TICK INNATE IMMUNITY

Ticks are blood feeding parasites transmitting a wide variety of pathogens to their vertebrate hosts. The vector competence of ticks is tightly linked with their immune system. Despite its importance, our knowledge of tick innate immunity is still inadequate and the limited number of sufficiently characterized immune molecules and cellular reactions are dispersed across numerous tick species. The phagocytosis of microbes by tick hemocytes seems to be coupled with a primitive complement-like system, which possibly involves self/nonself recognition by fibrinogen-related lectins and the action of thioester-containing proteins. Ticks do not seem to possess a pro-phenoloxidase system leading to melanization and also coagulation of tick hemolymph has not been experimentally proven. They are capable of defending themselves against microbial infection with a variety of antimicrobial peptides comprising lysozymes, defensins and molecules not found in other invertebrates. Virtually nothing is known about the signaling cascades involved in the regulation of tick antimicrobial immune responses. Midgut immunity is apparently the decisive factor of tick vector competence. The gut content is a hostile environment for ingested microbes, which is mainly due to the antimicrobial activity of hemoglobin fragments generated by the digestion of the host blood as well as other antimicrobial peptides. Reactive oxygen species possibly also play an important role in the tick-pathogen interaction. The recent release of the Ixodes scapularis genome and the feasibility of RNA interference in ticks promise imminent and substantial progress in tick innate immunity research.

Transformação genética em cevada por bombardeamento de partículas

A presente Tese de Doutorado objetivou: (1) definir um método eficiente de transformação genética, por bombardeamento de partículas, para a obtenção de plantas transgênicas de cultivares brasileiras de cevada e (2) identificar gene(s) codificante(s) de quitinase(s) potencialmente capaz(es) de conferir resistência ao fungo patogênico de cevada Bipolaris sorokiniana. Culturas de calos obtidos a partir de escutelos imaturos das cultivares Brasileiras de cevada MN-599 e MN-698 (Cia. de Bebidas das Américas, AMBEV) foram bombardeadas com partículas de tungstênio e avaliadas quanto à expressão do gene repórter gusA através de ensaios histoquímicos de GUS e quanto ao efeito dos bombardeamentos na indução estruturas embriogênicas e regeneração de plantas. As condições de biobalística analisadas incluíram a região promotora regulando a expressão de gusA, tipo e pressão de gás hélio de dois aparelhos de bombardeamento, distância de migração das partículas, número de tiros e a realização de pré e pós-tratamento osmótico dos tecidos-alvo. No presente trabalho foram obtidos um número bastante alto de pontos azuis por calo, a indução de calos embriogênicos e embriões somáticos em uma freqüência de até 58,3% e a regeneração de 60 plantas, sendo 43 de calos bombardeados. As melhores condições observadas foram o promotor e primeiro íntron do gene Adh de milho (plasmídeo pNGI), o aparelho de bombardeamento “ Particle Inflow Gun” (PIG) utilizando-se a distância de migração de partículas de 14,8 cm, dois tiros disparados por placa e a realização de tratamento osmótico dos explantes com 0,2 M de manitol e 0,2 M de sorbitol 4-5 horas antes e 17-19 horas depois dos bombardeamentos. Das 43 plantas obtidas de calos bombardeadas, 3 apresentaram atividade de GUS na base das suas folhas. A utilização de primers sintéticos definidos a partir de genes de quitinases descritos na literatura em PCRs resultou na amplificação de dois fragmentos de aproximadamente 700 e 500 pb a partir de DNA total das cvs. MN-599 e MN-698 de cevada e um fragmento, com aproximadamente 500 pb, a partir do DNA total do isolado A4c de Trichoderma sp. Estes fragmentos foram purificados dos géis de agarose e diretamente seqüenciados de forma manual e automática. Os fragmentos de 700 e 500 pb amplificados do genoma da cultivar MN-599 foram identificados como genes de quitinases de cevada e o fragmento de 500 pb do isolado A4c de Trichoderma sp. não apresentou homologia com seqüências conhecidas de quitinases depositadas no EMBL/GenBank. A utilização de novos pares de primers, representando seqüências conservadas de quitinases do fungo Metarhizium anisopliae, resultou na amplificação de 3 fragmentos a partir do DNA total do isolado A4b de Trichoderma sp., que estão sendo purificados para realização de seqüenciamento.

Avaliação da eficiência de co-transformação de soja (Glycine max (L.) Merrill) via bombardeamento de partículas utilizando um gene de seleção e um gene de interesse em plamídeos diferentes

Visando aumentar a resistência a moléstias fúngicas, o presente trabalho teve como objetivo introduzir um gene (chit1) que codifica uma quitinase do fungo Metarhizium anisopliae em cultivares de soja [Glycine max (L.) Merrill]. A co-transformação foi a estratégia escolhida, visando a obtenção de plantas livres de transgenes marcadores na progênie das plantas transformadas. A co-transformação foi realizada via biolística, tendo como tecido-alvo conjuntos de embriões somáticos globulares das cultivares MG/BR46 Conquista e IAS-5. O plasmídeo pGusHyg, que contém o gene repórter gusA e o gene marcador hpt, foi bombardeado concomitantemente com o plasmídeo pMOG463chit1, que porta o gene chit1. Os conjuntos de embriões bombardeados foram transferidos para meio seletivo contendo higromicina, visando a obtenção de material estavelmente transformado. Os conjuntos embriogênicos higromicina-resistentes foram transferidos seqüencialmente para meios de proliferação D-20 (sem higromicina), maturação e regeneração. No total, foram obtidos 387 e 380 embriões histodiferenciados das cultivares MG/BR46 Conquista e IAS-5, respectivamente. Plantas transgênicas adultas e férteis foram regeneradas. Para avaliar a eficiência da estratégia de cotransformação, foram realizadas análises moleculares de embriões histodiferenciados e de plantas regeneradas. Os resultados obtidos neste trabalho permitiram o cálculo da taxa de co-transformação de 44% para os embriões histodiferenciados da cultivar MG/BR46 Conquista e de 50% para plantas de IAS-5. Não existem, até o momento, relatos de trabalhos em soja utilizando embriões somáticos globulares em proliferação como alvo para estudos de co-transformação.

Pressão de aplicação com pulverizador de barra e eficiência de bioinseticidas fúngicos comerciais

Bioinseticidas fúngicos são aplicados com pulverizadores convencionais e algumas características destes equipamentos podem não ser adequadas e afetar a eficiência dos bioinseticidas. O objetivo deste trabalho foi verificar se pressões usuais, em aplicações com o pulverizador de barra, podem afetar a ação inseticida de conídios de Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae, componentes de produtos comerciais brasileiros. Para isso, suspensões aquosas de três bioinseticidas foram submetidas à passagem pelo equipamento em três pressões (20, 40 e 60 lbf pol-2) e avaliadas quanto ao rompimento, à viabilidade e à virulência dos conídios. Avaliou-se a viabilidade em lâminas de microscopia cobertas com meio de cultura, após incubação a 26±0,5ºC e fotoperíodo de 12 horas. A concentração foi determinada por meio de contagens em câmara de Neubauer e a virulência foi avaliada para lagartas de Diatraea saccharalis. Não foram encontradas, nos três produtos, influências significativas em nenhum dos parâmetros. Nas pressões avaliadas, a aplicação com o pulverizador de barra não reduz a viabilidade e nem a virulência dos conídios dos bioinseticidas testados, tampouco provoca destruição dos conídios.

Sensibilidade de fungos entomopatogênicos a agroquímicos usados no manejo da cana-de-açúcar

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Efficiency of entomopathogenic fungi in the control of eggs and larvae of the horn fly Haematobia irritans (Diptera: Muscidae)

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

Patogenicidade de isolados de três fungos entomopatogênicos a soldados de Atta sexdens sexdens (Linnaeus, 1758) (Hymenoptera : Formicidae)

As formigas cortadeiras atacam diversas culturas agrícolas, pastagens e os reflorestamentos, atuando sobre muitas espécies vegetais. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a patogenicidade dos fungos Beauveria bassiana (isolados AM 9 e JAB 06), Metarhizium anisopliae (isolados E 9 e AL) e Paecilomyces farinosus (isolados CG 189 e CG 195) a soldados de Atta sexdens sexdens, em condições de laboratório. Após a coleta em formigueiro isento de produtos fitossanitários, exemplares de soldados foram cuidadosamente separados em grupos de oito indivíduos e, a seguir, banhados em suspensões contendo 1,0 x 10(6), 1,0 x 10(7), 1,0 x 10(8) e 1,0 x 10(9) conídios/mL de cada isolado. em seguida, cada grupo de formigas foi transferido para unidades de câmara úmida e mantido, sem alimentação, a 27 ± 1 ºC. A mortalidade foi verificada diariamente. Os três fungos se mostraram eficientes patógenos, pois provocaram alta mortalidade, matando mais que 80% dos soldados nos quatro primeiros dias após a inoculação. Os melhores isolados foram JAB 06 e AL, na concentração de 1,0 x 10(9) con./mL. Os isolados JAB 06, AL, CG 195 apresentaram maior capacidade de esporular nos cadáveres das formigas e os tempos letais decresceram com o aumento da concentração de conídios usada.

Controle do cupim de montículo (Isoptera: Termitidae) de pastagem com fungos entomopatogênicos

The objective of this study was to evaluate the control of mound-building termites (Isoptera: Termitidae) by entomopathogenic fungi (Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana). We developed two experiments, with two copies of application in three sizes of nests. The first was installed in the Salto Macauba farm and second in the Laboratory of Plant Protection at the State University of Mato Grosso do Sul. The first experiment consisted of five repetitions, each nest an experimental unit, with treatments in a factorial 2 (fungi) x 2 (tests) x 2 (type of spraying) + 1 control, distributed completely at random in the area. The treatments were: 1) control - no implementation, 2) Metarril M103 (M. anisopliae) - 10 g/mound-dusting, 3) Metarril M103 - 10 g/mound - via net, 4) Metarril M103 - 15 g/mound-dusting, 5) Metarril M103 - 15 g/mound - via net, 6) Boveril B102 (B. bassiana) - 10 g/mound - dusting, 7) Boveril B102 - 10 g/mound - via net, 8) Boveril B102 - 15 g/mound-dusting and 9) Boveril B102 - 15 g/mound-via net. The testing of mortality were made spraying of the laboratory with the field measurements performed in compliance with the same separation of the nests. The results suggested that the road dust (dosage of 10 g) of the fungi studied showed higher mortality of nests of small size (53%). B. bassiana (Boveril) (10 g) gave 80% mortality of C. cumulans when applied to nests of small size.

Pressurização da calda de pulverização na viabilidade de microrganismos entomopatogênicos

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

Road-killed wild animals: a preservation problem useful for eco-epidemiological studies of pathogens

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

Mixing and motion of rice particles in a rotating drum

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

Seleção de isolados de fungos entomopatogênicos para o controle de Leptopharsa heveae (Hemiptera: Heteroptera, Tingidae)

Foram analisados vinte e sete isolados de fungos entomopatogênicos procedentes de diversos hospedeiros e regiões. A produção de conídios dos patógenos foi efetuada em placas de Petri contendo meio de cultura BDA. Insetos de terceiro instar de Leptopharsa heveae foram inoculados com uma suspensão fúngica na concentração de 1 x 10(9) conídios/mL. Avaliações de mortalidade confirmada foram efetuadas a cada dois dias e evidenciaram grande variação de virulência, sendo o isolado 1.189, de Metarhizium anisopliae, o mais virulento. Os cinco melhores isolados, mais os dois tidos como padrão por empresas do setor de heveicultura, foram então submetidos aos testes de produção. Para tanto, pré-matrizes em placas de Petri contendo meio de cultura BDA foram preparadas. A partir destas placas, matrizes contendo arroz como meio de cultura foram inoculadas com suspensão de conídios originária das pré-matrizes na concentração de 5 x 10(7) conídios/mL. Concluído o desenvolvimento dos patógenos nas matrizes, sacos de polipropileno contendo canjica de milho como meio de cultura foram inoculados com 40 mL da suspensão obtida a partir das matrizes. Após 15 dias de incubação, o conteúdo das sacolas foi avaliado quanto à produção e viabilidade de conídios. O isolado 1200, de Isaria fumosorosea, apresentou os melhores resultados de rendimento total e taxa de viabilidade e o isolado E9 de Metarhizium anisopliae foi o mais virulento ao percevejo de renda.

Crescimento, esporulação e viabilidade de fungos entomopatogênicos em meios contendo diferentes concentrações do óleo de nim (Azadirachta indica)

A associação de extratos de origem vegetal com fungos entomopatogênicos pode aumentar a eficiência do controle biológico de pragas, reduzir custos e impactos ambientais. No presente trabalho, avaliou-se, através da concentração inibitória mínima, o efeito do óleo de nim (NIM-I-GO) sobre o crescimento, esporulação e viabilidade de Metarhizium anisopliae, Beauveria bassiana e Paecilomyces farinosus. Utilizou-se o meio BDA, contendo diferentes concentrações de óleo de nim (C1: 5% de óleo de nim, e sucessivamente concentrações iguais a ½ da concentração anterior, até C11: 0,0048% de óleo de nim). O óleo de nim reduziu o crescimento de colônias de B. bassiana e P. farinosus, que não diferiram significativamente do controle apenas na concentração C11, mas para M. anisopliae o mesmo efeito foi observado com 0,039% de óleo de nim (C8). A esporulação também foi significativamente reduzida pelo óleo de nim, exceto na concentração C11 para B. bassiana; contudo, não se verificou efeito do óleo na viabilidade de esporos dos fungos.

Entomopathogens isolated from invasive ants and tests of their pathogenicity

Some ant species cause severe ecological and health impact in urban areas. Many attempts have been tested to control such species, although they do not always succeed. Biological control is an alternative to chemical control and has gained great prominence in research, and fungi and nematodes are among the successful organisms controlling insects. This study aimed to clarify some questions regarding the biological control of ants. Invasive ant species in Brazil had their nests evaluated for the presence of entomopathogens. Isolated entomopathogens were later applied in colonies of Monomorium floricola under laboratory conditions to evaluate their effectiveness and the behavior of the ant colonies after treatment. The entomopathogenic nematodes Heterorhabditis sp. and Steinernema sp. and the fungi Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, and Paecilomyces sp. were isolated from the invasive ant nests. M. floricola colonies treated with Steinernema sp. and Heterorhabditis sp. showed a higher mortality of workers than control. The fungus Beauveria bassiana caused higher mortality of M. floricola workers. However, no colony reduction or elimination was observed in any treatment. The defensive behaviors of ants, such as grooming behavior and colony budding, must be considered when using fungi and nematodes for biological control of ants. Copyright © 2012 Maria Fernanda Miori de Zarzuela et al.

Produção de lipase por fermentação em estado sólido em biorreator de leito fixo

Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE