Transcriptome Profiling of Sexual Maturation and Mating in the Mediterranean Fruit Fly, Ceratitis capitata

Sexual maturation and mating in insects are generally accompanied by major physiological and behavioural changes. Many of these changes are related to the need to locate a mate and subsequently, in the case of females, to switch from mate searching to oviposition behaviour. The prodigious reproductive capacity of the Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata, is one of the factors that has led to its success as an invasive pest species. To identify the molecular changes related to maturation and mating status in male and female medfly, a microarray-based gene expression approach was used to compare the head transcriptomes of sexually immature, mature virgin, and mated individuals. Attention was focused on the changes in abundance of transcripts related to reproduction, behaviour, sensory perception of chemical stimulus, and immune system processes. Broad transcriptional changes were recorded during female maturation, while post-mating transcriptional changes in females were, by contrast, modest. In male medfly, transcriptional changes were consistent both during maturation and as a consequence of mating. Of particular note was the lack of the mating-induced immune responses that have been recorded for Drosophila melanogaster, that may be due to the different reproductive strategies of these species. This study, in addition to increasing our understanding of the molecular machinery behind maturation and mating in the medfly, has identified important gene targets that might be useful in the future management of this pest.

Fluctuación poblacional de la mosca del mediterráneo (Ceratitis capitata (Wied.) en plantaciones de pitahaya (Hylocereus undatus (Britt y Rose) en los departamentos de Masaya y Carazo (abril 1999 a septiembre 2000)

El presente estudio realizado entre abril de 1999 y septiembre del 2000, se hizo con el objetivo de conocer la Fluctuación Poblacional de la Mosca del Mediterráneo Ceratitis capitata (Wied) en 14 plantaciones de Pitahaya Hylocereus undatus (Britt & Rose) ubicadas en los departamentos de Masaya y Carazo. Para esto se utilizó trampas Delta (Jackson) de polietileno blanco utilizando como atrayente Trimedlure (2 metil – 5 cloro – ciclohexil – carboxilato de terbutilo), estableciendo una densidad de 5 trampas por 0.7 Hectárea, calculándose el índice Moscas Trampas Días (M.T.D.) para determinar la Fluctuación Poblacional. El monitoreo consiste en revisar semanalmente las trampas utilizada y enviar las laminillas (parte de la trampa donde se atrapan la C. capitata ) al laboratorio de entomología del MAG – FOR para la identificación de los individuos capturados; en el tiempo que duró el monitoreo se realizó un total de 78 revisiones. De manera general en los dos departamentos en estudio el mayor índice M.T.D se presenta en el mes de mayo con 0.08 M.T.D. alcanzando el umbral económico de 0.08 M.T.D. utilizado en plantaciones de frutales reportados como hospedero de la Mosca del Mediterráneo para ejercer su control. En el departamento de Masaya en el mes de mayo del 2000 se presenta el mayor índice M.T.D. de 0.33 y en el departamento de Carazo los mayores índice M.T.D. se presenta en marzo 2000 con 0.23 M.T.D. y mayo 2000 con 0.32 M.T.D. Estos índices se presentan en los meses en que las plantaciones de Pitahaya no están en producción (marzo) o comienza a florecer (mayo). El mayor índice M.T.D. se presenta cuando le preceda baja precipitación (abril 2000 con 14 mm) y el los mes de abril a diciembre de 1999 se donde se registra la mayor cantidad de precipitación (septiembre 1999 con 814 mm) los índice M.T.D. son bajo 0.0001 M.T.D. a nulo; existiendo una relación entre la precipitación y la captura de mosca del mediterráneo, así cuando se presenta un incremento de las precipitaciones los Índice M.T.D. disminuye y en la ausencia o baja precipitación los índice M.T.D aumentan.

Resultats de dos anys de Lluita Obligatòria pel control de la mosca de la fruita (Ceratitis capitata) en presseguers de les comarques de l’Alt i Baix Empordà

Estudi sobre el treball realitzat durant els anys 2005 i 2006 en més de 300 ha de presseguers de l'Alt i el Baix Empordà que contempla aspectes biològics de C. capitata, la metodologia de seguiment i control utilitzada durant els dos anys, avaluacions realitzades a camp així com l’anàlisi de les dades obtingudes

Estabelecimento da composição volátil do nutriente FNI 210 usado pela Ceratitis capitata (Wiedemann, 1824) e dos extratos de diferentes espécies de plantas avaliação do potencial atrativo e repelente das plantas: avaliação do potencial atrativo e repelente das plantas

A mosca da fruta é uma das principais pragas agrícolas. Neste trabalho determinou-se a composição volátil do nutriente FNI 210 (proteína alimentar) e dos extratos de cinco plantas: Cedronella canariensis, Eucalyptus globulus, Laurus novocanariensis, Myrtus communis e Ruta chalepensis e avaliou-se o seu potencial atrativo e repelente em moscas adultas num olfatómetro em Y. A composição volátil do nutriente e dos extratos foi semelhante à encontrada por outros autores e apresentou compostos atrativos para a mosca da fruta. Nos bioensaios com o olfatómetro as moscas foram atraídas à proteína mas a percentagem média de respostas variou de acordo com o sexo, estado sexual, idade e número de indivíduos por grupo sendo mais alta aos 8 dias em grupos de 5. No geral, as fêmeas virgens responderam mais do que as não virgens e mais do que os machos virgens. O número de insetos que se dirigiram à proteína foi superior na primeira repetição nos primeiros 10 e 20 minutos. Contudo, em todos os bioensaios houve um número elevado de indivíduos não responderam. Nos bioensaios das plantas a resposta do mesmo grupo de 5 indivíduos com 8 dias foi testada três vezes no olfatómetro pela ordem seguinte: sem amostra, com proteína e com extrato de planta. Nos três casos as respostas dos adultos variaram de acordo com o sexo e estado sexual. As percentagens médias de respostas aos extratos foram superiores às obtidas nos ensaios sem amostra e menores que à proteína, á exceção do extrato de L. novocanariensis que apresentou um potencial atrativo superior ao da proteína nos machos virgens. Nos testes com o extrato, as respostas ao braço com amostra foram superiores ao braço sem amostra, à exceção das respostas das fêmeas não virgens ao extrato de R. chalepensis, o que sugere ser esta a única planta com potencial repelente.

Effect of trypsin inhibitor from Crotalaria pallida seeds on Callosobruchus maculatus (cowpea weevil) and Ceratitis capitata (fruit fly)

GOMES, Carlos E. M. et al. Effect of trypsin inhibitor from Crotalaria pallida seeds on Callosobruchus maculatus (cowpea weevil) and Ceratitis capitata (fruit fly). Plant Physiology and Biochemistry (Paris), v. 43, n. 12, p. 1095-1102, 2005.ISSN 0981-9428. DOI:10.1016/j.plaphy.2005.11.004.

Digestive enzymes during development of Ceratitis capitata (Diptera:Tephritidae) and effects of SBTI on its digestive serine proteinase targets

SILVA, Fatima C. B. L. et al. Digestive enzymes during development of Ceratitis capitata (Diptera:Tephritidae) and effects of SBTI on its digestive serine proteinase targets. Insect Biochemistry and Molecular Biology, v. 36, p. 561-569, 2006.ISSN: 0965-1748.DOI: 10.1016/j.ibmb.2006.04.004.

Atividade bioinseticida e mecanismo de ação de vicilinas de sementes Erythrina velutina sobre moscas-das frutas Ceratitis capitata

The fruit fly Ceratitis capitata is considered the most destructive pest of the world fruitculture. Many pest management practices, mainly based on agrochemicals, have been developed to allow the world-wide commerce of fruit. Solutions to decrease the use of synthetic insecticides in agriculture are based on the development of new target-specific compounds which cause less damage to the environment, especially vegetal proteins with insecticidal effects. The aim of this work was to evaluate the deleterious effect of a purified vicilin of E. velutina (EvV) seeds to C. capitata larvae and adult insects and to investigate the mechanisms involved in these effects. EvV was purified, characterized and its deleterious effect was tested in bioassay systems. EvV mechanism of action was determined by immunodetection techniques and fluorescence localization in chitin structures that are present in C. capitata digestory system. EvV is a glycoprotein with affinity to chitin. Its molecular weight, of 216,57 kDa, was determined by gel filtration chromatography in FPLC system. Using SDS-PAGE, it was possible to observe EvV dissociation in two main subunits of 54,8 and 50,8 kDa. When it was submitted to eletrophoresis in native conditions, EvV presented only one band of acid characteristic. The WD50 and LD50 values found in the bioassays were 0,13% and 0,14% (w/w), respectively for the larvae. EvV deleterious effects were related to the binding to chitin structures presented in peritrophic membrane and gut epithelial cells, associated with its low digestibility in C. capitata digestive tract. The results described herein are the first demonstration of the larvicidal effects of plant protein on C. capitata larvae. EvV may be part of the pest management programs, in the toxic bait composition, or an alternative in plant improvement program

Efeito inseticida de vicilinas isoladas de sementes de erythrina velutina em condições de semi-campo para moscas das frutas (ceratitis capitata)

Chitin-binding vicilins from legume seeds (Erythrina velutina. Canavalia ensiformes and Phaseolus vulgares) were isolated by ammonium sulfate followed by affinity chromatography on a chitin column. Effect of these vicilins on female adults of Ceratitis capitata was examined by bioassay and in a semi-field assay model. Mechanism of action of the vicilins was determined by in vivo digestibility and chitin affinity. Among the tested vicilins, E. velutina when added to diet caused strong effect on mortality at 10% dose. This insecticidal property was tested in a semi-field assay which showed the same effect observed in laboratory conditions, where doses of 10% and 15% were lethal to female adults of C. capitata. These deleterious effects were not only associated to the binding to chitin structures present in peritrophic membrane, but principally to its low digestibility in the C. capitata digestive tract. This fact was confirmed because chiting binding proteins as WGA and the other tested vicilins were not toxic to female adults of C. capitata due susceptibility of these proteins to digestive enzymes of the insects. By other side EvV was more resistant to digestive enzymes, causing deleterious effects on female adults of C. capitata. These results showed that EvV may be part of the pest management programs or an alternative in plant improvement program in the population control of this fruticulture pest

Pathogenicity of Metarhizium anisopliae for Ceratitis capitata (Wied.) (Diptera: Tephritidae) in soil with different pesticides

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Oviposition preference hierarchy in Ceratitis capitata (Diptera, Tephritidae): influence of female age and experience

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Modelagem matemática aplicada ao controle biológico de Ceratitis capitata Wiedemann (Diptera: Tephritidae) por Diachasmimorpha longicaudata Ashmed (Hymenoptera: Braconidae) em Citrus

O modelo matemático apresentado tem como objetivos: (1) simular as dinâmicas populacionais de um sistema hospedeiro parasitóide de três níveis tróficos composto pelas populações de mosca-do-mediterrâneo Ceratitis capitata (Wiedemann), vespa braconídea parasitóide Diachasmimorpha longicaudata (Ashmed) e frutos cítricos; (2) auxiliar no melhor entendimento dos principais fatores biológicos e ecológicos que regem as interações populacionais e (3) colaborar com programas mais eficientes de controle biológico para o sistema em questão. A metodologia empregada baseou-se na formulação de sistemas de equações de diferenças que descrevessem os processos de interação do sistema trófico. Posteriormente, foram elaboradas resoluções numéricas desses sistemas de equações e sua representação gráfica, utilizando-se o programa computacional Matlab, versão 6.1. Os dados biológicos e ecológicos necessários para a formulação das equações matemáticas foram fornecidos por especialistas em controle de C. capitata e retirados da literatura referente ao controle biológico das moscas-das-frutas em plantações de citros no Brasil, principalmente através da utilização de vespas parasitóides, como D. longicaudata. Os resultados obtidos nas simulações sugerem que o modelo proposto descreve adequadamente o sistema ecológico em questão e permite entender melhor suas principais características biológicas e ecológicas. em conseqüência pode auxiliar na escolha do modo e momento para liberação da vespa parasitóide para o controle mais efetivo de C. capitata.

Avaliação da qualidade de frutos de café atacados por Ceratitis capitata (Wiedemann, 1824) (Diptera: Tephritidae)

Foram usadas plantas de Coffea arabica L., variedade Catuaí Vermelho, localizadas no Campus da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz - USP, Piracicaba,SP, para avaliação dos danos que Ceratitis capitata (Wied., 1824) pode causar aos frutos do cafeeiro. Os resultados mostraram que o ataque de C. capitula não causou queda prematura dos frutos, mas aumentou a queda de cerejas e foram encontradas, fortes evidências, com base na atividade da enzima polifenol oxidase e lixiviação de potássio, que cerejas atacadas podem produzir bebida de café de qualidade inferior.

Oviposition behavior of Ceratitis capitata wiedemann (Diptera: Tephritidae): Association between oviposition preference and larval performance in individual females

The oviposition preference and larval performance of females of Ceratitis capitata (Wiedemann) were examined. Wild or laboratory-reared females were tested for oviposition preference in relation to papaya fruit in different stages of ripeness, as well as to two different fruits: papaya and apple. The results demonstrated that both laboratory-reared and wild females preferred ripe papaya fruit compared to unripe fruit for oviposition, and that ripe papaya was the best for larval performance. When oviposition preference was tested with different fruits (papaya and apple), both wild and laboratory-reared larvae developed better in papaya. However, only wild females showed a preference for oviposition on papaya as opposed to apple. Laboratory-reared females showed no oviposition preference on fruits that resulted in better larval performance.

Potencial de nematóides entomopatogênicos para o controle da mosca-do-mediterrâneo Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) e do gorgulho-da¬goiaba Conotrachelus psidii (Marshal) (Coleoptera: Curculionidae)

Pós-graduação em Agronomia (Proteção de Plantas) - FCA