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Tipo: Tese
Título: Tomato induced defenses mediating ecological interactions among arthropods
Título(s) alternativo(s): Defesas induzidas em plantas de tomate mediando interações ecológicas entre artrópodes
Autor(es): Sarmento, Renato de Almeida
Primeiro Orientador: Pallini Filho, ângelo
Primeiro coorientador: Venzon, Madelaine
Segundo coorientador: Lima, Eraldo Rodrigues de
Primeiro avaliador: Schoereder, José Henrique
Segundo avaliador: Silva, Derly José Henriques da
Resumo: In this study, we investigated the effect of tomato induced direct and indirect defenses on ecological traits of the red spider mite Tetranychus evansi Baker & Pritchard (Acari: Tetranychidae), given the fact that this spider mite is such a successful pest species. It was also investigated the effect of tomato induced indirect defenses, such as the emission of volatile compounds, on the foraging behavior of the ladybird predator Cycloneda sanguinea Linnaeus (Coleoptera: Coccinellidae), and whether this predator can use volatile cues to assess the presence of heterospecific predators on a given patch. We observed that T. evansi mites were attracted rather than repelled by the volatiles from tomato plants infested with conspecifics. Furthermore, the fecundity of T. evansi females on leaves of tomato plants damaged by conspecifics was a factor 2 higher than on leaves of clean tomato plants, whereas fecundity on induced plants was similar to that on clean plants. Lastly, we found that the proteinase inhibitor activity was approximately 3-fold lower in damaged leaves than in clean leaves, and 2-fold lower than in undamaged leaves from a damaged plant. However, when tomato plantas were damaged by the two-spotted spider mite Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae), we found that the levels of proteinase inhibitors in the leaves of such plants increased instaed of decreiased. Additionally, the lower oviposition rate of T. evansi females on leaves of tomato plants that previously received damage by T. urticae was matched by the preference of T. evansi to plants infested with conspecifics mites, when tested versus plants infested with T. urticae mites. These results indicate that T. evansi is capable of weakening the defense system of its host plant, which would explain the attractiveness of infested plants to the mites and the higher performance on plants infested by conspecifics compared to clean plants. We favor the possibility that the preference of T. evansi females to plants infested by conspecifics, when tested versus plants infested by T. uricae was determined by the lower nutritional quality of the plants caused by the higher levels of proteinase inhibitors in such plants. Furthermore, the relative web density produced by T. evansi was a factor 3-fold lower on leaf-discs from leaves of plants that were previously damaged by conspecifics than in leaf-discs from leaves of plants that received damage by T. urticae. Nevertheless, the ovipositional rate of T. evansi females was approximately 2-fold higher on tomato leaves that were previously damaged by conspecifics mites compared to leaves of plants that were previously damaged by T. urticae. We conclude that T. evansi mites have the flexibility to adapt their investment in eggs vs. web production depending on the quality of their host plants. Finally, we observed that C. sanguinea can use volatile cues to assess patch profitability and avoid patches with the heterospecific predator Eriopis connexa Mulsant (Coleoptera: Coccinellidae), probably to avoid competition for food and/or intraguild predation.
Abstract: Neste estudo foi investigado o efeito das defesas induzidas diretas e indiretas de plantas de tomate sobre características ecológicas do ácaro vermelho Tetranychus evansi Baker & Pritchard (Acari: Tetranychidae), pelo fato desse ácaro ser praga importante do tomateiro. Também foi avaliado o efeito de defesas indiretas de plantas de tomate, tais como a emissão de compostos voláteis induzidos por herbivoria, no comportamento de forrageamento do coccinelídeo predador Cycloneda sanguinea Linnaeus (Coleoptera: Coccinellidae), e se este predador usa pistas voláteis para detectar a presença de predadores heteroespecíficos em seus locais de alimentação e oviposição. Foi observado que fêmeas do ácaro T. evansi foram atraídas ao invés de repelidas por voláteis provenientes de plantas de tomate infestadas com ácaros da mesma espécie. Além disso, a fecundidade de fêmeas de T. evansi em folhas de tomate que previamente receberam dano desses ácaros foi aproximadamente duas vezes maior que em folhas de plantas de tomate limpas, enquanto a fecundidade em folhas de plantas induzidas foi similar àquela obtida em plantas limpas. Em seguida, foi observado que a atividade de inibidores de protease foi aproximadamente três vezes mais baixa em folhas danificadas pelo ácaro T. evansi do que em folhas limpas e duas vezes menor que em folhas limpas de plantas danificadas (folhas induzidas). Contudo, quando folhas de plantas de tomate foram danificadas pelo ácaro rajado Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae), observou-se um aumento expressivo dos níveis desses inibidores de protease nessas folhas. Em seguida, observou-se que a menor taxa de oviposição de fêmeas de T. evansi em folhas de plantas de tomate que foram previamente infestadas com espécimens de T. urticae coincidiu com a preferência de fêmeas de T. evansi por plantas de tomate infestadas por ácaros da mesma espécie, quando testada contra plantas infestadas com o ácaro rajado T. urticae. Estes resultados indicam que o ácaro T. evansi é capaz de enfraquecer o sistema de defesa de suas plantas hospedeiras, o que explicaria a maior atratividade dessas plantas a T. evansi, bem como o melhor desempenho de fêmeas deste ácaro em plantas infestadas por ácaros da mesma espécie, quando comparada a plantas limpas. Já o desempenho inferior de fêmeas de T. evansi em folhas de plantas de tomate que receberam danos do ácaro rajado T. urticae, pode ter sido determinada pela baixa qualidade nutricional de tais plantas, causada pelos altos níveis de inibidores de protease nessas plantas. Adicionalmente, a densidade relativa de teia produzida por fêmeas de T. evansi foi aproximadamente três vezes menor em discos feitos de folhas de plantas que foram previamente infestadas com ácaros da mesma espécie do que em discos de folhas de plantas que foram previamente infestadas com T. urticae. Já a taxa de oviposição de fêmeas de T. evansi foi aproximadamente duas vezes maior em discos feitos de folhas de plantas de tomate que foram previamente infestadas com ácaros da mesma espécie do que em folhas de plantas que foram infestadas com o ácaro T. urticae. Isso mostra que fêmeas do ácaro T. evansi possuem flexibilidade para ajustar o investimento na produção de ovos vs. produção de teia, em função da qualidade de suas plantas-hospedeiras. Finalmente, foi observado que o coccinelídio predador C. sanguinea, usa pistas voláteis induzidas por herbivoria para selecionar suas presas e também usa odores para evitar locais ocupados pelo predador heteroespecífico Eriopis connexa Mulsant (Coleoptera: Coccinellidae), provavelmente para evitar competição por alimento e/ou predação intra-guilda.
Palavras-chave: Lycopersicum esculentum
Solanum lycopersicon
Induced defense
Proteinase inhibitors
Resistance
Acari
Predators
Lycopersicum esculentum
Solanum lycopersicon
Defesa induzida
Inibidores de protease
Resistência
Ácaros-praga
Predadores
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOSSANIDADE
Idioma: eng
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Ciência entomológica; Tecnologia entomológica
Programa: Doutorado em Entomologia
Citação: SARMENTO, Renato de Almeida. Defesas induzidas em plantas de tomate mediando interações ecológicas entre artrópodes. 2007. 118 f. Tese (Doutorado em Ciência entomológica; Tecnologia entomológica) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2007.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/912
Data do documento: 12-Fev-2007
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