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Tipo: Dissertação
Título: Induction and reduction of tomato plant defenses by spider mites: effects of sequential and simultaneous attacks
Título(s) alternativo(s): Indução e redução de defesas em plantas de tomate por ácaros fitófagos: efeitos de ataques sequenciais e simultâneos
Autor(es): Oliveira, Elisa Faria de
Primeiro Orientador: Pallini Filho, ângelo
Primeiro coorientador: Venzon, Madelaine
Segundo coorientador: Janssen, Arnoldus Rudolf Maria
Primeiro avaliador: Sarmento, Renato de Almeida
Resumo: In this study, we investigated the effect of induced direct defenses of tomato plants on biological parameters of the red mite Tetranychus evansi Baker & Pritchard (Acari: Tetranychidae) and Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae). These mites are important pests in tomato plants. In the first chapter, we determine the temporal changes in the chemical characteristics that are activated after the spider mites T. evansi and T. urticae feed on tomato leaves and the biological effect on these herbivores. It was observed that the oviposition rate of T. evansi and T. urticae was significantly higher on tomato leaves previously damaged by T. evansi than on leaves of clean plant after 1 and 2 days of infestation. It was also observed that the oviposition rate of T. evansi and T. urticae on tomato leaves previously damaged by T. urticae was significantly lower than on leaves of plants without infestation during the 4 days of infestation. Additionally, we showed an increase in the levels of proteinase inhibitors 24 hours after the damage of T. urticae on tomato leaves. However, we observed that the levels of proteinase inhibitors were suppressed 24 hours after the damage of T. evansi. The results suggest that both species of spider mites may be affected by induced defenses by each species and consequently by nutritional quality of food. In the second chapter, it was studied if simultaneous infestations can affect the induced response in tomato plants and what the consequences for spider mites are. It was observed that the fecundity of T. evansi and T. urticae was higher in plants damaged by T. evansi, intermediate in plants damaged by both mites (T. evansi + T. urticae) and lower in plants damaged by T. urticae. Additionally, it was observed that the activity of proteinase inhibitors in plants damaged by both mites did not significantly differ from the activity in plants damaged only by T. urticae and showed higher levels of activity. However, the inhibitor activity was significantly lower in plants damaged only by T. evansi. These results indicate that simultaneous infestations can affect the performance of herbivores, possibly caused by antagonistic effects of each species on the plant defense system. However, simultaneous infestation showed no additive effects on the activity of proteinase inhibitors. In the third chapter, we observed the effect of sequential infestations by T. evansi and T. urticae in tomato plants responses and their effects on herbivores. The results showed that the performance of spider mites was dependent of induced defenses by each species and it was also strongly influenced by second herbivory. The results of the activity of proteinase inhibitors showed that activity in plants previously damaged by T. urticae and subsequently damaged by T. evansi did not differ significantly from plants damaged by T. evansi without pre-infestation and showed lower levels of activity. Plants damaged by T. urticae without pre-infestation showed the highest levels of enzymatic activity. However, plants previously damaged by T. evansi and later damaged by T. urticae showed an intermediate pattern in inhibitor activity. This indicates a redirection of defenses by the second herbivore and that the last herbivore species that feeds on plant may have a greater effect on their quality. Thus, the sequence of herbivores arrival on tomato plant may have an important effect on plant defensive responses and their nutritional quality.
Abstract: Neste estudo foi investigado o efeito das defesas induzidas diretas de plantas de tomate sobre parâmetros biológicos do ácaro vermelho Tetranychus evansi Baker & Pritchard (Acari: Tetranychidae) e do ácaro rajado Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae), pelo fato desses ácaros serem pragas na cultura do tomateiro. No primeiro capítulo foram determinadas as mudanças temporais nas características químicas que são ativadas após a alimentação dos ácaros T. evansi e T. urticae em folhas de tomate e o efeito biológico sobre os fitófagos. Foi observado que a taxa de oviposição de fêmeas de T. evansi e T. urticae em folhas de tomate previamente danificadas por T. evansi foi significativamente maior que em folhas de plantas limpas após 1 e 2 dias de infestação. Também foi observado que a taxa de oviposição de fêmeas de T. evansi e T. urticae em folhas de tomate previamente danificadas por T. urticae foi significativamente menor que em folhas de plantas limpas nos 4 dias de infestação. Adicionalmente, observou-se um aumento nos níveis de inibidores de proteinases 24 horas após o dano de T. urticae nas folhas de tomate. Entretanto, observou-se que os níveis de inibidores de proteinase foram suprimidos 24 horas após o dano de T. evansi. Os resultados sugerem que ambas as espécies de ácaros fitófagos podem estar sendo afetadas pelas defesas induzidas por cada espécie em particular e consequentemente pela qualidade nutricional do alimento. No segundo capítulo, foi estudado como infestações simultâneas podem afetar as respostas induzidas de plantas de tomate e qual as consequências aos ácaros fitófagos. Observou-se que a fecundidade de T. evansi e T. urticae foi maior em plantas danificadas por T. evansi, intermediária em plantas danificadas por ambos os ácaros (T. evansi + T. urticae) e menor em plantas danificadas por T. urticae. Adicionalmente, observou-se que atividade de inibidores de proteinase nas plantas danificadas por ambos os ácaros não diferiu significativamente da atividade em plantas apenas danificadas por T. urticae, apresentando os maiores níveis de atividade. Porém, a atividade de inibidores foi significativamente menor em plantas apenas danificadas por T. evansi. Estes resultados indicam que infestações simultâneas podem afetar a desempenho dos fitófagos devido aos efeitos antagônicos de cada espécie sobre o sistema de defesa da planta. No entanto, a infestação simultânea não mostrou efeitos aditivos sobre a atividade de inibidores de proteinase. No terceiro capítulo, observou-se o efeito de infestações sequenciais por T. evansi e T. urticae nas respostas induzidas por plantas de tomate e seus efeitos sobre os fitófagos. Os resultados mostraram que a fecundidade dos ácaros foi dependente das defesas induzidas por cada espécie e também foi fortemente influenciada pela segunda herbivoria. Os resultados da atividade de inibidores de proteinase mostraram que a atividade em plantas previamente danificadas por T. urticae e posteriormente danificadas por T. evansi não diferiu significativamente de plantas danificadas por T. evansi sem pré-infestação e mostraram os níveis mais baixos de atividade. As plantas danificadas por T. urticae sem pré-infestação mostraram os maiores níveis de atividade enzimática. Porém, plantas previamente danificadas por T. evansi e posteriormente danificadas por T. urticae mostraram um padrão intermediário na atividade de inibidores. Isto indica que pode acorrer o redirecionamento de defesas pelo segundo fitófago e que a última espécie de ácaro que se alimenta da planta pode ter um maior efeito na sua qualidade. Dessa forma, a sequência de chegada dos fitófagos na planta pode ter um importante efeito nas suas respostas defensivas e na sua qualidade nutricional.
Palavras-chave: Induced plant defense
Spider mites
Specificity
Tetranychus evansi
Tetranychus urticae
Proteinase inhibitors induction
Defesas induzidas de plantas
Ácaros
Especificidade
Tetranychus evansi
Tetranychus urticae
Indução de inibidores de proteinases
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOSSANIDADE::ENTOMOLOGIA AGRICOLA
Idioma: eng
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Ciência entomológica; Tecnologia entomológica
Programa: Mestrado em Entomologia
Citação: OLIVEIRA, Elisa Faria de. Indução e redução de defesas em plantas de tomate por ácaros fitófagos: efeitos de ataques sequenciais e simultâneos. 2012. 73 f. Dissertação (Mestrado em Ciência entomológica; Tecnologia entomológica) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2012.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/3941
Data do documento: 17-Fev-2012
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