Interactions of Bacillus thuringiensis bioinsecticides and the predatory stink bug Podisus nigrispinus to control Plutella xylostella

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Transcriptionally active LTR retrotransposons in Eucalyptus genus are differentially expressed and insertionally polymorphic

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Galleria mellonella as a model host for human pathogens: recent studies and new perspectives

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

Virulência de micro-organismos à Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae) e compatibilidade com inseticidas

Pós-graduação em Agronomia (Entomologia Agrícola) - FCAV

Capacidade de parasitismo de Trichogramma pretiosum em ovos de Trichoplusia ni em diferentes temperaturas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

EC28-36 Spraying Tree Fruits (Revised March 1932)

The production of sound, clean fruit is unquestionably one of the major problems facing the modern fruit grower. Culture may be neglected and pruning delayed for a time but the omission of sprays for even a single season demonstrates their absolute necessity. This applies equally to the commercial grower and to the farmer or gardener who has only a few trees. Spray materials, equipment, management, schedules, insect pests and orchard diseases are discussed in this 1928 extension circular.

Analysis of plant LTR-retrotransposons at the fine-scale family level reveals individual molecular patterns

Background: Sugarcane is an important crop worldwide for sugar production and increasingly, as a renewable energy source. Modern cultivars have polyploid, large complex genomes, with highly unequal contributions from ancestral genomes. Long Terminal Repeat retrotransposons (LTR-RTs) are the single largest components of most plant genomes and can substantially impact the genome in many ways. It is therefore crucial to understand their contribution to the genome and transcriptome, however a detailed study of LTR-RTs in sugarcane has not been previously carried out. Results: Sixty complete LTR-RT elements were classified into 35 families within four Copia and three Gypsy lineages. Structurally, within lineages elements were similar, between lineages there were large size differences. FISH analysis resulted in the expected pattern of Gypsy/heterochromatin, Copia/euchromatin, but in two lineages there was localized clustering on some chromosomes. Analysis of related ESTs and RT-PCR showed transcriptional variation between tissues and families. Four distinct patterns were observed in sRNA mapping, the most unusual of which was that of Ale1, with very large numbers of 24nt sRNAs in the coding region. The results presented support the conclusion that distinct small RNA-regulated pathways in sugarcane target the lineages of LTR-RT elements. Conclusions: Individual LTR-RT sugarcane families have distinct structures, and transcriptional and regulatory signatures. Our results indicate that in sugarcane individual LTR-RT families have distinct behaviors and can potentially impact the genome in diverse ways. For instance, these transposable elements may affect nearby genes by generating a diverse set of small RNA's that trigger gene silencing mechanisms. There is also some evidence that ancestral genomes contribute significantly different element numbers from particular LTR-RT lineages to the modern sugarcane cultivar genome.

Fall Armyworm, Spodoptera frugiperda (JE Smith) (Lepidoptera: Noctuidae), Female Moths Respond to Herbivore-Induced Corn Volatiles

In response to herbivore attack, plants release herbivore-induced plant volatiles (HIPVs) that represent important chemical cues for herbivore natural enemies. Additionally, HIPVs have been shown to mediate other ecological interactions with herbivores. Differently from natural enemies that are generally attracted to HIPVs, herbivores can be either attracted or repelled depending on several biological and ecological parameters. Our study aimed to assess the olfactory response of fall armyworm-mated female moths toward odors released by mechanically and herbivore-induced corn at different time intervals. Results showed that female moths strongly respond to corn volatiles, although fresh damaged corn odors (0-1 h) are not recognized by moths. Moreover, females preferred volatiles released by undamaged plant over herbivore-induced plants at 5-6 h. This preference for undamaged plants may reflect an adaptive strategy of moths to avoid competitors and natural enemies for their offspring. We discussed our results based on knowledge about corn volatile release pattern and raise possible explanations for fall armyworm moth behavior.

Molecular characterization of a mariner-like element in the Atta sexdens rubropilosa genome

Mobile elements are widely present in eukaryotic genomes. They are repeated DNA segments that are able to move from one locus to another within the genome. They are divided into two main categories, depending on their mechanism of transposition, involving RNA (class I) or DNA (class II) molecules. The mariner-like elements are class II transposons. They encode their own transposase, which is necessary and sufficient for transposition in the absence of host factors. They are flanked by a short inverted terminal repeat and a TA dinucleotide target site, which is duplicated upon insertion. The transposase consists of two domains, an N-terminal inverted terminal repeat binding domain and a C-terminal catalytic domain. We identified a transposable element with molecular characteristics of a mariner-like element in Atta sexdens rubropilosa genome. Identification started from a PCR with degenerate primers and queen genomic DNA templates, with which it was possible to amplify a fragment with mariner transposable-element homology. Phylogenetic analysis demonstrated that this element belongs to the mauritiana subfamily of mariner-like elements and it was named Asmar1. We found that Asmar1 is homologous to a transposon described from another ant, Messor bouvieri. The predicted transposase sequence demonstrated that Asmar1 has a truncated transposase ORF. This study is part of a molecular characterization of mobile elements in the Atta spp genome. Our finding of mariner-like elements in all castes of this ant could be useful to help understand the dynamics of mariner-like element distribution in the Hymenoptera.

INHIBITION OF OVIPOSITION BY NEEM EXTRACT: A BEHAVIORAL PERSPECTIVE FOR THE CONTROL OF THE MEDITERRANEAN FRUIT FLY (DIPTERA: TEPHRITIDAE)

The behavioral inhibitory effect of methanol extracts from neem leaves (Azadirachta indica A. Juss) at different concentrations (0, 10,000, 18,000, 32,000 and 56,000 ppm) was evaluated using naive and experienced medflies (Ceratitis capitata (Wied.)) ovipositing on the fruits of grape cv. 'Italia'. The grapes were immersed in the specific treatments and were exposed for 24 h to 3 pairs of female and male medflies, both nave and experienced, in a choice test. At concentrations >= 18,000 ppm, the extract that was applied to the grapes inhibited oviposition. The previous experience with treated grapes did not affect the response of the medflies. This study is the first step toward the application of the behavior control of the medflies as a tool in grape vineyards. The potential for using oviposition inhibitory in behavioral control of C. capitata are discussed.

Description of the Pupa and Redescription of the Imagines of Geyeria decussata and their Association with Bromeliads in Southern Brazil (Lepidoptera: Castniidae)

ALBERTONI F F [Fed Univ, Florianopolis, Brazil], MORAES S S [Mus Zool USP, Sao Paulo, Brazil], STEINER J [Fed Univ. Florianopolis, Brazil] & ZILLIKENS A [Univ Tubingen, Germany]: Description of the Pupa and Redescription of the Imagines of Geyeria decussata and their Association with Bromeliads in Southern Brazil (Lepidoptera: Castniidae). - Entomol Gener 34 (1-2): 061-074: Stuttgart 2012-09. - [Article] Bromeliads can serve as a resource for numerous arthropods, especially insects. Caterpillars of the moth Geyeria decussata (Godart 1824) were recorded in the leaf rosettes of the bromeliads Wittrockia superba, Vriesea philippocoburgii and Aechmea nudicaulis. The larvae were feeding on the leaf bases, eventually killing the plants. In addition to life history data a description of the pupa and a re-description of the imagines are provided here. These findings constitute new records of larval hosts for this species and confirm a close association of castniid moths and bromeliads.

Maduración y obtención de puestas de Seriola rivoliana en Canarias

The almaco jack Seriola rivoliana belongs to the Carangidae family of fishes. These species are an important resource for recreational and commercial fisheries worldwide. Among other attributes, almaco jack has being identified as potentially aquaculture species due to their fast growth, excellent flesh quality and significant market opportunities internationally. The present work describes the establishment of broodstock of Seriola rivoliana in the Instituto Canario de Ciencias Marinas from year 2006 to 2009 and subsequent maturation and spawning. Twenty sub adults were captured by local fisherman in the South coast of Gran Canaria in may 2006. Adaptation to culture conditions in tanks and inert food was successfully carried out just after one moth of capture. Initial fish weight (1,76± 0,25kg), was increased to 6,0±1,1kg in july 2009. Every year fish were sampled to determine individual growth in weight and size. In addition, the evolution of its sexual maturity state was established by gonadal biopsy. In July 2009, the use of hormonal injection (LHRH) results in two successful spawns with 42% of viable eggs.

Populationsdynamik des Cydia pomonella Granulovirus

Das Cydia pomonella Granulovirus (CpGV, Fam. Baculoviridae) ist ein sehr virulentes und hoch spezifisches Pathogen des Apfelwicklers (Cydia pomonella), das seit mehreren Jahren in der Bundesrepublik Deutschland und anderen Ländern der EU als Insektizid zugelassen ist. Wie andere Baculoviren auch befällt es die Larven der Insekten und ist aufgrund seiner Selektivität für Nicht-Zielorganismen unbedenklich. In der Vergangenheit konzentrierte sich die Erforschung des CpGV auf Bereiche, die für die Anwendung im Pflanzenschutz relevant waren, wobei nach fast 20 Jahren nach der ersten Zulassung noch immer nicht bekannt ist, ob und wie sich das CpGV in der Umwelt etablieren kann. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Parameter, mit deren Hilfe die Populationsdynamik des CpGV beschrieben werden kann, analysiert und quantitativ bestimmt. Neben den biologischen Eigenschaften wie Virulenz, DNA-Charakterisierung und Quantifizierung der Virusnachkommenschaft wurden insbesondere die horizontale sowie die vertikale Transmission, die Inaktivierung und die Infektion später Larvenstadien untersucht. Letztlich wurden die ermittelten Parameter zusammen mit Daten aus der Literatur in ein mathematisches Modell integriert. Um die Wahrscheinlichkeit der horizontalen Transmission zu quantifizieren, wurde ein Modellsystem mit losen Äpfeln etabliert, in dem verschiedene Szenarien möglicher horizontaler Transmission unter definierten Laborbedingungen getestet wurden. In Versuchsserien, in denen ein Virusfleck, entsprechend der produzierten Virusmenge einer Eilarve, auf einen Apfel appliziert worden war, war unter den aufgesetzten Apfelwicklerlarven lediglich eine sehr geringe Mortalität von 3 - 6% zu beobachten. Wurde jedoch ein an einer Virusinfektion gestorbener Larvenkadaver als Inokulum verwendet, lag die Mortalitätsrate aufgesetzter Larven bei über 40%. Diese beobachtete hohe horizontale Transmissionsrate konnte mit dem Verhalten der Larven erklärt werden. Die Larven zeigten eine deutliche Einbohrpräferenz für den Stielansatz bzw. den Kelch, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Zusammentreffens einer an der Infektion verendeten Larve mit einer gesunden Larve um ein Vielfaches zunahm. In einem ähnlich angelegten Freilandversuch konnte eine horizontale Transmission nicht belegt werden. Der Unterschied zur Kontrollgruppe fiel aufgrund einer hohen natürlichen Mortalität und einer damit einhergehenden niedrigen Dichte der Larven zu gering aus. Parallel hierzu wurde außerdem eine Halbwertszeit von 52 Sonnenstunden für das CpGV ermittelt. Weiterhin konnte festgestellt werden, dass die Mortalität von späteren Larvenstadien, die 14 Tage Zeit hatten sich in die Äpfel einzubohren, bevor eine CpGV-Applikation durchgeführt wurde, ebenso hoch war wie bei Larven, die sich im L1-Stadium auf der Apfeloberfläche infizierten. Aufgrund des höheren Alters jener Larven war der Fraßschaden an befallenen Äpfeln jedoch wesentlich größer und vergleichbar mit dem Fraßschaden einer unbehandelten Kontrolle. Der Versuch zur vertikalen Transmission zeigte dass, obwohl die verwendete Apfelwicklerzucht nicht frei von CpGV war, die Mortalitätsrate der Nachkommen subletal infizierter Weibchen (44%) jedoch deutlich höher war als die der Nachkommen subletal infizierter Männchen (28%) und der unbehandelten Kontrolle (27%). Auch in den PCR-Analysen konnte eine größere Menge an CpGV-Trägern bei den Nachkommen subletal infizierter Weibchen (67%) als bei den Nachkommen subletal infizierter Männchen (49%) und bei der Kontrolle (42%) nachgewiesen werden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Infektion durch subletal infizierte Weibchen vertikal in die nächste Generation übertragen werden kann. Dies lässt erkennen, dass in der Folgegeneration des Apfelwicklers eine zusätzliche Wirkung des CpGV durch vertikale Transmission auftreten kann. Hierin wäre auch ein potentieller Mechanismus für eine dauerhafte Etablierung des Virus zu sehen. Letztlich wurden alle Parameter, die die CpGV-Apfelwickler-Beziehung beschreiben, in ein mathematisches Modell GRANULO integriert. Nach einer Sensitivitätsanalyse wurde GRANULO teilweise mit Daten aus den Freilandversuchen verifiziert. Durch Modifikation der Virusparameter im Modell konnte anschließend der Einfluss veränderter biologischer Eigenschaften (UV-Stabilität und Transmissionsraten) der Viren in Simulationen theoretisch erprobt werden. Das beschriebene Modell, das allerdings noch einer weitergehenden Verifizierung und Validierung bedarf, ist eine erste Annäherung an die quantitative Erfassung und Modellierung der Populationsdynamik des Systems CpGV-Apfelwickler. Die im Zusammenhang mit der Populationsdynamik des Apfelwicklers erhobenen Daten können einen wertvollen Beitrag zur Optimierung von Kontrollstrategien des Apfelwicklers mittels CpGV leisten. Außerdem geben sie Aufschluss über die Etablierungsmöglichkeiten dieses Bioinsektizids.

Untersuchungen zur biologischen Bekämpfung der Kleidermotte Tineola bisselliella (Hummel 1823) und anderer tineider Textilschädlinge (Lepidoptera: Tineidae) mit parasitoiden Hymenopteren

Nach den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit ist eine biologische Bekämpfung von Kleider- und Pelzmotten durch die gezielte Freilassungen von parasitoiden Hymenopteren als deren natürliche Gegenspieler möglich. Es wurden erstmalig ausführliche Versuche zur Parasitierung der Kleider- und Pelzmotte, insbesondere durch Eiaparasitoide der Gattung Trichogramma, durchgeführt. Für die braconide Schlupfwespe Apanteles carpatus wurde eine Zucht- und Freilassungsmethode entwickelt. Sie kann nun als neuer Nützlinge gegen textilschädigende Mottenlarven eingesetzt werden. Eine natürliche Parasitierung textilschädigender Motten durch Eiparasitoide ist bislang nicht nachgewiesen worden. Die Tineiden erwiesen sich im Laborversuch für Trichogramma als gut geeignete Wirte. Hinsichtlich der praktischen Anwendung von Eiparasitoiden der Gattung Trichogramma konnte aus einer Auswahl von 29 Arten und Stämmen aus einer Laborzucht mit T. piceum (Stamm: PIC M 91) eine besonders geeignete Art selektiert werden. Dieser Stamm zeigte die höchste Parasitierungsrate mit über 80 Eiern bei Temperaturen von 20-25°C und einer Lebensdauer von bis zu 17 Tagen. Im Präferenztest wurden sowohl Eier der Kleidermotte als auch der Getreidemotte, dem Massenzuchtwirt, von allen Stämmen mit Abstand am besten parasitiert. Das Geschlechterverhältnis von T. piceum lag bei über 80%. Der untersuchte Stamm von Apanteles carpatus zeigte bei 25°C eine durchschnittliche Nachkommenzahl von 55 pro Weibchen. Die Parasitoide erreichten jedoch nur unter optimalen Bedingungen eine Lebensdauer von bis zu 14 Tagen. In den Käfigversuchen ohne zusätzliche Nahrungsquellen wurden die Tiere nicht älter als 4 Tage. Es war nicht möglich, für A. carpatus Ersatzwirte für eine Massenzucht zu finden, da sie offensichtlich auf Tineiden spezialisiert sind, jedoch konnte ein Zuchtsystem mit Kleidermotten als Zuchtwirte etabliert werden. Die ausgewählten Trichogramma-Arten wurden in Käfigversuchen ausführlich untersucht und im Hinblick auf ihre Suchleistung auf verschiedenen Stoffoberflächen geprüft. Es wurde festgestellt, dass die getesteten Arten sehr unterschiedlich geeignet sind, um Textilien nach Eiern abzusuchen. Die Arten T. evanescens (Stamm: Lager) und T. piceum (PIC M 91) erwiesen sich als in der Suchleistung als am besten geeignet. Im Vergleich dazu zeigte T. cacoeciae (CAC D 90 O) sehr wenig Suchleistugsvermögen auf Textilien. Die geeigneten Arten durchdrangen außer verschiedenen Textilien auch grobe Schafwolle bis zu 0,4 m vom Freilassungsort. Das Ködern von Larvalparasitoiden von tineiden Motten im Freiland erwies sich als nicht erfolgreich. Trotzdem in der Literatur eine Reihe parasitoider Hymenopteren als Gegenspieler von Tineiden beschrieben sind und in Innenräumen beobachtet wurden, war es nicht möglich, weitere freilebende Arten zu ködern. Sowohl für das Ködern im Freiland als auch für die Rückköderung in Lagern wurden Ködermethoden getestet und optimiert. Nebenwirkungstests haben ergeben, dass die Nützlinge ergänzend zum Einsatz von Niem-Präparaten an schlecht zugänglichen Befallsstellen eingesetzt werden können. Ebenso wurde ermittelt, dass eine Kombination des Nützlingseinsatzes mit Repellents möglich ist. Bei zu hoher Konzentration der Wirkstoffe, den reinen Niem-Öl und konzentriertem Lavendel-Öl, in geschlossenen Glaskäfigen, wurden starke Nebenwirkungen auf Trichogramma festgestellt. In größerem Raumvolumen oder geringerer Dosierung der Wirkstoffe parasitierte Trichogramma allerdings auch Ködereier, die sich auf Niem-behandeltem Stoff befanden. Erste Freilassungsversuche in der Praxis ergaben unterschiedliche Erfolge. Nach einer Freilassung von Apanteles carpatus in einem Wohnhaus, das mit Schafwolle gedämmt wurde, reduzierte sich Fang von adulten Motten auf Pheromon-Klebfallen deutlich. In einem Textillager hingegen war es mit einer einmaligen Freilassung jedoch nicht möglich, die Gegenspieler zu etablieren und den Mottenbefall zu kontrollieren. Die mehrwöchige Freilassung von Trichogramma in einem Textillager konnte dazu beitragen, einen Pelzmottenbefall zu reduzieren. Hier zeigten sich Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes von parasitoiden Schlupfwespen gegen Textilmotten gleichermaßen.

Molekulare Analyse des Kolumnar-Gens beim Apfel (Malus x domestica)

Das Kolumnarwachstum beim Apfel (Malus x domestica) geht auf eine in den frühen 1960er Jahren entdeckte Zufallsmutation zurück. Die daraus resultierende Sprossmutante ist von großem wirtschaftlichem Interesse, da diese sehr kompakte Wuchsform unter anderem zu einer enormen Ertragssteigerung durch eine hohe Pflanzdichte der Bäume führt. Das Ziel der Arbeit ist die Entschlüsselung der molekularen Ursache dieser Mutation, die bisher weitgehend ungeklärt ist. Die Analyse wurde durch die Erstellung einer Referenzsequenz der Co-Zielregion einer kolumnaren Apfelsorte sowie durch die Konstruktion eng gekoppelter molekularer Marker realisiert. Durch die Konstruktion von genomischen Apfel-BAC-Bibliotheken mit mehrfacher Genomabdeckung und die Erstellung geeigneter Sonden wurde die Co-Region kloniert und deren Sequenz bestimmt. In Kombination zu dieser klassischen positionellen Klonierungsstrategie wurden genomische Illumina „mate pair“-Bibliotheken erstellt, sequenziert und bioinformatisch analysiert, um die genomische Region vollständig zu annotieren. Somit wurde eine vollständige genomische Referenz der Co-Region einer kolumnaren Apfelsorte erstellt, die die Grundlage für weitere Analysen bildet. Auf Basis dieser Referenz konnte die Co-Mutation in Form der Integration des LTR-Retrotransposons Gypsy-44 im kolumnaren Chromosom an Position 18,79 Mbp auf Chromosom 10 lokalisiert werden. Darüber hinaus konnten Transposon-basierende molekulare Marker erstellt werden, die eine verlässliche Genotypisierung von Apfelbäumen in Bezug auf das Kolumnarwachstum ermöglichen und dies unabhängig von der verwendeten Apfelsorte. Der genaue Wirkmechanismus von Gypsy-44, der zur Ausprägung dieses extremen Phänotyps führt, ist bislang unklar. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die molekulare Ursache für das kolumnare Wachstum aufgeklärt werden konnte und zudem die ersten molekularen Marker erstellt wurden, die eine sortenunabhängige Differenzierung zwischen kolumnaren und nicht kolumnaren Apfelbäumen ermöglichen.