral detergent insoluble proteins, acid detergent insoluble proteins, available proteins, mineral matter, total carbohydrates and the emission of volatiles; (b) with P. xylostella: leaf consumption, larval period, larval viability, pupal period, pupal viability, pupal weight, sex ratio, eggs per female, egg viability, female longevity, male longevity and life table of fertility, laboratory and greenhouse, in addition to the preference for oviposition in tests with and without a choice; and (c) with T. pretiosum: tests of olfactometry with plants in the three water conditions. The results obtained allow us to conclude that: the water deficit causes stress in kale, broccoli and cabbage and in higher intensity in the plants cultivated with less amount of water available in the soil; quantitatively, the chemical composition of the plants (kale, broccoli and cabbage) is altered as a function of water stress, mainly as regards crude and available protein, hemicellulose, lipids, acid and neutral detergent fiber binding proteins, mineral matter and total carbohydrates; the development parameters of P. xylostella are altered, both in the laboratory and in the greenhouse, with caterpillars feeding on plants grown under different soil water conditions, significantly reflecting the reproductive capacity and survival of the insects; water stress changes the emission of volatiles in kale, broccoli and cabbage plants; the preference of P. xylostella for oviposition, in tests with chance and without chance, is influenced by water stress in kale, broccoli and cabbage; olfactometry tests show that water stress influences the choice of T. pretiosum for oviposition, more expressively in plants with higher rates of water stress
 
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Publishing Date
2019-02-19
 
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