Produção e razão sexual de Cotesia flavipes (Hymenoptera ...livros01.livrosgratis.com.br/cp043257.pdf · do parasitóide no insetário observada foi de 3:5 (macho: fêmea). Palavras-Chaves:

CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA Programa de Pós-Graduação Meio Ambiente e Sustentabilidade

Mestrado Profissional

Produção e razão sexual de Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae) em lagar tas de Diatraea saccharalis

(Lepidoptera: Pyralidae) com diferentes temperaturas e alimentação

MARIA TEREZA DE MORAIS HENRIQUES

CARATINGA Minas Gerais – Brasil

Setembro de 2007

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA Programa de Pós-Graduação em Meio Ambiente e Sustentabilidade

Mestrado Profissional




Dissertação apresentada ao Centro Universitário de Caratinga, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Meio Ambiente e Sustentabilidade, para obtenção do título de Magister Scientiae.

CARATINGA Minas Gerais – Brasil

Setembro de 2007

ii




Dissertação apresentada ao Centro Universitário de Caratinga, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Meio Ambiente e Sustentabilidade, para obtenção do título de Magister Scientiae.

APROVADA: 24 de setembro de 2007.

Antônio José Dias Vieira Marcos Alves de Magalhães (Orientador) (Co-orientador)

José Cola Zanuncio Meubles Borges Junior

iii

Dedicatór ia

Ao Edson e aos nossos queridos filhos, Moisés, Isabelle e Gabrielle, pelos momentos de nossas vidas

que deixamos de compartilhar.

iv

AGRADECIMENTOS

Este trabalho é o resultado de muito esforço, dedicação e perseverança. Sem o

apoio daqueles que estiveram ao meu lado, ele não seria realidade.

Meus agradecimentos especiais:

Tudo posso Naquele que me fortalece. Obrigada, Deus por tudo.

Aos meus pais e meus irmãos e a todos os meus amigos, pelo amor que, sempre,

me dedicaram e por terem ficado sempre ao meu lado, mesmo quando ausentes.

Ao Centro Universitário de Caratinga, pela oportunidade oferecida para a

realização deste curso.

Aos professores Marcos Alves de Magalhães e Antonio José Dias Vieira,

orientadores e amigos, pela dedicação na orientação deste estudo, pelo incentivo e pela

confiança.

Aos professores Jane Rabelo Almeida, Jeová Brito Sampaio, Luciene Vieira,

Marly Teles e Waldenice Cani pela amizade, apoio, sugestões e conhecimentos

compartilhados.

v

BIOGRAFIA

MARIA TEREZA DE MORAIS HENRIQUES é engenheira agrônoma, formada

pela Universidade Federal de Viçosa, em 1987.

Concluiu o curso de especialização em Biologia pela Universidade Federal de

Lavras, em 1998.

Iniciou a carreira profissional em 1989 como Supervisora de Controle Biológico,

em Serra dos Aimorés, Minas Gerais, onde atuou até abril de 1999.

Atua como professora na cidade de Nanuque, Minas Gerais, lecionando a

disciplina biologia na rede pública estadual de Minas Gerais desde 2002. É professora

de ensino superior desde 2002 na Universidade Presidente Antônio Carlos (UNIPAC)

em Nanuque, Minas Gerais e desde 2005 no Centro Universitário de Caratinga (UNEC)

em Nanuque, Minas Gerais.

vi

“ Precisamos ser a transformação que queremos ver no mundo.”

Mahatma Ghandi

vii

LISTA DE SIGLAS

CEB Centro de Estudos em Biologia

CNPMA Centro Nacional de Pesquisas em Monitoramento e Avaliação de Impacto Ambiental

COPERSUCAR Cooperativa de Produtores de Cana, Açúcar e Álcool do Estado de São Paulo

ESALQ Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”

FAPESP Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo

IAA Instituto do Açúcar e do Álcool

MIP Manejo Integrado de Pragas

PLANALSUCAR Programa Nacional do Melhoramento da Cana-de-Açúcar

UNEC Centro Universitário de Caratinga

USP Universidade de São Paulo

viii

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Dieta de alimentação (tubo) de larvas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae), utilizada no insetário. .......................................... 42

Tabela 2 Dieta de realimentação (bandeja) de larvas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae), utilizada em laboratórios de controle biológico . 43

Tabela 3 Razão de machos ( ) e fêmeas ( ) de Cotesia flavipes emergidas de Diatraea saccharalis que foram submetidas a diferentes temperaturas durante a fase larval por cerca de 30 dias de exposição constante a luz ..... 48

Tabela 4 Número de machos (n ) e fêmeas (n ), de Cotesia flavipes com revisão de casulos 14 dias após inoculação submetidos à mperatura 25 ± 1,2oC durante a fase de desenvolvimento desse parasitóide por cerca de 30 dias de exposição constante à luz . ...................................................................... 49

Tabela 5 Matriz de correlação entre a quantidade de dieta de levedura Nalim (1991), Parra & Mihsfeldt (1992) e King & Hartley (1985). Freqüência de machos (n ) e fêmeas (n ), numero total de indivíduos (n ), massas secas de machos (W ), fêmeas (W ) e total (W ) de Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae) emergidas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae) que foram submetidas à temperatura de 25 ± 1,2oC durante a fase de larval por cerca de 30 dias de exposição luminosidade, com fotoperíodo de 12 h/dia-1 .............................................. 49

ix

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Aspecto geral dos ovos da Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae) depositados em papel oficio ..................................................... 34

Figura 2 Aspecto geral da sala de criação de lagartas Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae)............................................................................. 34

Figura 3 Aspecto geral da disposição das placas e luminosidade utilizadas na unidade....................................................................................................... 35

Figura 4 Aspecto geral das lagartas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae) com 14 dias de desenvolvimento ............................................. 36

Figura 5 Aspecto geral das crisálidas usadas para a produção de mariposas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae).......................................... 36

Figura 6 Câmara para acasalamento das mariposas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae)............................................................................. 37

Figura 7 Placa de Petri contendo massa de casulo de lagartas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae) “ inoculadas” por parasitóide........... 38

Figura 8 Vista geral dos copos plásticos, com tampa, utilizados para transporte de Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae) para os canaviais ........... 39

Figura 9 Recipiente contendo tubos limpos e tampados com algodão prontos para serem autoclavados.................................................................................... 39

Figura 10 Aspecto geral da mesa telada usada para secagem das placas de Petri ..... 40

Figura 11 Tubos com dieta de alimentação e bandejas com dieta de realimentação pronta para consumo da Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae) (A) e aspecto geral dos tubos e das bandejas de alimentação (B) ............. 41

Figura 12 Aspecto geral da preparação das placas de Petri com dieta para inoculação de lagartas por parasitóides (vespas fêmeas de Cotesia flavipes ...................................................................................................... 44

x

RESUMO

HENRIQUES, MARIA TEREZA DE MORAIS. Centro Universitário de Caratinga (UNEC). Setembro de 2007. Produção e razão sexual de Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae) em lagar tas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae) com diferentes temperaturas e alimentação. Orientador: Professor D.Sc. Antonio Jose Dias Vieira; Co-orientador: Professor D.Sc. Marcos Alves de Magalhães.

O controle biológico utiliza inimigos naturais para reduzir infestação de pragas. A

Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae) é uma vespa parasitóide que combate

Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae), praga que causa grandes perdas na

produção de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.). Analisou-se o efeito da

temperatura sobre razão sexual do parasitóide C. flavipes em lagartas D. saccharalis.

Inoculou-se lagartas com 14 dias de eclosão em temperaturas 21, 25, 30 e 40oC e

fotoperíodo de 12 horas. Na temperatura de 25oC foi analisado o efeito da quantidade de

alimento sobre as massas secas de machos e fêmeas de C. flavipes e a proporção sexual

de C. flavipes sendo realizado um ensaio com quantidades crescentes de alimento (1,0;

1,5; 2,0; 2,5 e 3,0g) para lagarta D. saccharalis inoculada com o parasitóide C. flavipes.

Para verificar a razão sexual entre machos e fêmeas de C. flavipes do insetário, 50

massas contendo casulos da vespa C. flavipes foram retiradas aleatoriamente de cinco

lotes de diferentes inoculadores, contendo cada placa de Petri quatro lagartas

parasitadas. Após a emergência e morte dos adultos de C. flavipes foi contada a

quantidade de machos e de fêmeas. Os resultados obtidos mostraram que em relação à

temperatura foi observado que a 30 e 40oC ocorreu 100% de mortalidade de D.

saccharalis parasitadas. Na temperatura de 21 ± 0,9oC a razão sexual observada foi de

xi

3:5 (machos: fêmeas) enquanto a 25 ± 1,2oC a foi de 2:5 (machos: fêmeas). A

quantidade de dieta não apresentou relação com a massa seca total de C. flavipes não

afetando, portanto, a proporção sexual. A razão sexual nas condições atuais de criação

do parasitóide no insetário observada foi de 3:5 (macho: fêmea).

Palavras-Chaves: Cotesia flavipes, Diatraea saccharalis, cana-de-açúcar, controle

biológico, razão sexual.

xii

ABSTRACT

HENRIQUES, MARIA TEREZA DE MORAIS. University Center of Caratinga (UNEC). September of 2007. Production and sexual ratio of Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae) in caterpillars of Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae) with different temperature and feeding. Adviser: D.Sc. Antonio Jose Dias Vieira; Co-adviser: D.Sc. Marcos Alves de Magalhães.

The biological control using natural enemies to reduce the pest infestation. The Cotesia

flavipes (Hymenoptera: Braconidae) is a wasp that parasitoid fight Diatraea saccharalis

(Lepidoptera: Pyralidae), pest that causes major losses in the production of sugar cane

(Saccharum officinarum L.). Examined is the effect of temperature on sex ratio of the

parasitoid Cotesia flavipes on caterpillars Diatraea saccharalis. Was inoculated with

caterpillars hatch in 14 days of temperatures 21, 25, 30 and 40oC and photoperiod for 12

hours. At temperatures of 25°C was examined the effect of the quantity of food on the

masses droughts of males and females of C. flavipes and the proportion of sexual C.

flavipes being conducted a test with increasing amounts of food (1.0; 1.5; 2.0; 2.5 and

3.0 g) for caterpillar D. saccharalis inoculated with the parasitoid C. flavipes. To check

the sex ratio between males and females of C. flavipes of insetário, 50 bodies containing

the wasp cocoons C. flavipes were drawn randomly from five lots of different

inoculadores, and each card Petri four inoculated caterpillars. After the emergence and

death of adults of C. flavipes was counted the number of males and females. The results

showed that in relation to temperature was observed that the 30 and 40oC was 100%

mortality of D. saccharalis inoculated. The temperature of 21 ± 0.9°C the observed sex

ratio was 3:5 (male: female) while 25 ± 1.2°C was the 2:5 (male: female). The amount

xiii

of diet not submitted relationship with the total dry weight of C. flavipes not changing,

so the proportion sexual. The sex ratio in the current conditions for the creation of

parasitoid in insetário observed was 3:5 (male: female).

Key-Words: Biological control, Cotesia flavipes, Diatraea saccharalis, sugar-cane,

sexual ratio.

SUMÁRIO

LISTA DE SIGLAS...................................................................................................... VII

LISTA DE TABELAS................................................................................................. VIII

LISTA DE FIGURAS.....................................................................................................IX

RESUMO.........................................................................................................................X

ABSTRACT.................................................................................................................. XII

1. INTRODUÇÃO ..........................................................................................................14

2. REVISÃO DE LITERATURA ...................................................................................17

2.1 CONTROLE BIOLÓGICO ...............................................................................................17

2.1.1 Conceitos..........................................................................................................17

2.1.2 Controle biológico no cenário internacional ....................................................18

2.1.3 Controle biológico no Brasil ............................................................................23

2.1.4 Expressão gênica e controle.............................................................................26

2.2 O HOSPEDEIRO DIATRAEA SACCHARALIS......................................................................28

2.3 O PARASITÓIDE COTESIA FLAVIPES.............................................................................30

2.4 CONDIÇÕES AMBIENTAIS E NUTRICIONAIS PARA CRIAÇÃO DE C. FLAVIPES.................31

3. MATERIAL E MÉTODOS........................................................................................33

3.1. PRODUÇÃO EM LABORATÓRIO DO PARASITÓIDE C. FLAVIPES USANDO COMO

HOSPEDEIRO DE D. SACCHARALIS. ............................................................................ 33

3.2 INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NA PROPORÇÃO SEXUAL ...........................................40

3.3 PROTOCOLO DE CRIAÇÃO DA DIATRAEA SACCHARALIS (LEPIDOPTERA: PYRALIDAE) E

COTESIA FLAVIPES (HYMENOPTERA: BRACONIDAE) UTILIZADAS PARA OS ENSAIOS . 41

3.3.1 Preparo da dieta artificial para criação da larva, em insetário localizado em

Serra dos Aimorés, Minas Gerais, Brasil ........................................................ 41

3.4 INFLUÊNCIA DA DISPONIBILIDADE DE ALIMENTO........................................................45

3.5 ANALISES ESTATÍSTICAS............................................................................................47

4. RESULTADOS...........................................................................................................48

5. DISCUSSÃO...............................................................................................................51

5.1 EFEITO DA TEMPERATURA ..........................................................................................51

5.2 DISPONIBILIDADE DA DIETA .......................................................................................54

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS......................................................................................55

7. CONCLUSÕES...........................................................................................................57

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................57

14

1 INTRODUÇÃO

A lagarta Diatraea saccharalis Fabricius (Lepidoptera: Pyralidae) é considerada a

principal praga da cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) na Região Sudeste do

Brasil, sendo o inimigo natural mais importante dessa praga a vespa Cotesia flavipes

Cameron (Himenóptera; Braconidae) (BOTELHO, 1992).

Os danos causados a cana-de-açúcar por D. saccharalis se inicia pela perfuração

dos colmos e abertura de galerias, o que permite a entrada de fungos da doença

conhecida como “podridão vermelha” . Esta doença determina a redução no rendimento

industrial pela inversão da sacarose, reduzindo a pureza do caldo da cana-de-açúcar,

causando problemas de contaminações da fermentação alcoólica. Além disso, a lagarta

D. saccharalis também ataca plântulas de cana, matando a gema apical e destruindo as

plantas com aparecimento de sintoma chamado coração morto. Na cana adulta, D.

saccharalis causa, também, perda de massa, brotação lateral, enraizamento aéreo, canas

quebradas e entrenós atrofiados (BOTELHO et al., 1999).

A falta de inseticida eficiente para combater D. saccharalis levou à busca de

controle biológico, quando a produção de parasitóides se iniciou com Lixophaga

diatraea Townsend (Diptera: Tachinidae), originária de Cuba, e de espécies nativas

Metagonistylum minense Townsend (Diptera: Tachinidae). e Paratheresia claripalpis

Van der Wulp (Díptera: Tachinidae), Botelho et al. (1999).

No entanto, estes parasitóides não foram eficientes no controle de D. saccharalis.

Em 1976 iniciaram a produção, em insetários, do parasitóide exótico C. flavipes. Em

várias utilizações, esse parasitóide foi o mais eficaz na diminuição da população da D.

15

saccharalis, quando comparado com outros parasitóides. Após 1978, as pesquisas se

voltaram para a técnica de produção em massa em insetários, apresentando uma

produção crescente até 1985, quando, então, se estabilizou (Macedo, 2000).

Após 20 anos de implantação do controle biológico para controle da lagarta da

cana-de-açúcar a infestação de D. saccharalis no campo caiu de 25% para 3% Scriber &

Slansky (1981) e Parra (1991).

A temperatura do ambiente pode afetar a eficiência na criação do parasitóide de C.

flavipes e, nas condições do insetário, esta variável ambiental precisa ser controlada

para não afetar negativamente o crescimento e a proporção sexual do parasitóide C.

flavipes em larvas de D. saccharalis. A quantidade de alimento oferecida à lagarta e a

quantidade de ovoposição das vespas no hospedeiro constituem fatores importantes

sobre o ponto de vista de investimento econômico para manutenção do insetário.

(KOGAN, 1980).

Em 1989, usineiros do Sul da Bahia, Norte do Espírito Santo e Nordeste de Minas

Gerais instalaram o insetário em Serra dos Aimorés, Minas Gerais, Brasil. O principal

objetivo foi reduzir os altos custos do controle biológico e a perda de material vivo

atribuído ao longo transporte de espécimes de C. flavipes de insetários de Alagoas e São

Paulo.

Em 1989, na fase de implantação, o insetário de Serra dos Aimorés onde o

presente estudo foi realizado, recebeu ovos de D. saccharalis de uma Usina de

Sertãozinho, São Paulo. O insetário recebeu de uma destilaria de álcool de Nanuque,

Minas Gerais, cinco recipientes com 2750 indivíduos de C. flavipes. Os parasitóides

foram reproduzidos de forma gradativa até atingir a demanda das usinas conveniadas.

O insetário de Serra dos Aimorés, quase 20 anos após sua implantação, tem

mantido uma produção crescente de parasitóides. Para isso, tem procurado manter

controlada a temperatura de criação da lagarta D. saccharalis, porém, precisa associar a

esse cuidado as exigências térmicas do parasitóide C. flavipes para acasalamento e

crescimento, pois verificou-se através de relatos dos funcionários e observações por

meio de visitas ao insetário que os mesmos, freqüentemente, têm encontrado

dificuldades na inoculação das lagartas D. saccharalis usando o parasitóide C. flavipes.

Este fato pode ser explicado pela proporção sexual (machos: fêmeas), ora ou tende para

maior número de machos e ora apresenta muita fêmea. Segundo Campos-Farinha et al

(2000) a viabilidade do inseto parasitóide é menor quando a lagarta é superparasitada

16

apresentando uma razão de machos para fêmeas de 1:1 quando a lagarta é parasitada

uma única vez.

Assim, buscando uma melhor orientação para processo de criação do parasitóide

no insetário, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da temperatura e

disponibilidade de alimento sobre produção e razão sexual de Cotesia flavipes

(Hymenoptera: Braconidae) em lagartas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera:

Pyralidae) com diferentes temperaturas e alimentação.

17

2 REVISÃO DE LITERATURA

2.1 Controle biológico

2.1.1 Conceitos

O controle biológico é utilizado na agricultura para substituir substâncias

químicas tais como inseticidas e pesticidas (ODUM, 1988), tendo como finalidade

manter as espécies de pragas em níveis aceitáveis pela introdução de um predador

natural, parasitóide ou microrganismo, que lhe cause doença ou morte, pois todas as

espécies de plantas e animais possuem inimigos naturais que atacam seus vários

estágios de vida (NARDIM, 2002).

O controle biológico pode ser visto sob dois aspectos, a saber: i) o controle

biológico natural (ou clássico), que ocorre sem o auxílio do homem (ou seja, os

inimigos naturais não são criados em insetários e nem liberados ao campo) e ii) o

controle biológico aplicado que envolve a intervenção humana (a produção dos

inimigos naturais em insetários para posterior liberação à cultura) (BELLOTTI, 1992).

O Manejo Integrado de Pragas (MIP) tem como objetivo controlar as pragas,

preservar e incrementar os fatores de mortalidade natural reduzindo as perdas

econômicas, por meio da redução populacional, sem eliminar completamente a praga,

juntando outros métodos de controle – físico, comportamental, de resistência de plantas

a insetos, genético. Visa minimizar o aparecimento de pragas resistentes, reduzir o surto

de pragas secundárias, diminuir o risco para a saúde humana, reduzir poluição,

18

maximizar o potencial de controle natural, preservar a população de inimigos naturais –

visando critérios econômicos, ecológicos e sociais (SCOMPARIM, 2003).

Inimigos naturais de D. saccharalis que limitam o tamanho de suas populações e

o uso de parasitóides no controle de pragas de insetos produzidos em insetários torna-se

cada vez mais freqüente devido ao seu baixo custo e fácil manipulação, além do fato de

em certa fase da sua vida se alimentar da própria praga, dispensando assim a elaboração

de uma dieta específica para eles. (TÉRAN & NOVARETTI, 1980; PARRA, 2000).

Parasitóides são organismos intermediários entre predadores e parasitas, pois

possuem algumas características de parasitas tendo um hospedeiro específico e alto

potencial biótico (capacidade natural de crescimento da população), residindo no

interior de um hospedeiro vivo e se alimentando de seus tecidos, agindo também como

predador, pois chegam a matar seus hospedeiros, porém consomem apenas um para seu

desenvolvimento (ODUM, 1988).

Os parasitóides são classificados em: endoparasitóide, aquele que ataca por dentro

do organismo do hospedeiro e ectoparasitóide, os que atacam externamente o corpo do

hospedeiro (INSTITUTO BIOLÓGICO, 2004). Usa-se o termo parasitóide para as

espécies de vespas (Hymenoptera) e moscas (Dyptera), quando em sua fase larval se

alimentam dos tecidos de hospedeiros vivos levando estes à morte, mesmo que a larva

do parasitóide já tenha se transformado em pupa (RICKLEFS, 2003).

A criação de insetos em laboratórios pode ser de três tipos, a saber: i) em pequena

escala; ii) comercial e iii) massal. O primeiro tipo apenas uma pessoa conduz e tem por

finalidade estudar os aspectos básicos do inseto, sendo importante para que possam ser

desencadeados os demais tipos de criações. O segundo tipo (as criações comerciais) tem

como entidade mantenedora as companhias que comercializam os insetos com empresas

que necessitem desses para controlar suas culturas. A criação em massa envolve

empresas que produzem insetos em grande escala com o objetivo de uso na própria

empresa (PARRA & MIHSFELDT, 1992).

2.1.2 Controle biológico no cenário internacional

No século III, os chineses utilizaram formigas predadoras (Oecophylla

smaragdina) para o controle de pragas de citros, marcando o início da história do uso do

controle biológico de pragas agrícolas. No entanto, somente no século XX é que o

19

controle biológico passou a ser objeto de pesquisas constantes para sua implantação

(AGUIAR & MENEZES, 2003).

Durante os últimos 60 anos, houve tentativas de introduzir parasitóides exóticos

na África e nas ilhas do Oceano Índico para o controle biológico de larvas exóticas e

nativas que atacam a haste da planta do milho, mas somente algumas espécies se

estabeleceram. No continente, somente C. flavipes se adaptou. Em 1993, para o controle

biológico da lagarta do milho Chilo partellus (Lepidoptera: Pyralidae) o endoparasitóide

larval, C. flavipes, foi introduzido no Kenya a partir do Paquistão. As liberações foram

feitas na área litoral do sul do Kenya (OVERHOLT et al., 1994), e o parasitóide foi

recuperado durante a estação da liberação do C. partellus e de duas lagartas nativas, C.

orichalcociliellus e S. calamistis (OVERHOLT et al., 1997).

Em 1994, somente uma espécie D. saccharalis parasitada por C. flavipes foi

encontrada, apesar da amostragem intensiva. Em 1995 e 1996 algumas recuperações

foram feitas, mas o superparasitismo permaneceu baixo (OVERHOLT et al., 1997). Em

1997, o número das recuperações aumentou e o parasitismo em 30 locais foi calculado

com a média, aproximadamente, de 6%. O parasitismo continuou a aumentar durante os

dois anos seguintes com parasitismo médio de, aproximadamente, 13% em 1999

(ZHOU et al., 2001).

Vistorias em áreas de crescimento de milho no Kenya mostraram que C. flavipes

ocorreu na província oriental (SONGA, 1999) e na área entorno do Lago Victoria no

Kenya Ocidental (OMWEGA et al., 1995). Na província oriental do Kenya, em 1996, a

espécie C. flavipes foi encontrada em densidades baixas e, então, liberada em três locais

em 1997.

O parasitismo após as liberações de C. flavipes era de, aproximadamente, 14%

(SONGA, 1999). Todavia, C. flavipes nunca foi liberada intencionalmente no Kenya

Ocidental, mas o seu estabelecimento seria o resultado dos insetos que escaparam de

uma colônia existente dentro de um laboratório local, em 1992 (OMWEGA et al. 1995).

Entretanto, o parasitismo no Kenya Ocidental não aumentou em níveis observados no

Kenya litoral ou na província oriental (OGEDAH, 1999).

No Kenya Ocidental, quatro lagartas são comuns no milho, C. partellus, S.

calamistis, B. fusca, e E. saccharina (SESHU REDDY, 1983), hospedeiros atrativos e

aceitáveis para C. flavipes. Dois deles, B. fusca e E. saccharina são inadequados para

seu desenvolvimento (NGI-SONG et al., 1995; OVERHOLT et al., 1997).

20

A presença de hospedeiros aceitáveis, mas não apropriados em uma área criaria

um dissipador para ovos de C. flavipes e reduziria o crescimento da população

(OVERHOLT apud POLASZEK, 1991). O impacto de C. flavipes em populações de D.

saccharalis no litoral do Kenya também foi investigado. Uma relação-dependente,

modelo parasita-hospedeiro, foi usada para estimar a densidade de D. saccharalis com e

sem o parasitóide. Uma redução de 1,1 a 1,6% de D. saccharalis planta-1 equivale a uma

redução 32 a 55% na densidade de D. saccharalis. Como não há ainda nenhuma

evidência que a densidade de C. flavipes alcançou um equilíbrio, pode continuar a

aumentar no futuro e fornecer uma supressão maior do crescimento de D. saccharalis

(ZHOU et al., 2001).

Além do trabalho conduzido no Kenya, um levantamento em 1995 na Tanzânia do

Norte e Central recuperou C. flavipes em duas localizações perto do Lago Victoria, em

uma área que limita Kenya ao sudoeste. Baseado nos levantamentos conduzidos antes

de 1994, e na evidência eletroforética, concluiu-se que a explanação mais provável era

que C. flavipes se moveram para a Tanzânia a partir do Kenya (OMWEGA et al, 1995).

As liberações de C. flavipes foram feitas em Moçambique, em 1996 e em Uganda

e Somália em 1997. As recuperações em Moçambique, em 1999, indicaram que o

parasitóide tinha se adaptado, mas com baixo parasitismo. Em Uganda, um ano depois

da liberação de C. flavipes, ele tinha se transformado no parasitóide mais comum de um

complexo de quatro lagartas, e com parasitismo de, aproximadamente, 20%. Nenhum

levantamento da pós-liberação foi realizado na Somália, mas as recuperações na vizinha

Etiópia, onde os parasitóides nunca foram liberados, sugerem que o mesmo estabeleceu-

se em Somália e migrou para Etiópia (POLASZEK, 1998).

O controle biológico usando C. flavipes em Zimbabwe, Zâmbia, Zanzibar e em

Malawi foram feitos em 1998-1999. Ao examinar as falhas e os sucessos no

estabelecimento dos parasitóides exóticos, diversos fatores podem ser relacionados ao

estabelecimento. A taxa do sucesso nas ilhas do Oceano Índico foi mais elevada do que

no continente africano, onde a única adaptação confirmada foi de C. flavipes. A taxa

mais elevada de adaptação em ilhas é verdadeira não somente para parasitóides de D.

saccharalis, mas para outros inimigos naturais introduzidos também contra outras

pragas (SONGA, 1999).

O controle biológico clássico foi estudado por Greathead (1971) na África e

sugerido que o sucesso maior nas ilhas do Oceano Índico poderia ser explicado pela

biogeografia da ilha. A ênfase principal das atividades de controle biológico da D.

21

saccharalis, nas ilhas do Oceano Índico, buscavam C. sacchariphagus dentro um

ecossistema da cana-de-açúcar, visto que no continente africano o trabalho foi dirigido

na maior parte em milho e na cana-de-açúcar, com menor resultado no arroz. Os únicos

sucessos no milho foram as introduções de Pediobius furvus e de C. sesamiae do

continente africano às ilhas do Oceano Índico para o controle de S. calamistis e o

estabelecimento recente de C. flavipes no Kenya (KFIR et al., 2002).

As diferenças ecológicas entre os ecossistemas da cana-de-açúcar e do milho

podem influenciar no estabelecimento da C. flavipes. A cana-de-açúcar apresenta um

ciclo longo, crescendo durante todo o ano e fornecendo assim um habitat estável. Em

contraste, o ecossistema do milho, planta de ciclo curto, apresenta um habitat

apropriado para D. saccharalis e seus inimigos naturais por somente dois ou três meses

(BRENIÈRE et al., 1985).

Uma revisão que avalia os eventos em programas de controle biológicos, em

categorias diferentes de estabilidade de habitat, suporta a hipótese que a possibilidade

de adaptação aumenta com um aumento na estabilidade do habitat. Entretanto, a falta do

sucesso na África do Sul contra E. saccharina na cana-de-açúcar, a despeito dos 15 anos

de trabalho intenso, sugerem que um habitat semiperenial da cana-de-açúcar sozinha

não é suficiente para o estabelecimento dos parasitóides (KFIR et al., 2002).

Conlong (1997) indicou que o clima é também o principal fator que influencia o

estabelecimento e sugere que as condições climáticas reinantes na África do Sul não

foram satisfatórias para o estabelecimento dos parasitóides das regiões tropical e

subtropical. Similares explanações foram dadas para a falta do sucesso no controle

biológico de C. partellus no milho da África do Sul (KFIR et al., 2002).

A compatibilidade comportamental e fisiológica de parasitóides de antigas

associações e de seus hospedeiros é implícita, enquanto a compatibilidade em novas

associações não pode ser suposta (WIEDENMANN & SMITH, 1997).

O maior sucesso das associações antigas suporta a disputa de diversos autores

(KFIR et al., 2002). Entretanto, como D. saccharalis ocorrem tipicamente em

complexos, às vezes incluindo ambas as pragas exóticas e nativas, parasitóides

introduzidos encontrarão, freqüentemente, hospedeiros antigos e novos ao colonizar

uma área nova. A probabilidade do estabelecimento e o nível da supressão do complexo

de D. saccharalis podem depender não somente dos relacionamentos

parasita/hospedeiro antigos, mas também na compatibilidade dos relacionamentos

novos.

22

Finalmente, um aspecto interessante da introdução de parasitóides de D.

saccharalis na África foi o número das vezes que Cotesia spp foram encontrados

quando comparado com outros parasitóides. Em todo o mundo, C. flavipes foram

introduzidos em mais de 40 países nos trópicos e em subtrópicos para o controle

biológico de D. saccharalis, inicialmente daqueles dos gêneros Chilo e de Diatraea

(POLASZEK & WALKER, 1991).

No Mauritius, ilha do Oceano Índico, sudeste da África, a leste de Madagascar,

ocorreu um parasitismo de 4-50% das larvas introduzida da D. saccharalis e de Chilo

sacchariphagous. Em Madagascar, onde C. flavipes foram introduzidas em 1960, o

parasitismo foi de 60% de larvas de C. sacchariphagous. O sucesso de C. sesamiae é

limitado a seu estabelecimento em Mauritius, Madagascar e na Ilha Reunion localizada

ao Sul da África, no Oceano Índico, 800 quilômetros a leste de Madagascar, onde foi

introduzido contra S. calamistis (RAJABALEE & GOVENDASAMY, 1988). O

sucesso dos dois Cotesia spp. pode ser atribuído aos seguintes fatores: em suas áreas de

endemismo os parasitóides Cotesia spp atacam freqüentemente mais do que uma

espécie lagarta (MOHYUDDIN et al., 1981), um parasitóide que explore mais de um

dos hospedeiros no habitat alvo pode colonizar uma área nova melhor do que um

parasitóide com uma escala estreita de hospedeiros. Isso se deve à maior disponibilidade

constante dos hospedeiros e uma falta de depressão do crescimento da população

resultante do desperdício de ovos em hospedeiros atrativos, mas inadequados. Outro

fator que possa predispor C. flavipes e C. sesamiae a se estabelecer é a reprodução.

Hopper & Roush (1993) sugeriram que um efeito de Allee (à medida que a

densidade populaci onal aumenta, a sobrevi vência e a produção de

Cotesia também cresce) poderia explicar muitas falhas para estabelecer inimigos

naturais para o controle biológico.

Esses autores especulam que as densidades baixas, que podem ocorrer depois que

a liberação de um parasitóide se reproduz por partenogênese, podem diminuir as

possibilidades de acasalamento, assim conduzindo a uma possível extinção. Entretanto,

C. flavipes e C. sesamiae acasalam-se com seus irmãos antes de dispersarem

(ARAKAKI & GAHANA, 1986; OVERHOLT et al., 1994; SALLAM et al., 2001), e

assim os efeitos de Allee não influenciaram o estabelecimento.

A maior habilidade de procura de hospedeiro foi sugerida como um fator

envolvido no sucesso de C. flavipes. Mesmo em densidades baixas do hospedeiro, C.

flavipes encontraram com sucesso os hospedeiros de D. saccharalis (WIEDENMANN

23

& SMITH, 1993). O sucesso elevado de C. flavipes em encontrar seu hospedeiro pode

ser devido a seu comportamento de abrir túneis em hastes da planta para atacar as larvas

de D. saccharalis. Muitos parasitóides larvais de D. saccharalis permanecem na parte

externa da haste e atacam seus hospedeiros pela perfuração, ou encontrando rupturas

através da haste, com seu ovipositor (SMITH et al., 1993).

Esta estratégia pode ser eficaz no ataque a lagartas das gramíneas selvagens de

pequena haste, mas em gramíneas cultivadas com hastes longas, o comprimento do

ovipositor pode limitar o número de hospedeiros susceptíveis ao ataque (HAWKINS et

al., 1987).

O homem ao longo dos anos aprendeu a manipular ou manejar esses inimigos

naturais usando esta estratégia, principalmente, no setor agrícola, surgindo assim, o

controle biológico aplicado. Assim, a biotecnologia surge como uma prática

conservacionista que ganha cada vez mais espaço, devido à crescente preocupação em

analisar os impactos ambientais causados pela atividade humana nas mais diversas

situações, permitindo a utilização do controle biológico no combate de insetos pragas

em diversas culturas, e, em especial, em cana-de-açúcar.

2.1.3 Controle biológico no Brasil

O controle biológico é considerado uma forma natural por usar organismos vivos

para reduzir a infestação de outros organismos vivos. A maioria das pragas tem

inimigos naturais responsáveis por manter a sua população em equilíbrio. A falta de

inimigos naturais leva ao desequilíbrio biológico, geralmente acarretando aumento

populacional da praga ou produção de super pragas como ocorre quando se usa

inseticida de forma indiscriminada (PARRA, 1992).

O marco do controle biológico com inimigos naturais, no Brasil, foi em 1921,

com a introdução do inimigo natural Prospaltella berlesei (Himenóptera: Aphelinidae),

parasitóide que veio dos Estados Unidos da América para o controle da cochonilha

branca do pessegueiro Pseudaulacaspis pentagona Targioni Howard (Homóptera:

Diaspididae) (PARRA, 2000).

Outras espécies de inimigos naturais como a vespa de Uganda (Prorops nasuta) e

a vespa (Heterospilus coffeicola) parasita da broca do café, foram importadas pelo

entomologista do Instituto Biológico de São Paulo, Adolpho Hempel que foi enviado

24

em 1929 à Uganda, local de origem da broca do café (Hypothenemus hampei), para

estudar seus possíveis inimigos naturais. No mesmo ano, Hempel trouxe amostras das

vespas, agentes já utilizados nas Índias Holandesas para combater a broca

(REBOUÇAS, 2006).

Na década de 40, foi introduzido no Brasil pela Escola Superior de Agricultura

Luiz de Queiroz (ESALQ) /Universidade de São Paulo, dos Estados Unidos da

América, o Macrocentrusa ancilivorus, para o controle da mariposa oriental, Grapholita

molesta. Em 1950, Domingos Gallo, pesquisador da ESALQ, importou Lixophaga

diatraea de Cuba, para o controle da lagarta da cana-de-açúcar, D. saccharalis. Em

1967, proveniente dos Estados Unidos da América, utilizou-se para o controle da

cochonilha do capim (Antonina graminis), a vespinha Neodusmetia sangwani, com bons

resultados no controle da praga (DOSSI et al., 2006).

A EMBRAPA importou na década de 60 outros inimigos naturais com resultados

satisfatórios, como foi caso de Neodusmetia sangwani (Hymenoptera: Encyrtydae), que

controla Antonina graminis (Hemíptera: Pseudococcidae) em pastagens. Dez anos

depois, foi introduzida com sucesso a vespa C. flavipes, de Trinidad-Tobago, para

controlar a população lagarta da cana-de-açúcar D. saccharalis; também foram

introduzidos os parasitóides de pulgões do trigo, para controlar os principais afídeos da

cultura (BOTELHO, 1992).

Na década de 70, o Departamento de Entomologia da ESALQ introduziu no

Brasil diversos parasitóides e predadores, por meio do Commonwealth Institute of

Biological Control, de Trinidad-Tobago, para controle da lagarta do cedro (Hypsipyla

grandella), da lagarta da cana-de-açúcar (D. sacchharalis) e de Dysmicoccus spp. No

período de 1978 a 1982, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA)

de Passo Fundo-RS, trouxe para o Brasil 14 espécies de parasitóides e 4 espécies de

coccinelídeos, para o controle dos pulgões-do-trigo, provenientes de diferentes países

(Braga et al., 2003).

Na década de 80, foi trazida pela Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz

(ESALQ) e Universidade de São Paulo (USP), da Flórida, EUA, a espécie Spalangia

endius para controlar a mosca doméstica (Musca domestica), sendo usada em programa

desenvolvido pelo Departamento de Entomologia da ESALQ/USP (FONSECA, 2005).

Na década de 90, obteve-se sucesso com a introdução da Trichogramma

pretiosum (Hymenoptera: Trichogrammatidae), natural da Colômbia, para controle da

traça Tuta absoluta em tomateiro industrial (BOTELHO, 1992).

25

O sistema de quarentena “Costa Lima” (Centro Nacional de Pesquisas em

Monitoramento e Avaliação de Impacto Ambiental, CNPMA) foi criado 1982 pela

EMBRAPA, Jaguariúna, São Paulo, facilitando as importações, contribuindo para que

grandes áreas sejam tratadas com os inimigos naturais, dando maior credibilidade aos

programas de Controle Biológico no Brasil (EMBRAPA, 1993).

No Brasil, são necessários mais estudos envolvendo avaliação de impacto

ambiental relacionado ao tema, pois a ocorrência de programas e/ou projetos afeta a

credibilidade no controle biológico, tornando difícil o surgimento de empresas que

comercializem inimigos naturais. A ausência de uma política nacional que defina

prioridades, com ênfase em estudos de controle biológico em culturas de subsistência,

os baixos investimentos que tem sido feito na área e dificuldade de transferência da

tecnologia gerada são alguns dos entraves que dificultam que essa tecnologia chegue ao

agricultor (PARRA, 2000).

O Brasil apresenta uma rica diversidade biológica de ecossistemas favorecendo a

busca de inimigos naturais que podem ser usados tanto na agropecuária quanto na área

de saúde. O setor empresarial está cada vez mais estimulado a utilizar o controle

biológico e diversos fatores tem contribuído para isso, entre estes destaca-se a

conscientização da importância da preservação ambiental, casos cada vez mais

freqüentes de pessoas com intoxicações graves causadas por inseticidas, insetos com

resistência crescente aos produtos químicos e os custos elevados de produção

(DOSSI et al., 2004).

Os programas de controle biológico do Brasil podem ser comparados aos

melhores do mundo tanto em qualidade quanto em áreas tratadas com insetos. Um

exemplo de sucesso desse programa é o controle da lagarta da cana-de-açúcar D.

saccharalis usando como parasitóide a vespa C. flavipes em 300.000 ha./ano-1. O

controle biológico da lagarta da cana-de-açúcar, D. saccharalis, tem como marco inicial

no Brasil a década de 1950, por meio do Departamento de Entomologia da ESALQ e

USP, usando inicialmente Tachinidae nativos e atualmente, utiliza o parasitóide C.

flavipes introduzido de Trinidad-Tobago (PARRA, 2000).

A lagarta da cana-de-açúcar, D. saccharalis, causava prejuízos consideráveis à

cultura da cana-de-açúcar até a década de 1950 atingindo, freqüentemente, intensidade

de infestação (relação entre o número de colmos danificados e sadios) superior a 25%.

A implantação de programas de controle biológico de D. saccharalis com predadores

naturais como parasitóides produzidos em insetários, tem reduzido a infestação dessa

26

praga. Esse controle foi, inicialmente, realizado por instituições de pesquisas, e,

posteriormente, pelas próprias usinas. A partir de então, o índice de infestação caiu e se

manteve inferior a 10% (MACEDO et al, 1983).

2.1.4 Expressão gênica e controle

Desde as descobertas pioneiras de Mendel, os princípios de crescimento,

desenvolvimento e respostas dos organismos ao ambiente têm sido estudados como

programas determinados pela expressão dos genes. Assim, uma das questões mais

relevantes seja entender como os elementos na seqüência de DNA são utilizados para a

expressão de seus genes, em que condições cada produto gênico é sintetizado e, uma

vez sintetizado, qual a sua função (BARSALOBRES, 2004).

Vários projetos objetivando estudar o conjunto de genes de algumas espécies de

gramíneas foram desenvolvidos, tais como o projeto de seqüências-alvo expressas

(EST’s – Expressed Sequence Tags) do arroz (Oryza sativa L.) (SASAKI, 1998) e o do

milho (Zea mays) (GAI et al., 2000). Também foram lançados diferentes programas

para entender o mecanismo genético da cana-de-açúcar (Saccharum sp.). Estes projetos

estão sendo conduzidos, por exemplo, na Austrália (Bureau of Sugar Experimental

Stations – BSES), na África do Sul (South African Sugar Association Experiment

Station – SASEX), nos Estados Unidos da América (American Society of Sugar Cane

Technologists – ASSCT) e no Brasil através da Cooperativa de Produtores de Cana,

Açúcar e Álcool do Estado de São Paulo (COPERSUCAR) e Fundação de Amparo à

Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) (Téran & Novaretti, 1980).

A agroindústria da cana-de-açúcar no Brasil tem uma produção anual de 420

milhões de toneladas de cana, o que equivale a 25% do que é gerado no mundo. Metade

desse volume se destina a produção de etanol (álcool) e a outra metade para a produção

de açúcar (JORNAL DA CANA, 2006). Além destes produtos, a cana-de-açúcar

também constitui base para produção de matérias-primas como bagaço, melaço, e outras

de utilização crescente, (STUPIELLO, 1987).

No entanto, muitos fatores são responsáveis pela redução dos rendimentos

agroindustriais da cultura, tais como a ação de pragas que causam significativas perdas

por unidade de área. Entre essas pragas, destaca-se a broca do colmo D. saccharalis,

pela sua ampla distribuição nos canaviais do Brasil e de outras localidades no continente

27

americano de maneira geral (TERÁN, 1987; VENDRAMIM et al., 1989). D.

saccharalis ataca a cultura da cana-de-açúcar pela abertura de galerias nos colmos,

provocando perda de peso, morte das gemas e seca das folhas centrais sintoma

conhecido como "coração morto", que além de reduzir a tonelagem por área, não raro,

exige altos custos com replantes. Ocorrem também prejuízos diretos consideráveis,

devido às aberturas (orifícios e galerias) que permitem a entrada dos fungos

Colletotrichum falcatum Went e Fusarium moniliforme, que invertem a sacarose em

glucose, diminuindo a pureza do caldo e o peso do açúcar (GUAGLIUMI, 1972/73;

GALLO et al., 1978). Estima-se que para cada 1% de intensidade de infestação perde-se

0,14% de cana em peso no campo e 0,48% de açúcar no processo de extração na

indústria (ORLANDO-FILHO et al., 1994).

Um crescente interesse por experimentos de expressão gênica tem sido verificado

nas pesquisas médica, biológica e agrícola. Com o advento da técnica de Seqüências

Alvo Expressas (EST’s), utilizada no Projeto SUCEST (SUGARCANE EST Project),

foi possível avaliar a expressão de milhares de genes simultaneamente.

Dois exemplos dessas técnicas são os micro e macro arranjos de DNA, que

permitem a obtenção de informações sobre a expressão de milhares de genes. Nesta

técnica, o arranjo de diferentes formas de DNA permite o monitoramento simultâneo

dos níveis de expressão em larga escala, possibilitando a análise de genes em diferentes

tipos de células ou em diferentes condições fisiológicas. Isto é possível porque as

variações nos níveis de transcritos celulares correspondem às diferenças na expressão

gênica, que podem ser mensuradas por fluorescência (GASCH, 2002) ou por

radioisótopos em membranas de náilon (JUNG & HWANG, 2000).

Barsalobres-Cavallari et al. (2006) realizaram experimentos de expressão gênica

em cana-de-açúcar na presença de D. saccharalis. As variedades SP80-3280

(susceptível) e SP81-3250 (tolerante) de cana-de-açúcar foram expostas à D.

saccharalis. Plantas submetidas à lagarta e plantas controle foram coletadas em 0,5; 6,0;

12,0 e 24,0 h de experimento. As análises permitiram a identificação de genes

diferencialmente expressos na cana-de-açúcar em resposta ao ataque do parasito. Foram

analisados o tempo, dinâmica e regulação da expressão de 3.840 clones de genes. As

seqüências foram agrupadas em dezesseis classes, a saber: metabolismo de

aminoácidos, crescimento e desenvolvimento, metabolismo de proteínas, metabolismo

de RNA, metabolismo secundário, resposta a diferentes condições de estresse,

transporte, bioenergética, transdução de sinal, dinâmica celular, metabolismo de DNA,

28

metabolismo de lipídios, metabolismo de nitrogênio, sulfato e fosfato, metabolismo de

nucleotídeos e função não determinada.

Os resultados de Barsalobres-Cavallari (2004) ajudam elucidar as estratégias de

defesa desenvolvidas pela cana-de-açúcar para evitar os danos causados por esta praga.

Neste estudo, os dados do microarray (também comumente conhecido como gene ou

genoma chip) revelaram 580 EST’s com expressão aumentada, oriundos das duas

variedades. Estes resultados são importantes não somente porque este é o primeiro

estudo em larga escala da expressão gênica de uma monocotiledônea em resposta ao

ataque de herbívoros, mas também, porque permite a comparação dos perfis de

expressão entre genótipos susceptível e tolerante de cana-de-açúcar. Este estudo abre

possibilidades para a engenharia genética de plantas de cana-de-açúcar insetos-

resistentes e também para o uso destes genes como marcadores moleculares em

programas de melhoramento assistido (GASCH, 2002).

2.2 O Hospedeiro Diatraea saccharalis

O controle químico da praga D. saccharalis foi intensamente testado, porém os

resultados não foram significativos (DEGASPARI et al., 1981). Em conseqüência disso,

em 1974 foi introduzido em Alagoas o micro himenóptero C. flavipes, procedente da

Republica de Trinidad e Tobago (situada no sudeste da América Central) e multiplicado

no laboratório do extinto Programa Nacional do Melhoramento da Cana-de-Açúcar

(PLANALSUCAR), permitindo o controle efetivo da praga pelo endoparasitóide C.

flavipes (MENDONÇA-FILHO, 1978).

A vespa C. flavipes localiza D. saccharalis e por meio do seu ovipositor insere os

ovos na lagarta (inoculação). As larvas do parasitóide emergem da lagarta hospedeira,

empupam e dão origem a novos adultos da C. flavipes. Cerca de 10 a 15 dias após a

inoculação, a lagarta hospedeira morre, interrompendo, assim, o ciclo de vida da D.

saccharalis (MACEDO & ARAÚJO, 2000a).

A lagarta da cana-de-açúcar, D. saccharalis é um inseto que apresenta

metamorfose completa, ou seja, passa pela fase de ovo, larva (com 5 instares), pupa e

adulto. É considerada a mais importante praga da lavoura canavieira, uma vez que o

caráter contínuo da cultura e sua extensão disponibilizam ao lepidóptero uma grande

29

abundância de alimentos, tornando-se assim permanente. Localizando-se no interior do

colmo da cana-de-açúcar, a lagarta de D. saccharalis resguarda-se da ação de inseticidas

e protege-se contra o combate mecânico. Não consegue, no entanto, ficar livre do ataque

de seus inimigos naturais quando se encontra na fase de lagarta (MACEDO &

ARAÚJO, 2000b).

A fase de ovo de D. saccharalis pode variar de 4 a 9 dias. As lagartas podem

atingir, ao final do seu desenvolvimento, até 25 mm de comprimento. Assim que os

ovos eclodem, as lagartas na fase inicial (antes da primeira ecdise) se alimentam do

parênquima das folhas e após a primeira muda (ecdise) penetram no colmo, através da

gema, onde vão passar cerca de 40 dias. Antes da formação da pupa, as lagartas

perfuram a casca e fecham parcialmente o orifício com fios de seda e resto de alimentos

e, assim protegida, passam para a fase de pupa. A fase de pupa pode variar de 9 a 14

dias. Na fase adulta a mariposa apresenta uma coloração amarelo palha com cerca de 25

mm de comprimento, e as asas anteriores com linhas diagonais em forma de duplo V

invertido. A fase adulta de D. saccharalis dura, em média, cinco a sete dias quando cada

fêmea pode produzir até 300 ovos. A fêmea deste inseto apresenta asas geralmente mais

claras, abdome volumoso e ausência de concentração de cerdas no último par de patas,

e, geralmente, maior que o macho. Já este possui asas anteriores com pigmentação mais

acentuada, abdome geralmente delgado e concentração de cerdas no último par de patas

(LIMA-FILHO & LIMA, 2001).

As fêmeas adultas de D. saccharalis são mariposas que ovipositam nas folhas do

sorgo e de outras gramíneas, sendo considerada uma praga importante nas culturas da

cana-de-açúcar, milho e arroz. Após a eclosão, as lagartas para se alimentar raspam o

limbo foliar dirigindo internamente no sentido da base da bainha das folhas penetrando

no colmo e, ao se alimentarem, cavam galerias. Estas galerias normalmente são verticais

e ascendentes ou podem ser circulares seccionando o colmo. Em ambos os casos, as

galerias podem ser contaminadas por fungos que provocam uma reação vermelha no

interior do colmo, contribuindo para aumentar os danos (BELLOTTI, 1992).

Os prejuízos são causados principalmente pelo quebramento das plantas o que

pode ser agravado por ventos fortes e plantios muito adensados. Na região Centro Oeste

brasileiro, D. saccharalis tem sido um problema sério em culturas anuais como milho,

sorgo e arroz. Quando a infestação é na região do pedúnculo, pode provocar a morte da

panícula com perda total das plantas atacadas. No início do desenvolvimento da cultura

os danos são semelhantes aos causados pela lagarta elasmo, cujo sintoma de seca das

30

folhas centrais é conhecido como "coração morto". Em plantas mais desenvolvidas, os

danos podem causar tombamento das plantas com sintomas conhecidos como pescoço-

de-ganso ou plantas com colmos quebrados (MACEDO & BOTELHO, 1988).

2.3 O Parasitóide Cotesia flavipes

A vespa C. flavipes pertence à ordem Hymenoptera e família Braconidae. É um

parasitóide micro himenóptero, haplodiplóide, onde os machos são produzidos por

partenogênese arrenótica, ou seja, de ovos não fertilizados, enquanto que as fêmeas

originam se de ovos fertilizados. Originária da Índia e do Paquistão esse parasitóide foi

introduzido no Brasil em 1974, sendo utilizado no controle de lagartas da cana-de-

açúcar, D. saccharalis (VETORELLI et al., 1999).

Os parasitóides desenvolvem-se dentro das larvas ou das pupas de outros insetos.

No caso de C. flavipes, a larva da vespa tem seu desenvolvimento no interior das

lagartas de D. saccharalis. A fêmea pode ser diferenciada do macho por possuir antenas

menores e quando colocada em contato com a lagarta, ela ovoposita, isto é, a fêmea

pousa sobre a lagarta de D. saccharalis e curva as antenas ao inserir seu ovopositor

(túbulo por onde saem os ovos) (RICKLEFS, 2003).

As larvas de D. saccharalis são parasitadas, naturalmente, por C. flavipes com

emergência de larvas e formação dos casulos. C. flavipes, após introduzir o ovipositor

no hospedeiro, deposita de 60 a 65 ovos o que foi confirmado ao se dissecar larvas de

D. saccharalis recém parasitadas por este micro himenóptero (MACEDO, 2000).

Segundo Arrigoni (1996) apud Perticarri (2002), em 1995, no estado de São

Paulo, foi utilizado o controle biológico em 424 mil hectares na cultura da cana-de-

açúcar, enquanto o controle químico (usando inseticidas) foi aplicado em apenas cinco

mil hectares em áreas de alta infestação com variedades suscetíveis. Entre os

parasitóides usados para o controle da lagarta da cana-de-açúcar, C. flavipes demonstrou

maior eficiência conforme trabalhos de Botelho (1992) e Macedo (2000).

Botelho (1992) realizou estudo no período de 1978 a 1989 na região de

abrangência da Coordenadoria Regional Sul (COSUL) – Instituto do Açúcar e do

Álcool (IAA) e o PLANALSUCAR comparando a eficiência de vários parasitóides de

D. saccharalis: Metagonistylum minense Towns, C. flavipes, Paratheresia claripalpis

31

Wulp e outros. Entre os parasitóides testados constatou-se que C. flavipes foi o principal

inimigo natural da lagarta da cana-de-açúcar D. saccharalis, contribuindo com 76,64%

no parasitismo total obtido no ano de 1989.

Apesar da comprovada eficiência de C. flavipes na redução da intensidade de

infestação da lagarta da cana-de-açúcar D. saccharalis, essa eficiência é observada

apenas onde as liberações do parasitóide são feitas com freqüência (NARDIM, 2002).

2.4 Condições Ambientais e Nutr icionais para Cr iação de C. flavipes e D. saccharalis

A criação de insetos em dietas artificiais foi melhorada em programas de manejo

de pragas nos últimos 30 anos (KOGAN, 1980), e isto possibilitou a realização de

pesquisas sobre as exigências de temperatura ideal para o desenvolvimento dos

mesmos.

A temperatura afeta o processo de criação do hospedeiro e do parasitóide e o

consumo e utilização de alimento constituem condição básica para o crescimento,

desenvolvimento e a reprodução de insetos, pois a quantidade e qualidade do alimento

utilizado na fase larval afetam o desempenho dos adultos (SCRIBER & SLANSKY,

1981; PARRA, 1991).

O consumo de diversas dietas artificiais por D. saccharalis e o uso desse inseto

hospedeiro de C. flavipes foram avaliados em diferentes temperaturas, mas pouco se

conhece sobre o efeito da temperatura no crescimento e proporção sexual do parasitóide

C. flavipes em larvas de D. saccharalis. Além disso, o ganho de massa corporal tem

sido utilizado para se definir a criação dessa vespa em laboratório. O efeito de altas

temperaturas sobre D. saccharalis e seus principais inimigos naturais foi estudado

tomando por base a faixa de temperatura registrada no interior dos colmos, durante a

queima do canavial (SOUZA, 1981; FERRAZ, 1982 apud SOUZA et al., 2001).

Lagartas de D. saccharalis submetidas a temperaturas de 40, 44, 48, 52, 56 e

60ºC, por dois minutos, morreram a partir de 52ºC e suas pupas, expostas a 52ºC, deram

origem a adultos em menor proporção que aquelas submetidas a temperaturas inferiores,

e todas morreram quando submetidos a temperatura igual ou superior a 56ºC. O inimigo

natural C. flavipes foi mais resistente, suportando até 60ºC por dois minutos. Assim, as

32

altas temperaturas prejudicaram D. saccharalis e seus inimigos naturais na fase larval

(MACEDO, 1988).

De acordo com Parra (1996) a temperatura ideal para criação dos parasitóides em

lagartas de D.saccharalis em laboratório é de 25°C ± 2°C, umidade relativa de 60% e

70% e fotoperíodo de 14 h de luz. Usar tubos de vidro de fundo chato de 2,5 cm de

diâmetro por 8,5 cm de altura para criar o parasitóide.

A proporção sexual é uma variável resposta importante, a ocorrência de alta

freqüência de machos em relação à de fêmeas em insetário é prejudicial ao controle

biológico de D. saccharalis, pois a fêmea de C. flavipes é responsável pelo parasitismo

de D. saccharalis. Por isto, a proporção ideal entre machos e fêmeas para um controle

eficaz é de 1:1. A razão sexual pode ser analisada pela competição pelo local de cópula.

O segundo parasitóide deposita menos ovos que o primeiro, com a razão sexual

tendendo para maior número de machos. A fêmea de C. flavipes ao encontrar um

hospedeiro não adequado, para o desenvolvimento de sua prole, mostra tendência de

produção de mais machos que fêmea. Estes, ao se tornarem adultos, irão copular com

várias fêmeas, por serem poligâmicos, aumentando, desta maneira, o número de

descendentes da segunda geração responsável pelo super parasitismo (CAMPOS-

FARINHA, 2000).

A maior produção de machos ocorre, também quando D. saccharalis é parasitada

mais de uma vez, pois muitos parasitóides conseguem discriminar hospedeiro parasitado

de não parasitados intra especificamente o que pode ocorrer por marcadores externos ou

internos. A fêmea de Aphelinus semiflavus Howard discrimina o hospedeiro Myzus

ascalonicus Doncaster externamente, tocando-o com as antenas e percebendo possíveis

substâncias que saíram do hospedeiro quando anteriormente parasitado. No hospedeiro

surgem reações à ovoposição quando o ovipositor da segunda fêmea entra em contato

com substâncias injetadas pelo parasitóide primário (CIRELLE & PENTEADO, 2003).

A temperatura e o número de inoculação influenciam o crescimento e a proporção

sexual do parasitóide C. flavipes em larvas de D. saccharalis. Portanto, pode-se

determinar a temperatura ideal para se obter maior crescimento e melhorar a proporção

sexual entre machos e fêmeas da vespa (PARRA, 1996).

33

3 MATERIAL E MÉTODOS

Os ensaios foram realizados no Insetário de Pesquisa e Desenvolvimento

Entomológico, localizado na cidade de Serra dos Aimorés, estado de Minas Gerais,

Brasil. A fase de montagem do experimento e observação ocorreu entre os meses de

outubro de 2006 a janeiro de 2007.

3.1 Produção em laboratór io do parasitóide Cotesia flavipes usando como hospedeiro Diatraea saccharalis

O insetário tem por objetivo produzir grande quantidade de C. flavipes para

liberação nos canaviais infestados, na razão de 6.000 a 30.000 C. flavipes ha.-1 de cana

plantada, de acordo com infestação da lagarta.

No laboratório do insetário há uma sala de dieta, local onde são preparadas as

dietas artificiais para alimentação das lagartas de D. saccharalis, na fase inicial

chamada dieta de criação ou de tubo e dieta de recria ou de bandeja na fase final. A

assepsia desta sala é um fator importante para evitar a contaminação por fungos,

bactérias e vírus na dieta.

Este ambiente deve ter a temperatura controlada, cerca de 20ºC, pois é usado

também para armazenamento dos componentes da dieta. Neste local, os ovos da D.

saccharalis depositados em papel ofício (Figura 1), depois de esterilizados são cortados

e colocados nos tubos com dieta e em seguida são fechados com tampões de algodão e

levados para a sala de criação de lagartas.

34

Os materiais (solução vitamínica, cloreto de colina) utilizados na preparação de

dieta e as posturas de D. saccharalis foram colocados na geladeira com a temperatura

mantida a 5ºC, que, também, foi usada para guardar os casulos de C. flavipes, para

retardar o seu desenvolvimento.

FIGURA 1: Aspecto geral dos ovos da Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae) depositados em papel oficio.

O laboratório do insetário dispõe, também, de sala para a criação de lagartas D.

saccharalis (Figura 2).

FIGURA 2: Aspecto geral da sala de criação de lagartas Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae).

35

Da mesma forma que a sala de dieta, a sala de criação de lagartas D. saccharalis,

também, é climatizada. Na sala de criação de lagartas ocorre a eclosão dos ovos de D.

saccharalis que vão se desenvolver alimentando-se da dieta disponibilizada nos tubos.

A temperatura dessa sala foi mantida em 28 + 2ºC. Para isso foram usados aquecedores

e a luminosidade artificial, com fotoperíodo de 12 horas, foi mantida por meio de uma

lâmpada incandescente (40 w), controlada manualmente por meio de interruptor, ligado

às 06h00min e desligado às 18h00min (Figura 3).

FIGURA 3: Aspecto geral da disposição das placas e luminosidade utilizadas na unidade.

Após 14 dias, quando as lagartas estão desenvolvidas (Figura 4), retira-se de cada

lote 20% dos tubos com lagartas para reposição de material biológico que deverá

completar o ciclo transformando-se em crisálidas, sendo esta fase anterior à fase adulta

(mariposa).

36

FIGURA 4: Aspecto geral das lagartas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae) com 14 dias de desenvolvimento.

As crisálidas, após se transformarem em mariposas, são acasaladas para obtenção

de novas posturas (Figura 5). Esta sala também é usada para acelerar o amadurecimento

dos casulos de C. flavipes quando necessita de material biológico para inoculação das

lagartas.

FIGURA 5: Aspecto geral das crisálidas usadas para a produção de mariposas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae).

37

Na sala de postura, as mariposas Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae)

foram acasaladas em câmaras construídas em tubos plásticos de 10 cm de diâmetro por

22 cm de altura, revestidas internamente com papel oficio branco nas laterais (Figura 6),

na proporção de dois machos para uma fêmea. Os ovos depositados nos papéis foram

posteriormente esterilizados em solução de sulfato de cobre para evitar contaminações.

O papel contendo os ovos foi cortado e cada pedaço desse papel com cerca de 30 ovos

foi colocado no tubo com dieta de alimentação. A temperatura desta sala foi mantida

entre 20 a 22ºC, por meio de ar condicionado sendo o fotoperíodo de 12 a 14 horas.

FIGURA 6: Câmara para acasalamento das mariposas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae).

Na sala de inoculação de parasitóides foram realizadas as “ inoculações” das

lagartas D. saccharalis pelo parasitóide C. flavipes. Essa sala possui boa luminosidade,

sem incidência de raios solares e temperatura ambiente de 26ºC.

No processo de inoculação dos ovos do parasitóide C. flavipes na lagarta de D.

saccharalis utilizou-se placas de Petri contendo dieta de recria e quatro lagartas

inoculadas. Essas placas foram depositadas em caixotes plásticos com capacidade para

400 unidades. A temperatura da sala de incubação foi mantida entre 28 + 2º C, com

aquecedores, com fotoperíodo de 12 horas controlado por lâmpadas incandescentes.

Depois de inoculados, as placas contendo o material biológico foram conduzidas nos

caixotes para a sala de criação de lagartas parasitadas.

38

Nessa sala, o material biológico permanece por cerca de 14 dias até as larvas do

parasitóide C. flavipes emergirem da lagarta de D. saccharalis e se transformarem em

casulos, formando uma massa com aproximadamente 60 casulos dos quais

posteriormente surgirão as vespas adultas.

Neste ambiente, também, ficaram as lagartas de D. saccharalis que se

transformaram em crisálidas e posteriormente em mariposas para serem usadas na sala

de postura.

Na sala de revisão foi realizada a coleta das massas de casulos dos lotes de

lagartas “ inoculadas” pelo parasitóide e as pupas (crisálidas) das lagartas não inoculadas

(Figura 7). Este ambiente é bem iluminado naturalmente, com janelas transparentes de

vidros e sem incidência direta de raios solares.

FIGURA 7: Placa de Petri contendo massa de casulo de lagartas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae) “ inoculadas” por parasitóide.

Todo o material biológico recolhido na sala de revisão foi encaminhado à sala de

postura, para isso foram usados copos descartáveis com tampa (Figura 8). Cada copo

contém cerca de 30 massas de casulos sendo o recipiente usado para transportar o

material biológico para o campo. Para manutenção do ciclo do parasitóide, o insetário

reserva sempre placas de Petri com 10 massas de casulos que após a eclosão das vespas

são usadas para inoculação das lagartas de D. saccharalis no insetário.

39

FIGURA 8: Vista geral dos copos plásticos, com tampa, utilizados para transporte de Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae) para os canaviais.

No insetário existem duas áreas para a higienização dos materiais usados no

laboratório, uma para tubos e outra para as placas de Petri e caixotes. Esta etapa é muito

importante para todo o processo, pois, os materiais usados trazem consigo agentes

contaminantes, a exemplo de fungos, bactérias e vírus.

Os tubos são colocados em imersão numa solução (50 L de água e 0,5 L de

hipoclorito de sódio a 6% princípio ativo), por 24 horas para limpeza, sendo, a seguir,

enxaguados em água corrente. Todos os tubos foram tampados com algodão e levados

para serem esterilizados na autoclave à temperatura de 120ºC, por aproximadamente,

três horas (Figura 9).

FIGURA 9: Recipiente contendo tubos limpos e tampados com algodão prontos para serem autoclavados.

40

Durante a limpeza das placas de Petri (plásticas) foram separadas s tampas e dos

fundos dessas placas, colocado-as numa solução preparada com 250 L de água e 1,5 L

de hipoclorito de sódio a 6% princípio ativo, ficando imersas por 24 horas no tanque de

limpeza. Após este período as placas foram enxaguadas em água corrente e levadas para

secar em mesas teladas expostas ao sol (Figura 10).

FIGURA 10: Aspecto geral da mesa telada usada para secagem das placas de Petri.

3.2 Influência da temperatura na proporção sexual

As lagartas usadas no experimento foram obtidas de ovos de D. saccharalis

produzidas através do acasalamento das mariposas sob condições controladas de

temperatura de 20,15 + 0,9ºC e fotoperíodo de 12 horas. A postura contendo ovos de D.

saccharalis foi mantida em ambiente com umidade relativa do ar 30 + 10 % e

temperatura (20,15 + 0,9ºC). Após a retirada do papel ofício que reveste internamente a

câmara de acasalamento, contendo ovos da D. saccharalis, as posturas foram tratadas

com solução de sulfato de cobre 1%, para evitar contaminação por microrganismos. Em

seguida, o papel contendo as posturas (ovos) da mariposa foi cortado em pedaços

contendo cerca de 30 ovos e transferido para tubos com a dieta de alimentação

(Figura 11).

41

(A) (B)

FIGURA 11: Tubos com dieta de alimentação e bandejas com dieta de realimentação pronta para consumo da Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae) (A) e aspecto geral dos tubos e das bandejas de alimentação (B).

Após a eclosão, as lagartas se alimentaram por quatorze dias com uma dieta

balanceada, composta pelos seguintes ingredientes: açúcar, germe de trigo, ácido

ascórbico, levedura, cloreto de colina, vita gold, antibiótico wintomylon, caragenato,

farelo de soja, Nipagin, sais de Wesson, solução vitamínica e Clavulin 500

(comprimido). O preparo dessa dieta para criação da larva de D. saccharalis em

insetário e C. flavipes utilizadas para os ensaios, foi realizado com base no Protocolo de

criação.

3.3 Protocolo de cr iação de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae) e Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae) utilizadas para os ensaios

3.3.1 Preparo da dieta artificial para criação da larva, em insetário localizado em Serra dos Aimorés, Minas Gerais, Brasil

As dietas artificiais utilizadas na criação de D. saccharalis podem ser de dois

tipos, dieta de alimentação (tubo ou de criação) e dieta de realimentação (bandeja ou de

recria). O preparo destas duas dietas é semelhante variando, apenas, alguns ingredientes

42

e as quantidades dos mesmos. Os ingredientes sólidos são pesados enquanto os

ingredientes líquidos são dosados em pipetas plásticas graduadas.

Durante todo o processo, a operadora é equipada com avental, luvas, protetor

respiratório e touca. A sala de pesagem e dosagem do material é azulejada e fechada,

dispõe de ar condicionado para manter a temperatura ideal da sala.

Na sala onde os ingredientes da dieta são cozidos há ventilação natural, por meio

de janela telada e o fogão usado é industrial de duas bocas.

A solução vitamínica a ser incorporada na dieta é preparada de acordo com a

necessidade de uso, levando-se em consideração a deterioração de alguns de seus

reagentes, sua composição e preparo estão descritos na tabela 1.

TABELA 1: Dieta de alimentação (tubo) de larvas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae), utilizada no insetário

Ingredientes Unidade Quantidade

Açúcar g 60 Germe de Trigo g 500 Acido Ascórbico g 20 Levedura g 500 Cloreto de Colina g 04 Vita Gold mL 4 Wintomylon mL 16 Caragenato g 220 Farelo de Soja g 1000 Nipagin g 40 Sais de Wesson g 20 Sol. Vitamínica mL 100 Clavulin 500 (comprimido) mg 4 Água no Liquidificador mL 5600 Água mL 4000 Preparo da Solução Vitamínica* Via seca Ampola 2 Via líquida Ampola 2 Água destilada mL 1000

*Após o preparo conservar na geladeira e consumir em até 15 dias. Rendimento: 640 tubos de 35 mL

43

Todos os ingredientes, exceto o caragenato, são misturados em um liquidificador

industrial com capacidade para 8,0L colocando, também, o volume de água no

liquidificador, especificados para cada dieta e triturados por 15 a 20 minutos.

Enquanto isso, o caragenato é dissolvido no volume de água especificado para a

respectiva dieta em uma panela com capacidade para 20L, misturado e aquecido até a

fervura. A mistura é feita com auxílio de uma colher de madeira, para facilitar a

homogeneização. O tempo de aquecimento é de aproximadamente 10 minutos.

Após preparada a mistura do caragenato aquecido na panela, este volume é

adicionado à mistura preparada no liquidificador e esta nova massa novamente deve ser

homogeneizada por dois minutos.

A dieta é transferida, ainda quente para os recipientes de criação, sendo a de

alimentação transferida para tubos de 35mL e a dieta de realimentação transferida para

bandejas plásticas de 248,5g com capacidade de 6000mL sendo colocada uma camada

de dieta de aproximadamente 916g, que após o seu resfriamento será cortada em

pequenos cubos que servirão para alimentação da D. saccharalis na fase de

realimentação.

As lagartas de D. saccharalis foram criadas inicialmente em dietas artificiais

(HENSLEY & HAMMOND, 1968 apud MACEDO, 2000), modificadas para criação e

realimentação de lagartas D. saccharalis (NALIM, 1991; PARRA & MIHSFELDT,

1992 e KING & HARTLEY, 1985), sendo adaptadas para o insetário de Serra dos

Aimorés para alimentação de D. saccharalis na fase inicial (alimentação) e no estágio

final (realimentação) (Tabela 2).

TABELA 2: Dieta de realimentação (bandeja) de larvas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Pyralidae), utilizada em laboratório de controle biológico

Ingredientes Unidade Quantidade

Açúcar g 830 Acido Ascórbico g 30 Solução vitamínica citoneurim mL 48 Clavulin 500 (comprimido) mg 06 Acido Acético mL 150 Levedura g 750 Wintomylon mL 30 Caragenato g 240

44

TABELA 2 – cont. Farelo de Soja g 1170 Nipagin g 200 Cloreto de Colina g 90 Vita Gold mL 06 Na panela mL 5400 Água no Liquidificador mL 6000 Preparo da Solução Vitamínica* Via seca Ampola 2 Via líquida Ampola 2 Água destilada mL 1000

Peso da bandeja: 248,5g/Peso da dieta preparada: 916g Rendimento para 15 bandejas de 6000 mL cada

A unidade experimental consistiu no uso de placa de Petri plástica contendo D.

saccharalis, com 14 dias de eclosão e dois gramas de dieta (Preparo da dieta artificial

para criação da larva) e a vespa fêmea de C. flavipes como parasitóide (Figura 12).

FIGURA 12: Aspecto geral da preparação das placas de Petri com dieta para inoculação de lagartas por parasitóides (vespas fêmeas de Cotesia flavipes).

Foi avaliado o efeito da temperatura sobre a proporção sexual utilizando-se quatro

níveis (21, 25, 30 e 40oC) regulados com auxilio de um ar condicionado (Modelo

Cônsul de 10.000 BTUS) instalado na sala postura com temperatura regulada para 21ºC

e aquecedores Modelo Malory de 1.500W nas demais salas. Para iluminação das placas

foram utilizadas lâmpadas incandescentes de 40W.

45

As temperaturas das salas do insetário foram monitoradas, diariamente, com

termômetro de máxima e mínima durante o período do experimento, sendo mantidas

com ar condicionado e aquecedores. A temperatura média das salas no período

experimental foi de 30,55 + 1,42ºC na sala criação; 21 + 0,9ºC na de acasalamento e

25±1,2oC na sala de D. saccharalis inoculadas.

As observações foram feitas até a formação das massas de casulos que foram

individualizadas em placa de Petri e mantidas sob a mesma temperatura de incubação

até 100% de eclosão e morte dos parasitóides.

Para avaliar a proporção sexual real do insetário, foi realizado um experimento

com massas de casulos de C. flavipes com duas revisões de lote, inicialmente após 12

dias de inoculação sendo o tempo final de 14 dias. As lagartas D. saccharalis foram

inoculadas com C. flavipes.

As massas de casulos deste experimento foram retiradas de placas de Petri

contendo cada placa quatro lagartas parasitadas que foram submetidas à temperatura de

25 ± 1,2oC durante 14 dias. As amostras foram tomadas de forma aleatória de cada lote

(com 1.600 brocas inoculadas) com cinco repetições, sendo colocada uma massa de

casulo por placa de Petri para desenvolvimento. Após 12 dias de parasitismo, 25

amostras foram retiradas e 14 dias após, outras 25 amostras. Os lotes usados foram os

primeiros inoculados no ano de 2007 cujos números foram dois, três, quatro, cinco e

seis inoculados no mês de janeiro usando C. flavipes como parasitóide e D. saccharalis

como hospedeiro.

As amostras foram colocadas para emergência na sala de postura cuja temperatura

média foi de 21 ± 0,9oC e o fotoperíodo de 12 horas, sendo mantidas até a emergência e

morte de 100% das vespas, quando então foram contadas e separadas usando como

critério o dimorfismo das antenas, onde os machos têm antenas mais longas que as

fêmeas.

3.4 Influência da disponibilidade de alimento

Para avaliar a influência da disponibilidade de alimento fornecida, a criação

estoque submetida à temperatura de 25 ± 1,2oC, lagarta recém-parasitada e sem parasitar

com variação na quantidade de dieta disponibilizada de 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 e 3,0 gramas,

individualizadas em placas de Petri, com cinco repetições para cada dosagem.

46

Diariamente foi feito rodízio entre as Placas na sua localização evitando que a mesma

placa ficasse sob o foco de luz por mais tempo em relação às outras.

Para se determinar a massa inicial fresca de D. saccharalis, foi usada uma balança

de precisão, Mark 210A classe 1 marca Tecnal. A cada cinco dias verificou-se a massa

do conjunto (D. saccharalis e dieta) até formação dos casulos de C. flavipes quando,

então, a massa de casulo foi retirada da lagarta D. saccharalis morta e mantida sob a

temperatura de 25±1,2oC até a emergência de 100% das larvas das vespas. Em D.

saccharalis que não foram inoculadas, aguardou-se a formação de crisálidas sendo o

tempo de aproximadamente, 35 dias.

Ao término da emergência de C. flavipes, quando todas as larvas da vespa se

encasularam fora do corpo da lagarta, os sexos foram segregados pelo dimorfismo das

antenas (WILKINSON, 1996) registrado a proporção entre as C. flavipes machos e

fêmeas. Em seguida, os materiais biológicos foram conservados em geladeira sob

temperatura de 5ºC e levados em caixa de isopor com gelo ao Centro de Estudos em

Biologia (CEB) do Centro Universitário de Caratinga (UNEC), acondicionados em

estufa Micro processada com circulação forçada de ar, modelo Q314, regulada a

temperatura de 37oC, até a obtenção da massa seca constante. A massa seca foi

determinada por meio de pesagem usando balança de precisão marca Tecnal, modelo

Mark 210 A, classe 1.

O número final de ovos de C. flavipes (n) provenientes do parasitismo de D.

saccharalis foi estimado somando-se o número de indivíduos de C. flavipes adultos (i)

com o número de casulos sem emergência de adultos (falhas de casulos) presentes na

massa de casulos (nc) (Equação 1).

N = (i+nc); onde:

N = nº. final de ovos de C. flavipes; i = nº. indivíduos de C. flavipes adultos; nc = nº.

casulos sem emergência de adultos.

As vespas C. flavipes utilizadas foram postas a priori durante 24 horas com

machos da mesma espécie, conforme procedimento de rotina do insetário em sala de

temperatura de 25 a 30ºC. As lagartas D. saccharalis e as vespas C. flavipes usadas no

experimento foram oriundas do próprio insetário.

As lagartas de D. saccharalis usadas foram selecionadas aleatoriamente de tubos

com 14 dias de inoculados com posturas da mariposas. A metodologia de criação

47

adotada no insetário usa tubos de vidro de fundo chato de 2,5 x 8,5 cm (diâmetro x

altura), a 25 ± 1,2ºC, umidade relativa de 60 ± 10% e fotoperíodo de 12h de luz,

conforme método descrito por Parra (1996).

3.5 Análises Estatísticas

As freqüências de machos e fêmeas foram testadas ao nível de 5% de

probabilidade considerando um grau de liberdade pelo teste χ2 a 5% de probabilidade.

Primeiramente, o teste foi aplicado admitindo-se a freqüência esperada de 1:1 caso a

proporção. Quando a primeira hipótese nula foi rejeitada, outras proporções foram

testadas até obter-se um valor não significativo, determinando-se assim a proporção

entre machos e fêmeas de C. flavipes no nível de fator considerado.

Foi construída uma matriz de correlação linear para testar por meio do teste t ao

nível de 5% de probabilidade a significância da associação entre as variáveis

freqüências de machos (n ) e fêmeas (n ), número total de indivíduos (n ), massas

secas de machos (W ), fêmeas (W ) e total (W ).

48

4 RESULTADOS

A razão de machos e fêmeas de C. flavipes emergidos de D. saccharalis foi maior

a 21 + 0,9oC (Tabela 3).

TABELA 3: Razão de machos ( ) e fêmeas ( ) de Cotesia flavipes emergidas de Diatraea saccharalis que foram submetidas a diferentes temperaturas, durante a fase larval por cerca de 30 dias de exposição constante à luz

Número Temperatura (oC)

Proporção ( : ) Valor de χ2

21 + 0,9 184 309 3:5 1,47ns

25 + 1,2 211 542 2:5 0,11ns

nsValores de χ2 não significativos ao nível de 5% de probabilidade com 1 grau de liberdade indicando que os mesmos são semelhantes às proporções estimadas.

A obtenção de 184 machos e 309 fêmeas, a 21 + 0,9oC mostra 3:5 (machos:

fêmeas), a qual foi de 2:5 a 25 ± 1,2oC.

As temperaturas de 30 e 40oC usadas para incubar as lagartas de D. saccharalis

parasitadas com C. flavipes resultaram em 100% de mortalidade das lagartas inoculadas.

A freqüência de machos de C. flavipes foi maior após 14 dias de inoculação nas

lagartas (Tabela 4).

49

TABELA 4: Número de machos (n ) e fêmeas (n ) de Cotesia flavipes com revisão de casulos 14 dias após inoculação submetidos à temperatura 25 ± 1,2oC durante a fase de desenvolvimento do parasitóide por cerca de 30 dias de exposição constante à luz

Dias após inoculação

n n n

12 895 1182 2077

14 574 1341 1915

total 1469 2523 3992

A emergência de 1469 indivíduos machos para 2523 fêmeas mostra proporção de

3:5 (macho: fêmea) (Valor de χ2 igual a 0,83 não significativo a 5% de probabilidade

com 1 grau de liberdade). Isto representou a média de 79,84 indivíduo de C. flavipes por

massa de casulo, a qual difere da média adotada comercialmente pelo insetário, de 50

indivíduos por massa de casulo (conjunto de cerca de 60 casulos de C.flavipes).

A matriz de correlação entre a quantidade de dieta e a freqüência de machos,

fêmeas, número total de indivíduos, massas secas (machos, fêmeas e total) de C.

flavipes emergidas de D. saccharalis está apresentada na Tabela 5.

TABELA 5: Matriz de correlação entre a quantidade de dieta de levedura Nalim (1991), Parra & Mihsfeldt (1992) e King & Hartley (1985). Freqüência de machos (n ) e fêmeas (n ), número total de indivíduos (n ), massas secas de machos (W ), fêmeas (W ) e total (W ) de Cotesia flavipes emergidas de D. saccharalis que foram submetidas à temperatura de 25 ± 1,2oC durante a fase de larval por cerca de 30 dias de exposição luminosidade, com fotoperíodo de 12 h/dia-1

Quantidade de dieta (g) n n n W W

n 0,04 ns 1,00

n 0,4 ns -0,24 ns 1,00

n 0,16 ns 0,35 ns 0,82* 1,00

W 0,24 ns 0,75* -0,20 ns 0,24 ns 1,00

W 0,22 ns -0,22 ns 0,96* 0,80* -0,19 ns 1.00

W 0,32 ns 0,13 ns 0,84* 0,89* 0,29 ns 0,89*

*Correlação significativa em nível de 5% de probabilidade pelo teste t, ns Correlação não significativa.

50

A dieta não apresentou relação com a massa seca total de C. flavipes e não afetou

a proporção sexual, mas influenciou as fêmeas sobre o número total da população de C.

flavipes sendo a correlação positiva e significativa em nível de 5% de probabilidade

pelo teste t (tabela 5).

51

5 DISCUSSÃO

5.1 Efeito da temperatura

As temperaturas de 30 e 40oC ocasionaram 100% de mortalidade em D.

saccharalis parasitadas com uma lagarta D. sacharalis inoculada por placa, no período

de 28 dias o que concorda os efeitos da queima do canavial sobre parasitóides de larvas

e de ovos de D. saccharalis (MACEDO, 2000).

A temperatura mais apropriada de incubação para C. flavipes com uma lagarta

parasitada por placa de Petri foi à 21oC, resultando em uma proporção de 3:5 que mais

se aproxima da preconizada por Campos-Farinha (2000), que foi a de 1:1 com uma

média de 80 C. flavipes por massa de casulos. Isto mostra que a temperatura afeta o

processo de criação de D. saccharalis e do parasitóide C. flavipes (SCRIBER &

SLANSKY, 1981 e PARRA, 1991).

Trichogramma spp. apresentou desvio significativo da razão sexual com a

emergência de maior número de fêmeas, em relação à temperatura de 18ºC (FONSECA

et al., 2005). Quatro espécies de Trichogramma em diferentes temperaturas

apresentaram maior número de fêmeas a 13oC que a 30ºC, e menor sobrevivência a

11,9oC e estresse térmico acima 30oC com tendência para maior produção de machos

(RUSSO & VOEGELÉ, 1982).

A temperatura interfere na razão sexual de Trichogramma, podendo-se obter

maior proporção de machos em temperaturas superiores a 30ºC. Esses resultados

também foram confirmados em estudos da influência do estresse térmico sobre

52

características biológicas, de indivíduos de T. pretiosum, submetidos a temperaturas

superiores a 30ºC (FONSECA et al., 2005).

A sobrevivência da fase imatura do parasitóide Oomyzus sokolowskii

(KURDJUMOV) em larvas da traça-das-crucíferas, Plutella xylostella (L.) foi também

influenciada pela temperatura. Em parasitóide a temperaturas de 18ºC e 30ºC, mostra

baixa taxa de emergência e a mortalidade total nas temperaturas de 15ºC e 33ºC

(FERREIRA et al., 2003). Nas temperaturas entre 22 e 28ºC seriam propicias para seu

crescimento, o que está coerente com o fato de que temperaturas superiores a 30ºC

tende a reduzir a sobrevivência da fase imatura desse parasitóide (WANG et al., 1999)

O número médio de indivíduos de O. sokolowski hospedeiro-1 não apresentou

diferenças significativas entre as temperaturas, com 7,3 a 12,0 adultos emergidos por

pupa de P. xylostella nas temperaturas estudadas, e menores valores, 9,1 e 7,3 adultos

emergidos, provenientes de 18ºC e 30ºC. A razão sexual, razão entre o número de

fêmeas e o número total de insetos emergidos, variou de 0,86 a 0,91 sem diferença entre

temperaturas com resultados semelhantes obtidos de populações criadas em laboratório

(WANG et al., 1999).

Em nível de laboratório, observa-se maior preocupação para o controle da

temperatura para criação de D. saccharalis, mas não são observadas as exigências

térmicas para o desenvolvimento de C. flavipes. Este fato tem trazido sérios problemas,

pois, muitas vezes os inoculadores têm dificuldade de realizar o seu trabalho devido à

desproporção sexual das C. flavipes (proporção ideal 1:1) nas placas usadas para

inoculação, ora com excesso de machos, muitas vezes provenientes de D. saccharalis

inoculadas por fêmeas que não acasalaram originadas do auto super parasitismo.

Há tendência para D. saccharalis na temperatura de 30°C proporcionar melhor

aproveitamento alimentar. Nesta condição, as lagartas crescem mais e a eficiência de

conversão de alimento é maior, sendo esta temperatura adotada para criação de lagartas

na fase inicial com dieta colocada em tubos de ensaio. Não obstante, observou-se 100%

mortalidade das vespas (SOUZA et al., 2001).

Lagartas de Metagonistylum minense Townsed e C. flavipes foram submetidos a

temperaturas de 40 a 60°C por dois minutos, morreram a partir de 52°C

(PARRA et al., 1989). Os M. minense, não emergiram a partir de 52°C, sendo que C.

flavipes mostrou maior resistência suportando, em laboratório, a temperatura de até

60°C por dois minutos, tempo semelhante ao da passagem do fogo pelo canavial.

53

Consideraram, ainda, que as altas temperaturas sejam prejudiciais a D. saccharalis e aos

seus inimigos naturais na fase larval.

A proporção sexual de C. flavipes foi afetada pela temperatura com a proporção

de três machos para cinco fêmeas 21 + 0,9oC e de dois machos para 5 fêmeas na de 25 ±

1,2oC. Assim, a temperatura de incubação mais apropriada seria a de 21 + 0,9oC, pois

define uma proporção que mais se aproxima da proporção de um macho para uma

fêmea Campos-Farinha (2000). Também, quando se inoculou, aproximadamente, 60

parasitóides por hospedeiro a 25 ± 1,2oC observou correlações positivas e significativas

entre o número total de indivíduos e o de fêmeas (r=0,82*), número total de indivíduos

com a massa de fêmeas (r=0,80*), número total de fêmeas com a massa seca total das

fêmeas (r=0,96) e com a massa seca total de indivíduos (r=0,84) ratificando a

prevalência de fêmeas, correlação positiva entre número total de indivíduos com a

massa seca total dos indivíduos (r=0,89) e da massa seca total dos indivíduos com a

massa seca total das fêmeas (tabela 3). A correlação não foi significativa em nível de

5% de probabilidade quando se analisou o efeito da quantidade de dieta sobre o número

de indivíduos e massa seca dos mesmos.

Estes resultados podem indicar que existe a ocorrência de auto superparasitismo

devido ao grande número de fêmeas (CAMPOS-FARINHA, 2000).

Quando o parasitóide tem a oportunidade de encontrar, somente, um hospedeiro,

ele volta a ovopositar na mesma lagarta, o que caracteriza super parasitismo, ocorrendo

maior número de ovos por lagarta, o que justifica a média do insetário de 80

vespas/massa-1 acima da média comercial adotada pelo laboratório que é de 50 vespas

massa-1. Geralmente no superparasitismo, ocorre um decréscimo significativo no

número de fêmeas (CAMPOS-FARINHA, 2000).

Uma explicação possível para o superparasitismo seria a de que a fêmea do

parasitóide não conseguiu discriminar uma lagarta, anteriormente, parasitada

(CAMPOS-FARINHA, 1996) e volta a parasitar a mesma larva. Este fato é o que

melhor explica a relação do insetário, sendo isso uma vantagem em curto prazo se fosse

usada em canas no ponto de colheita, porém a vespa permanece no campo durante todo

o ciclo da cana se reproduzindo e permitindo que o processo não seja interrompido.

A relação entre o número de ovoposição de C. flavipes e o de descendentes

emergidos com o hospedeiro D. saccharalis revelaram que duas ovoposições sucessivas

no hospedeiro aumentaram o número de parasitóides e também o número de larvas e

pupas inviáveis (YAMAUCHI et al., 1997).

54

No caso do auto super parasitismo, o número de fêmeas superior ao de machos de

imediato pode parecer um aspecto favorável, porém no campo a vespa permanece,

enquanto durar o ciclo da cana. Em visita técnica ao insetário, os auxiliares de

laboratório relataram que, em certas ocasiões, há excesso de machos, prejudicando as

inoculações e em outras as placas de Petri contendo as C. flavipes apresentam um

grande número de fêmeas, sendo este fato confirmado nesse estudo.

5.2 Disponibilidade de dieta

A quantidade de dieta não afetou a proporção e quantidade de C. flavipes e massa

seca (Tabela 5), o que discorda do fato de que o consumo e utilização de alimento

constituíam condição básica para o crescimento, desenvolvimento e a reprodução de

insetos (SCRIBER & SLANSKY, 1981) e PARRA, 1991), pois a quantidade e

qualidade do alimento utilizado na fase larval afetam o desempenho dos adultos de D.

saccharalis.

Diferentes espécies de insetos mostraram que os índices nutricionais são

extremamente variáveis dependendo da espécie em estudo (PARRA, 1991), fato,

também relatado para a maior eficiência de conversão do alimento a 30ºC para S.

frugiperda, e a 25 e 30ºC para H. virescens e D. saccharalis (SCRIBER &

SLANSKY, 1981). O presente estudo analisou o crescimento de C. flavipes em D.

saccharalis, enquanto a pesquisa desses autores, o consumo de dieta por D. saccharalis

não parasitada.

Pesquisas com dietas artificiais para criação de D. saccharalis parasitadas

precisam ser realizadas para se avaliar o efeito de outros tipos de dietas como germe de

trigo e levedura no crescimento e proporção sexual de C. flavipes.

55

6 CONSIDERAÇÕES FINAIS

A falta de controle rigoroso da temperatura em criação e manejo do parasitóide C.

flavipes pode levar a perdas na qualidade do material biológico produzido.

O insetário, do qual foram obtidas as amostras de C. flavipes e D. saccharalis,

procura controlar a temperatura de criação da D. saccharalis, porém precisa associar a

esse cuidado as exigências térmicas do parasitóide C. flavipes para acasalamento e

crescimento.

Os produtores devem ser orientados a conservar os copos descartáveis obtidos

com os parasitóides, a temperaturas acima de 21ºC, e inferior a 25ºC. Os produtores,

também devem armazenar o material biológico em temperatura em torno de 21ºC para

acasalamento e melhoria da proporção sexual de C. flavipes. Isto é importante, pois, na

prática alguns insetários de controle biológico mantêm C. flavipes para reprodução em

baixas temperaturas até o momento de serem usadas na inoculação das lagartas ou

mesmo, induzindo o seu nascimento a temperaturas mais elevadas e prejudicando a

relação sexual macho-fêmea. Esse fato ocorre freqüentemente no insetário: quando as

C. flavipes estão nascendo e muitas vezes são levados para geladeira para retardar o

nascimento ou, quando há necessidade, tenta-se forçar a emergência desse parasitóide

usando-se temperaturas mais altas.

Estudos adicionais devem ser realizados para se obter número ideal de lagartas de

D. saccharalis inoculadas pelos parasitóides por placa, visando reduzir o auto super

parasitismo. Deve-se colocar apenas uma C. flavipes por lagarta por placa de Petri,

permitindo que cada vespa inocule apenas uma lagarta.

56

A influência da disponibilidade de alimento e o crescimento de C. flavipes em

lagartas de D. saccharalis parasitadas deverão ser mais bem estudados.

O controle biológico não deve ser visto somente, como uma atividade isolada no

manejo integrado de pragas, mas sob um ponto de vista global para ampliar seu espectro

de utilização.

57

7 CONCLUSÕES

i) As larvas D. saccharalis usadas para inoculação do parasitóide deverão ser

mantidas de 21 a 30°C, pois, acima desta faixa a mortalidade das lagartas

inoculadas foi de 100% e temperaturas inferiores a 21ºC podem retardar a

duração da fase larval da D. saccharalis.

ii) A temperatura mais apropriada para incubação para desse parasitóide é a de

21oC.

iii) O excesso de dieta oferecida ao hospedeiro não apresentou relação com a

massa seca total de C. flavipes nem a proporção sexual.

58

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Produção e razão sexual de Cotesia flavipes (Hymenoptera ...livros01.livrosgratis.com.br/cp043257.pdf · do parasitóide no insetário observada foi de 3:5 (macho: fêmea). Palavras-Chaves: