Development and silk production by silkworm larvae after topical application of methoprene

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Impact of different silkworm dietary supplements on its silk performance

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Macromolecular array patterns of silk gland secretion in social Hymenoptera larvae

The cocoon, produced by most holometabolous insects, is built with silk that is usually produced by the larval salivary gland. Although this silk has been widely studied in the Lepidoptera, its composition and macromolecular arrangement remains unknown in the Hymenoptera. The macromolecular array patterns of the silk in the larval salivary gland of some meliponids, wasps, and ants were analyzed with polarized-light microscopy, and they were compared with those of Bombyx mori (Lepidoptera). There is a birefringent secretion in the glandular lumen of all larvae, due to filamentous structural proteins that display anisotropy. The silk in the distal, middle and proximal regions of the secretory portion of Formicidae and Vespidae glands presented a lattice optical pattern. We found a different pattern in the middle secretory portion of the Meliponini, with a zigzag rather than a lattice pattern. This indicates that the biopolymer fibers begin their macromolecular reorganization at this glandular region, different from the Formicidae and the Vespidae, in which the zigzag optical pattern was only found at the lateral duct. Probably, the mechanism of silk production in the Hymenoptera is a characteristic inherited from a common ancestor of Vespoidea and Sphecoidea; the alterations in the pattern observed in the Meliponini could be a derived characteristic in the Hymenoptera. We found no similarity in the macromolecular reorganization patterns of the silk between the Hymenoptera species and the silkworm.

Efeitos de três análogos do hormônio juvenil aplicados em bicho-da-seda, Bombyx mori L. (Lepidoptera: Bombycidae)

Análogos do hormônio juvenil (AHJ) têm sido testados como reguladores de crescimento de Bombyx mori L., com vistas ao incremento da produção de casulos. Esses produtos, quando aplicados em doses adequadas, prolongam o período larval. Os efeitos da aplicação de AHJ podem variar com o produto, a linhagem e o momento de aplicação. Este estudo teve por objetivo avaliar o efeito da aplicação tópica, em diferentes momentos, de três análogos do hormônio juvenil sobre o crescimento dos insetos e a produção de seda da linhagem brasileira C115xN108 do bicho-da-seda. Os produtos piriproxifem, metoprene e fenoxicarbe foram aplicados em larvas do bicho-da-seda a 24h, 48h, 72h e 96h após o início do quinto ínstar (HQI) e seus efeitos sobre características biológicas larvais e adultas e a produção de seda foram avaliados. Independentemente do momento de aplicação, os três produtos afetaram todos os parâmetros avaliados. A reserva de nutrientes acumulada durante o período larval prolongado dos insetos tratados foi destinada ao crescimento das glândulas sericígenas e, também, convertida em peso corporal, com conseqüentes incrementos na produção de seda. Aplicações entre 48 e 72 HQI provocaram os maiores incrementos na biomassa e na produção de casulos de B. mori. Variações no momento de aplicação de 24h e 96h não influenciaram a emergência ou a oviposição de adultos de B. mori, nem a viabilidade dos ovos.

Silk formation mechanisms in the larval salivary glands of Apis mellifera (Hymenoptera : Apidae)

The mechanism of silk formation in Apis mellifera salivary glands, during the 5th instar, was studied. Larval salivary glands were dissected and prepared for light and polarized light microscopy, as well as for scanning and transmission electron microscopy. The results showed that silk formation starts at the middle of the 5th instar and finishes at the end of the same instar. This process begins in the distal secretory portion of the gland, going towards the proximal secretory portion; and from the periphery to the center of the gland lumen. The silk proteins are released from the secretory cells as a homogeneous substance that polymerizes in the lumen to form compact birefringent tactoids. Secondly, the water absorption from the lumen secretion, carried out by secretory and duct cells, promotes aggregation of the tactoids that form a spiral-shape filament with a zigzag pattern. This pattern is also the results of the silk compression in the gland lumen and represents a high concentration of macromolecularly well-oriented silk proteins.

Enriquecimento da dieta do bicho-da-seda com extrato hidrossolúvel de soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar se a suplementação da dieta do bicho-da-seda com extrato hidrossolúvel de soja (EHS) interfere na produção de casulos e no consumo de folhas de amoreira (Morus alba L.) de diferentes cultivares pelas lagartas. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 4x5, com quatro cultivares de amoreira ('IZ64', 'IZ56/4', 'FM86' e 'FMSM') e cinco dietas (folhas não tratadas, folhas umedecidas com água, folhas enriquecidas com EHS, em três níveis: suplementação da dieta com 5, 10 e 20% de PB). O EHS foi aspergido sobre as folhas, tendo a água como agente dispersante. O consumo foi verificado pela diferença entre a quantidade de folhas fornecidas e a quantidade não consumida pelas lagartas. A ingestão de alimento apresentou-se de forma quadrática, diminuindo à medida que o EHS foi adicionado à dieta. Houve interação dos fatores cultivar e dieta. O fornecimento de folhas de amoreira com acréscimo proteico de 10% por meio do EHS melhorou a qualidade dos casulos do bicho-da-seda com a utilização das cultivares 'IZ56/4' e 'FMSM'. A pulverização de EHS nas folhas da cultivar 'IZ64' prejudicou a produção de casulos. Lagartas do bicho-da-seda, alimentadas com folhas de amoreira sem suplementação, produziram cascas séricas mais pesadas com folhas das cultivares 'IZ64' e 'FMSM'. A aspersão de água nas folhas incrementou o peso de cascas séricas produzidas a partir da cultivar 'FM86'. A suplementação da dieta com EHS diminui o consumo da lagarta do bicho-da-seda. A aplicação de EHS influencia a produção de casulos em função da cultivar utilizada.

Híbridos de amoreira adubados com matéria orgânica e gesso agrícola na produção de bicho-da-seda

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Ultrastructure of the excretory duct in the silk gland of the sugarcane borer Diatraea saccharalis (Lepidoptera : Pyralidae)

The excretory duct in the silk gland of the sugarcane borer Diatraea saccharalis consists of two morphologically distinct regions, recognized by scanning and transmission electron microscopy. The thin posterior region, adjacent to the glandular region, presents a regular surface. Secretory vesicles containing either electron-dense or fibrillar cuticular-like materials are observed in their apical cytoplasm; the same cuticular materials were detected as extracellular deposits among the microvilli. The short anterior region, near the common duct, exhibits surface protrusions; there are no secretory vesicles in their apical cytoplasm. These results show that only the duct cells at the posterior region are involved in the secretion of the cuticular intima elements. Desmosome-like structures were visualized linking together adjacent microvillar membranes only in the cells of anterior duct region, with unknown function. The transition between the duct and the glandular region is abrupt; the cells of the glandular and posterior duct regions present large amounts of microtubules. Nerve fibers can be observed between the duct cells in their two regions, suggesting that control of silk secretion may occur in the excretory duct via neurotransmitter liberation. (C) 2002 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Efficient Distributed Feedback Dye Laser in Silk Fibroin Films

We observed longitudinal single-mode operation in a distributed feedback dye laser consisting of silk fibroin films doped with Rhodamine 6G dye and infiltrated with silica or silver nanoparticles.

Histochemical and ultrastructural evidence of lipid secretion by the silk gland of the sugarcane borer Diatraea saccharalis (Fabricius) (Lepidoptera: Crambidae)

The silk gland in Lepidoptera larvae is responsible for the silk production used for shelter or cocoon construction. The secretion of fibroin and sericin by the different silk gland regions are well established. There are few attempts to detect lipid components in the insect silk secretion, although the presence of such element may contribute to the resistance of the shelter to wet environment. This study characterizes the glandular region and detects the presence of lipid components in the secretion of the silk gland of Diatraea saccharalis (Fabricius). The silk gland was submitted to histochemical procedure for lipid detection or conventionally prepared for ultrastructural analyses. Lipid droplets were histochemically detected in both the apical cytoplasm of cell of the anterior region and in the lumen among the microvilli. Ultrastructural analyses of the anterior region showed lipid material, visualized as myelin-like structures within the vesicular Golgi complex and in the apical secretory globules, mixed up with the sericin; similar material was observed into the lumen, adjacent to the microvilli. Lipids were not detected in the cells neither in the lumen of the posterior region. Our results suggest that the silk produced by D. saccharalis has a minor lipid content that is secreted by the anterior region together with the sericin.

Folhas de amoreira tratadas com vitamina e esterol e seus efeitos em parâmetros biológicos de Bombyx mori L.

This study aimed to evaluate the effects of adding different concentrations of the leaf additives nandrolone decanoate, ascorbic acid, retinol palmitate and retinol acetate on biological parameters of Bombyx mori larvae. The results showed that nandrolone and ascorbic acid, both at 0.5%, provide the best value for the development of the larvae of B. mori, values which do not correspond to significant increases in cocoon and silk production; 1.0% of retinol palmitate show negative effect to larvae development.

Immunosensor based on immobilization of antigenic peptide NS5A-1 from HCV and silk fibroin in nanostructured films

The peptide NS5A-1 (PPLLESWKDPDYVPPWHG), derived from hepatitis C virus (HCV) NS5A protein, was immobilized into layer-by-layer (LbL) silk fibroin (SF) films. Deposition was monitored by UV-vis absorption measurements at each bilayer deposited. The interaction SF/peptide film induced secondary structure in NS5A-1 as indicated by fluorescence and circular dichroism (CD) measurements. Voltammetric sensor (SF/NS5A-1) properties were observed when the composite film was tested in the presence of anti-HCV. The peptide-silk fibroin interaction studied here showed new architectures for immunosensors based on antigenic peptides and SF as a suitable immobilization matrix. © 2013 American Chemical Society.

Análises técnica e energética da secagem combinada no processamento de casulo do bicho-da-seda de Bombyx Mori L

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Efeito de vitaminas e esterol como aditivos foliares no desenvolvimento de Bombyx mori L. e influência do modo de aplicação

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos e os métodos de aplicação dos aditivos foliares decanoato de nandrolona (esteroide anabolizante) a 0,5%, ácido ascórbico (vitamina C) a 0,5%, palmitato de retinol (vitamina A) a 0,5% e acetato de retinol (vitamina A) a 1,0% em alguns parâmetros biológicos do bicho-da-seda. No experimento do modo de aplicação (pulverização foliar antes do fornecimento, depois do fornecimento e por imersão antes do fornecimento) foram utilizados: decanoato de nandrolona 0,5%; ácido ascórbico 0,5%; e palmitato de retinol 0,5%. No ensaio de desenvolvimento do inseto foram avaliados: duração e viabilidade larval; peso de casulo; taxa de encasulamento; teor líquido de seda; longevidade de adultos; número de ovos por fêmea; e duração do período de subida ao bosque. Para o modo de aplicação determinaram-se: ganho de peso, comprimento, diâmetro do tórax e diâmetro do abdome de lagartas de 5º ínstar, assim como comprimento, diâmetro e peso de glândula sericígena. Os resultados mostraram que, apesar de o ácido ascórbico proporcionar os melhores valores para o desenvolvimento corpóreo das lagartas, este não corresponde a incrementos significativos na produção; o palmitato de retinol não melhora o desenvolvimento das lagartas; o acetato de retinol e o palmitato de retinol prolongam o período larval, sem, no entanto, alterar significativamente os parâmetros de produção; a imersão de folhas antes do fornecimento às lagartas é mais viável para a aplicação dos aditivos.