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Tipo: Tese
Título: Tetranychus evansi evades plant defence
Título(s) alternativo(s): Tetranychus evansi se evade da defesa da planta
Autor(es): Ataíde, Lívia Maria Silva
Primeiro Orientador: Pallini Filho, ângelo
Primeiro coorientador: Janssen, Arnoldus Rudolf Maria
Segundo coorientador: Venzon, Madelaine
Primeiro avaliador: Gontijo, Lessando Moreira
Segundo avaliador: Oliveira, Eugenio Eduardo de
Resumo: Spider mites are known to induce or suppress plant defences. For instance, most strains of Tetranychus urticae induce plant defences regulated by jasmonic acid (JA) and salicylic acid (SA) pathways and this response has been correlated with a reduction in their reproductive performance on tomato plants. In contrast, the red spider mite Tetranychus evansi suppresses the JA and SA defences and both spider mite species were found to perform much better on tomato leaves that were previously attacked by the suppressor mite. In addition, T. evansi spins a dense web over its colonies, which has been suggested as a strategy to hinder competitors. Given that T. evansi suppresses plant defences and that T. urticae induces it, the plant defences suppressed by the former, may be advantageous not only to conspecific mites, but also to other herbivores; especially if the plant response is not local, but systemic throughout the plant and if the plant parts attacked by T. evansi are not covered by the web. On the contrary, plant defences induced by the T. urticae may negatively affect other herbivores. Hence, I have investigated whether T. evansi and T. urticae affect induced tomato plant defences locally or systemically. The results show that T. evansi seems to manipulate plant defences mainly on its feeding site, because its oviposition performance was only positively affected at the site of its attack, but not in adjacent tomato leaflets. It suggests that these two strategies together (the spin of its web and the suppression of plant defences by T. evansi only at its feeding site) can confer advantages to avoid other herbivores of profiting from the suppression of plant defence. In addition, I also show that T. evansi manipulates induced plant defences in another plant, the common bean (Phaseolus vulgaris). Since T. urticae had a higher reproductive performance when sharing a leaf with T. evansi, the manipulation of plant defences by T. evansi on beans seems to benefit T. urticae. Due to the similarities of my results with previous reports of suppression using tomato plants, the T. evansi ability to suppress plant defences might be a widespread mechanism and employed on other plants and not only in tomato and beans. Finally, it has been suggested that suppression could even benefit the plant rather than the herbivore. Because natural enemies can be sensitive to compounds produced by the plant as direct plant defences, the natural enemies may benefit from suppression of these defences. Hence, suppression of plant defences by T. evansi and the induction by T. urticae may affect not only themselves, but also their natural enemies. Therefore, I also investigated how the induction of JA defences by the spider mite T. urticae and suppression by T. evansi can affect their reproductive performance and the performance of their predatory mite, Phytoseiulus longipes. My data showed that the reproductive performance of both spider mite species and the predatory mite was negatively affected by JA defences. In addition, we also show that predatory mites eat more prey eggs when these came from JA-undefended plants than from JA-defended plants. It suggests that defence suppression by T. evansi can backfire, since it makes it eggs more vulnerable to predation. Therefore, it is still an open question, whether the suppression of plant defences by this spider mite is the best strategy or not. In this thesis, I aimed to get a better insight in the costs and benefits of plant defence suppression by T. evansi within simple semi-natural communities linking ecology and molecular biology. These two fields of research traditionally work separately in the science. To bring them together can provide novel insights into how to use and breed tomato plants and how to manipulate the natural enemies to favour pest control in agriculture.
Abstract: Ácaros fitófagos podem induzir ou suprimir as defesas da planta. A maioria das linhagens da espécie Tetranychus urticae induz as defesas reguladas pela rota do ácido jasmônico (JA) e ácido salicílico (SA) e essa indução tem sido correlacionada com a diminuição do desempenho reprodutivo de ácaros em plantas de tomate. Diferentemente, o ácaro vermelho Tetranychus evansi suprime as defesas reguladas pelas rotas do JA e SA e essa supressão se correlaciona com o aumento do desempenho dos ácaros de ambas as espécies. Isso significa que o desempenho reprodutivo de T. urticae e T. evansi é maior em folhas de tomate que foram previamente atacadas pelo ácaro supressor. Além disso, T. evansi produz uma densa teia sobre suas colônias, provavelmente para evitar competidores. Considerando que T. evansi suprime as defesas da planta, essa supressão pode ser vantajosa não apenas para os indivíduos de uma mesma espécie, mas também para outros herbívoros, principalmente quando essa supressão ocorre sistemicamente e em partes da planta não cobertas pela teia. Do mesmo modo, a indução de defesas pelo T. urticae pode afetar negativamente outros herbívoros. Portanto, nesta tese foi investigado se T. evansi suprime e T. urticae induz as defesas diretas de plantas de tomate apenas no local de ataque ou sistemicamente em partes não atacadas. Como resultado, foi encontrado que T. evansi manipula as defesas principalmente no seu local de ataque, porque o seu desempenho foi afetado apenas nos folíolos atacados e não foi afetado nos folíolos adjacentes. Portanto, sugere-se que estas duas estratégias (a produção da teia e a supressão das defesas de plantas apenas no seu local de ataque) podem evitar que outros herbívoros se beneficiem da supressão de defesa da planta promovida pelo T. evansi. Além disso, nesta tese foi também demonstrado que T. evansi manipula a indução de defesas diretas de outra planta, o feijão (Phaseolus vulgaris). Essa manipulação de defesas por T. evansi em plantas de feijão parece beneficiar T. urticae, pois o mesmo teve seu desempenho reprodutivo aumentado em folhas infestadas juntamente com o T. evansi. Devido às semelhanças desses resultados com resultados anteriores de supressão utilizando plantas de tomate, possivelmente, a capacidade de T. evansi de suprimir as defesas da planta é uma estratégia utilizada por esse herbívoro em várias plantas e não apenas no tomate e no feijão. Finalmente, tem sido sugerido que a supressão de defesas poderia beneficiar a planta e não o herbívoro. Isso, porque os inimigos naturais são na maioria das vezes sensíveis aos compostos produzidos pela planta como defesas diretas, e, portanto, a supressão dessas defesas pode beneficiar os inimigos naturais. Ou seja, é possível que a supressão das defesas por T. evansi e a indução por T. urticae afete os próprios herbívoros e seus inimigos naturais. Portanto, foi também investigado como a indução de defesas reguladas pela rota do JA ocasionada pelo ácaro T. urticae e a supressão pelo T. evansi podem afetar seu desempenho reprodutivo e o desempenho de seu ácaro predador, o Phytoseiulus longipes. Os resultados demonstram que o desempenho reprodutivo dessas duas espécies de ácaros e do ácaro predador foi afetado negativamente pelas defesas reguladas pela rota do JA. Além disso, os predadores preferem se alimentar de ovos provenientes de presas que se alimentaram em plantas sem o JA do que ovos provenientes de plantas com JA. Isso sugere que a supressão de defesas por T. evansi pode tornar seus ovos mais vulneráveis à predação. Portanto, ainda é uma questão em aberto, se a supressão das defesas de plantas por este ácaro é uma boa estratégia ou não. O objetivo desta tese foi obter maior clareza quanto aos custos e benefícios da supressão de defesa de plantas pelo T. evansi em comunidades seminaturais, conectando ecologia e biologia molecular. Reunir essas duas áreas de pesquisa tradicionalmente separadas dentro da comunidade científica visa fornecer novas perspectivas sobre como produzir e utilizar tomates geneticamente modificados e como manipular inimigos naturais, favorecendo assim o controle de pragas na agricultura.
Palavras-chave: Plant defence
Predation
Tomato
Suppression
Induction
Defesa da planta
Predação
Tomate
Supressão
Indução
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: Doutorado em Entomologia
Citação: ATAÍDE, Lívia Maria Silva. Tetranychus evansi se evade da defesa da planta. 2013. 128 f. Tese (Doutorado em Ciência entomológica; Tecnologia entomológica) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2013.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/916
Data do documento: 21-Jun-2013
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