Ecologia química visando o monitoramento e controle de lepidópteros pragas da cultura do cajueiro
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PROTEÇÃO DE PLANTAS
ARIANE MORGANA LEAL SOARES
ECOLOGIA QUÍMICA VISANDO O MONITORAMENTO E CONTROLE DE
LEPIDÓPTEROS PRAGAS DA CULTURA DO CAJUEIRO
Rio Largo – AL,
2019
ARIANE MORGANA LEAL SOARES
ECOLOGIA QUÍMICA VISANDO O MONITORAMENTO E CONTROLE DE
LEPIDOPTEROS PRAGAS DA CULTURA DO CAJUEIRO
Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em
Proteção de Plantas do Centro de Ciências Agrárias da
Universidade Federal de Alagoas como requisito
parcial para obtenção do título de Doutora em Proteção
de Plantas.
Orientador: Prof. Dr. Antônio Euzébio Goulart
Santana
Coorientador: Prof. Dr. Henrique Fonseca Goulart
Coorientadora: Dra. Jakeline Maria dos Santos
Rio Largo – AL,
2019
Catalogação na fonte
Universidade Federal de Alagoas
Biblioteca Setorial do Centro de Ciências Agrárias
Bibliotecário: Erisson Rodrigues de Santana
S676e Soares, Ariane Morgana Leal
Ecologia química visando o monitoramento e controle de
lepidópteros pragas da cultura do cajueiro. Rio Largo-AL – 2019.
98 f.; il; 33 cm
Tese (Doutorado em Proteção de Plantas) - Universidade Federal
de Alagoas, Centro de Ciências Agrárias. Rio Largo, 2019.
Orientador(a): Prof. Dr. Antônio Euzébio Goulart Santana.
Coorientador: Prof. Dr. Henrique Fonseca Goulart.
Coorientadora: Drª. Jakeline Maria dos Santos.
1. Cajueiro. 2. Feromônio. 3. Feromônio Sexual. 4. Anacardium
occidentale I. Título.
CDU: 634.573
Aos meus pais, Anunciação de Maria Sousa Leal
Soares e Marcos Antônio Queiroz Soares.
Dedico
AGRADECIMENTOS
Primeiramente à Deus. Aos meus pais Anunciação de Maria Sousa Leal Soares e Marco
Antônio Queiroz Soares, por apoiarem todas as minhas decisões, estarem sempre presentes, me
proporcionarem todas as oportunidades que já vivi, e serem a minha razão de ser a cada dia
melhor. A minha irmã Ayllana Maria Leal Soares pela convivência e paciência durante o curso,
e ao meu irmão Aryell Madson Leal Soares. A toda minha família, em especial aos meus avós
Antônia Faustino, Francisco Gomes, e Osmarina Queiroz.
A Kassia Pereira do Nascimento por ser presente em toda a minha jornada acadêmica e
na minha vida, pelo apoio incondicional, compreensão, incentivo, atenção e companheirismo.
Ao Prof. Dr. Antônio Euzébio Goulart Santana, ao qual tenho a honra ter sido orientada,
pela dedicação e paciência na transmissão do conhecimento sobre ecologia química, por ter me
dado uma oportunidade impar na minha vida, tão rica de cultura e aprendizado, ao respeito e
amizade durante estes anos.
Ao meu Co-Orientador Prof. Dr. Henrique Goulart Fonseca pela orientação e apoio.
Ao Aldy por todo apoio, colaboração e amizade.
A Merybeth Fernandez Triana, Jakeline Maria dos Santos e Paulo Henrique Barcellos
França, pela participação e colaboração neste projeto, pela amizade que transcende o ambiente
acadêmico, pela confiança, por serem presentes na minha vida durante esses anos, gratidão a
vocês.
A todos os amigos do Laboratório de Pesquisa em Recursos Naturais (LPqRN), pelo
convívio, pelo aprendizado, por toda a colaboração durante as pesquisas, muito obrigada. Em
especial a Keciane Mesquita, Isis Torres, Bruna Granja, Abel Queiroz, Jéssica Rocha e
Vanderson Bernado pelas risadas e amizade, vocês tornaram essa jornada melhor. A Ellen
Rebecca pela amizade, carinho e confiança, pelas palavras de apoio e aprendizado.
Aos amigos e professores do curso de pós-graduação em Proteção de Plantas do CECAUFAL, em especial a Alisson Van Der Linden, Adso Mendes e Luan Carlos da Paz pelo
companheirismo, convívio, risadas e apoio incondicional.
A todos os amigos que sempre me direcionaram mensagens de carinho e apoio, que
fizeram destes anos longe de casa e de familiares mais leves.
Ao curso de Doutorado em Proteção de Plantas (CECA-UFAL) pela concessão da bolsa
de estudos, estrutura para execução das pesquisas e contribuição para minha qualificação
profissional.
À Capes, pela concessão de bolsa de estudos.
“Eu sou aquela mulher
a quem o tempo muito ensinou.
Ensinou a amar a vida
e não desistir da luta,
recomeçar na derrota,
renunciar a palavras
e pensamentos negativos.
Acreditar nos valores humanos
e ser otimista.”
Cora Coralina
RESUMO
O cajueiro precoce, Anacardium occidentale, é uma árvore frutífera tropical perene importante
no Brasil. Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929 (Lepidoptera: Gelechiidae), conhecida como
broca-das-pontas do cajueiro e Anacampsis phytomiella Busck, 1914 (Lepidoptera:
Gelechiidae), broca-das-castanhas, são consideradas pragas chaves desta cultura, devido aos
danos diretos na dimuição da produção. Estas pragas são de difícil controle por terem hábitos
endofíticos na fase de lagarta, usando isso como proteção. Em função da pouca informação
disponível sobre as pragas, métodos de controle ineficientes, e visando entender os hábitos
comportamentais de atividade atrativa sexual, os objetivos deste trabalho foi descrever e
caracterizar o ciclo de vida e as injúrias causadas por A. binocularis, analisar o comportamento
sexual, identificar as sensilas presentes nas antenas dos insetos machos e identificar a
composição do feromônio sexual de fêmeas de A. binocularis e A. phytomiella. As larvas e
pupas das pragas foram coletadas em cultivo de caju na cidade de Boca da Mata, Alagoas, Brasil
(9 ° 39'39,3 "S 36 ° 11'52,7" W) entre março e maio, e entre setembro e novembro de 2015/16,
e na cidade de Picos, Piauí, Brasil (07º04’37” S 41º 28’01”W) no mês de Julho de 2016. As
observações sobre os parâmetros biológicos do ciclo de vida, comportamento reprodutivo,
extração de glândulas, análises, identificação, sínteses e testes de bioatividade por
eletroantenografia foram realizadas no Laboratório de Pesquisa em Ecologia Química da
Universidade Federal de Alagoas e o teste de campo realizado no Piauí. Os extratos de glândulas
sexuais foram analisados por CG/DIC, cromatograma acoplada ao espectrômetro de massas
(CG/EM), e os resultados analisados por Índice de Kovats, fragmentações, comparações com
bases de dados e confirmações através de síntese. O ciclo de vida de A. binocularis em
condições de laboratório foi de 54 dias, o período de atração começa perto da quinta hora da
escotofase e o acasalamento tem duração de 2h e 30min a 3h e 40min. Foi observado a presença
das sensilas tricoide, auricílica, coelocônica, esquamiforme e caética nas antenas de machos de
A. binocularis. O feromônio sexual de A. binocularis foi identificado como uma mistura do
álcool (E)-6-dodecenol e do derivado acetado de (E)-6-dodecenila, com atratividade biológica
comprovada em campo. O comportamento sexual de A. phytomiella tem ínico na sétima hora
da escotofase e cópula com duração de uma hora e quarenta minutos e observados os mesmos
tipos de sensilas presentes em A. binocularis com exceção do tipo auricílica. Propomos que os
componentes do feromônio sexual de A. phytomiella sejam os acetatos: acetado de decila,
acetato de 7-decenila e acetato de 7,9-decadienila. Para confirmações dos compostos será
necessária a síntese e estudos de derivatizações das moléculas. As informações sobre a biologia,
os hábitos e o comportamento reprodutivo, bem como a identificação do feromônio sexual das
pragas em estudo podem ser empregadas para ajustar os atuais programas de manejo integrado
de pragas na cultura do cajueiro anão precoce.
Palavras chave: cajueiro, Anacardium occidentale, feromônio, A. binocularis, A. phytomiella,
feromônio sexual, gelechiidae.
ABSTRACT
Early dwarf cashew is a locally important perennial plant in Brazil. Anthistarcha binocularis
Meyrick, 1929 (Lepidoptera: Gelechiidae), known as inflorescence borer and Anacampsis
phytomiella Busck, 1914 (Lepidoptera: Gelechiidae), cashew nut borer, are considered to be
key pests of cashew crop due to damage production. These pests are difficult to control because
they have endophytic habits in the caterpillar phase, using this as protection. The objective of
this work was to describe and characterize the life cycle and the injuries caused by A.
binocularis, to analyze the behavior to identify the sensilla present in the antennas of the male
insects and to identify the composition of the sexual pheromone of A. binocularis and A.
phytomiella females. The observations on the biological parameters of the life cycle,
reproductive behavior, gland extraction, analysis, identification, synthesis and bio-activity tests
by electroantenography were carried out at the Chemical Ecology Research Laboratory of the
Federal University of Alagoas and the field test carried out in the Piauí. The extracts of sex
glands were analyzed by GC/DIC, chromatogram coupled to the mass spectrometer (GC/MS),
and the results were analyzed by Kovats index, fragmentation, comparisons with databases and
confirmations by synthesis. The life cycle of A. binocularis under laboratory conditions was 54
days, the attraction period begins near the fifth hour of the escotophase and the mating lasts for
2h and 30min to 3h and 40min. It was observed the presence of tricoid, auriclic, coeloconic,
squamiform and caetic sensilla in the antennas of A. binocularis males. The sexual pheromone
of A. binocularis was identified as a mixture of (E)-6-dodecenol alcohol and the (E)-6dodecenyl acetate derivative with field proven biological attractiveness. The sexual behavior of
A. phytomiella occurs at the seventh hour of the vestophase and intercourse lasting one hour
and forty minutes and the same types of sensilla present in A. binocularis except for the auricle
type are observed. We propose that the components of the sexual pheromone of A. phytomiella
are the acetates: decil acetate, 7-decenyl acetate and 7,9-decadienyl acetate. For confirmation
of the compounds will be necessary the synthesis and studies of derivatizations of the
molecules. Information on the biology, habits and reproductive behavior, as well as the
identification of the sexual pheromone of the studied pest can be used to adjust the current
programs of integrated pest management in the culture of the precocious dwarf cashew tree.
Keywords: cashew, Anacardium occidentale, pheromone, A. binocularis, A. phytomiella, sex
pheromone, gelechiidae.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Broca da castanha, Ancampsis phytomiella Busck, 1914 (a*), e castanhas de caju
apresentando a injúria de saída feita pela praga (b).................................................................. 20
Figura 2 – Broca-das-pontas, Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929 (A*), inflorescência
sadia (B), orifício de entrada e saída do inseto no ramo floral (C), injúria típica provocada pela
praga (D). .................................................................................................................................. 21
Figura 3 – Estrutura química do feromônio sexual de Bombyx mori (E10Z12-16:OH;
bombykol) (BUTENANDT et al., 1959). ................................................................................. 24
Figura 4 – Fase larval de Anthistarcha binocularis em inflorescência de caju em laboratório.
.................................................................................................................................................. 34
Figura 5 – Pupa de Anthistarcha binocularis em ramo de inflorescência de cajueiro, com
criação em laboratório, e indicação do orifício de saída do inseto adulto. ............................... 35
Figura 6 – a) Gaiola utilizada para bioensaio de atratividade, b) Câmara utilizada para
observação do comportamento sexual de Anthistarcha binocularis em laboratório. ............... 37
Figura 7 – Injúrias em ramos florais de caju anão precoce causadas por broca das pontas. a)
ramo sadio; b) lagarta perfurando ramo; c) orifício causado pelo inseto no ramo; d) lagarta
dentro do ramo; e) ramo floral totalmente seco. ....................................................................... 39
Figura 8 – Morfologia do ovo de Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929, em ramos de
inflorescência (a) e caracterização da morfologia externa do ovo por microscopia eletrônica de
varredura (b). ............................................................................................................................ 40
Figura 9 – Diferentes estádios de desenvolvimento de lagartas de Anthistarcha binocularis
Meyrick, 1929. a) lagarta de primeiro ínstar em botões florais; b) lagarta de último ínstar em
ramo floral. ............................................................................................................................... 40
Figura 10 – Pupas de Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929, com representação das
características utilizadas para diferenciar machos e fêmeas. a) indicação para estrutura de
diferenciação morfológica e b) ampliação em vista frontal. .................................................... 41
Figura 11 – Características morfológicas da asa posterior de cor cinza com pontuações pretas,
e asa posterior com borda franjada de Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929 (Lepidoptera:
Gelechiidae). ............................................................................................................................. 43
Figura 12 – Características morfológicas e dimorfismo sexual, com ênfase as na modificação
morfológica entre fêmeas e machos adultos na porção final do abdome de Anthistarcha
binocularis Meyrick, 1929 (Lepidoptera: Gelechiidae). .......................................................... 43
Figura 13 – Esquema demonstrativo do comportamento sexual de A. binocularis durante a
escotofase, período de maior atividade..................................................................................... 44
Figura 14 – Etograma representativo do comportamento sexual de Anthistarcha binocularis
Meyrick, 1929 em condições de laboratório. Etapa 1: Exposição da glândula feromonal pela
fêmea e reconhecimento de sinais olfativos pelos machos; Etapa 2: Vôo do macho em direção
à fêmea; Etapa 3: Tentativas de cópula; Etapa 4: Cópula. ....................................................... 45
Figura 15 – Microscopia eletrônica de varredura (MEV) da antena de Anthistarcha binocularis.
.................................................................................................................................................. 47
Figura 16 – Microscopia eletrônica de varredura (MEV) de sensilas dos tipos tricoide (Tc I,
Tc II), auricílica (Au) (A); coelocônica (Co) (B); esquamiforme (Sq) (C) e caética (Ct I e Ct
II) (D) em Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929 (Lepidoptera: Gelechiidae). ................... 47
Figura 17 - Arena utilizada para observações de atratividade sexual de Anthistarcha
binocularis. ............................................................................................................................... 59
Figura 18 - Representação simplificada de processos para identificação do feromônio sexual
de Anthistarcha binocularis Meyrick (Lepidpotera: Gelechiidae). .......................................... 62
Figura 19 - Confirmação de atratividade sexual de machos por feromônio produzido e liberado
por fêmea de Anthistarcha binocularis, Meyrick, 1929 em teste experimental em laboratório.
.................................................................................................................................................. 63
Figura 20 - Cromatograma de íons totais do extrato da glândula sexual de Anthistarcha
binocularis Meyrick, 1929. ...................................................................................................... 64
Figura 21 - Cromatogramas dos padrões sintéticos¹ dos compostos não ativos em
eletroantenografia presentes no extrato de Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929 com tempos
de retenção. ............................................................................................................................... 65
Figura 22 - Estrutura molecular dos compostos saturados presentes no extrato de glândula de
Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929. ................................................................................. 65
Figura 23 - Derivatização de compostos insaturados presentes na glândula sexual de
Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929 e espectro de massas do 6-dodecenol derivatizado. 66
Figura 24 - Espectro de massas e estrutura molecular do 6-dodecenol. .................................. 66
Figura 25 - Derivatização de compostos insaturados presentes na glândula sexual de
Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929 e espectro de massas do acetato de 6-dodecenila
derivatizado. ............................................................................................................................. 67
Figura 26 - Espectro de massas e estrutura molecular do acetato de 6-dodecenila. ................ 67
Figura 27 - Cromatogramas dos padrões sintéticos¹ dos compostos (1) Z6-12: OH, (2) Z6-12:
OAc, (1) E6-12: OH, (2) E6-12: OAc e extrato da glândula de Anthistarcha binocularis
Meyrick, 1929. .......................................................................................................................... 68
Figura 28 - Respostas eletroantenográficas da antena de machos de Anthistarcha binocularis
quando expostas a extratos de glândulas de feromônio de fêmeas (a) e misturas químicas
sintéticas de componentes de feromônio (b, c). GC – EAD equipado com capilar coluna Rtx-5
(FID). ........................................................................................................................................ 69
Figura 29 - Respostas eletroantenogênicas médias (EAG) (± EP) de antenas de machos de
Anthistarcha binocularis a álcool e acetato sintético em ambas as configurações de ligação
dupla (0,5 μg EO) e hexano como controle. Médias seguidas pela mesma letra não são
significativamente diferentes (teste de Tukey, P <0,05). ......................................................... 70
Figura 30 - Número de mariposas machos capturadas usando três misturas diferentes. As barras
mostram os valores médios, enquanto os Traços mostram o erro padrão. ............................... 71
Figura 31 - Modelo linear generalizado (GLM) mostrando o aumento de capturas de traças
masculinas com o aumento da dosagem da mistura EOH / EOAc. O modelo assume uma
distribuição de probabilidade de Poisson. ................................................................................ 72
Figura 32 – Castanhas de caju com injúria causada por Anacampsis phytomiella Busck (1914)
(a) e ampliação da imagem com a presença da lagarta (b). ...................................................... 81
Figura 33 – Microscopia eletrônica de varredura (MEV) da antena de Anacampsis phytomiella
Busck, 1914 (Lepidoptera: Gelechiidae). ................................................................................. 87
Figura 34 – Microscopia eletrônica de varredura (MEV) de sensilas dos tipos tricoide (Tc I
(A), Tc II) (A, B), coelocônica (Co), esquamiforme (Sq) e caética (Ct I e Ct II) (A) presentes
nas antenas de Anacampsis phytomiella Busck, 1914 (Lepidoptera: Gelechiidae). ................. 87
Figura 35 – Íongrama do extrato da glândula sexual de fêmeas de A. phytomiella, coletadas no
município de Boca da Mata, Alagoas. ...................................................................................... 88
Figura 36 - Cromatograma gasoso acoplada ao eletroantenógrafo da antena de machos de
Anacampsis phytomiella quando expostas a extratos de glândulas de feromônio de fêmeas. . 89
Figura 37 – Cromatograma CG-DIC com método utilizado no CG-EAD para identificar a
região dos compostos com resposta de antenas de machos a extrato de glândulas sexuais de
fêmeas de Anacampsis phytomiella, de acordo com a figura 36. ............................................. 89
Figura 38 – Ampliação do perfil cromatográfico de íons totais (CG/EM) na região que
apresenta resposta eletroantenográficas em Anacampsis phytomiella, Busck, 1914, de acordo
com a figura 36. ........................................................................................................................ 90
Figura 39 - Estrutura molecular dos compostos eletrofisiologicamente ativos presentes no
extrato de glândula de Anacampsis phytomiella, Busck, 1914, de acordo com a ordem da figura
36. ............................................................................................................................................. 90
LISTA DE TABELA
Tabela 1 – Principais pragas do cajueiro de acordo com a parte da planta atacada, adaptado de
Mesquita; Dias-Pini; Braga Sobrinho (2016). ......................................................................... 19
Tabela 2 – Médias de peso, comprimento, largura, duração do período de pupa de Anthistarcha
binocularis Meyrick, 1929, em clone de caju anão precoce. ................................................... 42
Tabela 3 – Média e erro padrão da média (EP) do comprimento e largura basal das sensilas
presente nas antenas de machos de Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929 (Lepidoptera:
Gelechiidae). ............................................................................................................................. 46
Tabela 4 - Composição química dos compostos saturados, presentes no extrato da glândula
sexual de Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929 coletadas nos estados de Alagoas e Piauí.
.................................................................................................................................................. 64
Tabela 5 – Características químicas dos compostos (1) Z6-12: OH, (2) Z6-12: OAc, (1) E6-12:
OH, (2) E6-12: OAc, presentes no extrato da glândula sexual de Anthistarcha binocularis
Meyrick, 1929 coletadas nos estados de Alagoas e Piauí. ....................................................... 68
Tabela 6 - Teste Z post-hoc para o modelo linear generalizado (glm) referente aos efeitos do
tipo de mistura (EOH / EOAc, ZOH / ZOAc e o controle com hexano) e dose de mistura (100
e 250 µg) no número de traças masculinas capturadas. O modelo assume uma distribuição de
probabilidade de Poisson. ......................................................................................................... 71
Tabela 7 - Quadro adaptado da sequência de comportamentos de pré-cópula e cópula de
Anacampsis phytomiella Busck (1914). ................................................................................... 85
Tabela 8 – Média e erro padrão da média (EP) do comprimento e largura basal das sensilas
presentes nas antenas de machos de Anacampsis phytomiella Busck, 1914 (Lepidoptera:
Gelechiidae). ............................................................................................................................. 86
Tabela 9 - Tempo de retenção, Índice de Kovats¹ e nomenclaturas dos compostos presentes nas
glândulas sexuais de fêmeas de A. phytomiella, de acordo com a Figura 30. .......................... 88
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO GERAL ........................................................................................ 15
2
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................... 17
2.1
Aspectos gerais da cajucultura ............................................................................... 17
2.2
Insetos associados à cultura do cajueiro ................................................................ 18
2.3
Métodos de controle de Anthistarcha binocularis e Anacampsis phytomiella na
cultura do cajueiro ................................................................................................................. 22
2.4
Controle comportamental utilizando feromônio para a família Gelechiidae .... 23
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 26
3
ASPECTOS BIOLÓGICOS E COMPORTAMENTAIS DE Anthistarcha
binocularis
MEYRICK,
1929
(LEPIDOPTERA:
GELECHIIDAE)
EM
INFLORESCÊNCIA DE CAJUEIRO ANÃO PRECOCE ................................................ 30
3.1
INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 31
3.2
MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................... 33
3.2.1
Obtenção dos insetos e inflorescências ...................................................................... 33
3.2.2
Caracterização das injúrias ........................................................................................ 33
3.2.3
Parâmetros biológicos de Anthistarcha binocularis em laboratório .......................... 33
3.2.3.1 Aspectos biologicos, e descrições morfológicas e morfométricas............................. 33
3.2.4
Análise dos resultados ............................................................................................... 36
3.2.5
Comportamento sexual de Anthistarcha binocularis em laboratório ........................ 36
3.2.6
Identificação das sensilas presentes nas antenas de machos de A. binocularis ......... 37
3.2
RESULTADOS ........................................................................................................ 38
3.3.1
Caracterização das injúrias ........................................................................................ 38
3.3.2
Parâmetros biológicos de Anthistarcha binocularis em laboratório .......................... 39
3.3.3
Aspectos biológicos e descrições morfológicas e morfométricas.............................. 39
3.3.4
Comportamento sexual de Anthistarcha binocularis em laboratório ........................ 43
3.3.5
Identificação das sensilas presentes nas antenas de machos de A. binocularis ......... 46
3.4
DISCUSSÃO............................................................................................................. 48
3.5
CONCLUSÃO .......................................................................................................... 51
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 52
4
IDENTIFICAÇÃO DO FEROMÔNIO SEXUAL DE FÊMEAS DE BROCA
DAS PONTAS DO CAJUEIRO Anthistarcha binocularis MEYRICK, 1929 ................... 55
4.1
INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 56
4.2
MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................... 58
4.2.1
Coleta e criação dos Insetos ....................................................................................... 58
4.2.2
Teste de atratividade sexual ....................................................................................... 58
4.2.3
Extração do feromônio sexual ................................................................................... 59
4.2.4
Análises químicas ...................................................................................................... 60
4.2.4.1 CG/EM e CG/DIC ..................................................................................................... 60
4.2.4.2 Sínteses ...................................................................................................................... 61
4.2.5
Analises eletroantenográficas .................................................................................... 61
4.2.6
Teste de atratividade em campo ................................................................................. 62
4.3
RESULTADOS ........................................................................................................ 63
4.3.1
Teste de atratividade sexual ....................................................................................... 63
4.3.2
Identificação do feromônio sexual de Anthistarcha binocularis ............................... 64
4.3.3
Análises Eletroantenográficas (CG-EAD) ................................................................. 69
4.3.4
Teste de atratividade em campo ................................................................................. 70
4.4
DISCUSSÃO............................................................................................................. 72
4.5
CONCLUSÃO .......................................................................................................... 74
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 75
5
COMPORTAMENTO SEXUAL E IDENTIFICAÇÃO DO FEROMÔNIO DA
BROCA-DAS-CASTANHAS Anacampsis phytomiella BUSK, 1914 ................................. 78
5.1
INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 79
5.2
MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................... 81
5.2.1
Coleta e manutenção dos insetos ............................................................................... 81
5.2.2
Comportamento de acasalamento .............................................................................. 82
5.2.3
Idenficação das sensilas presentes nas antenas de machos de Anacampsis phytomiella
....................................................................................................................................82
5.2.4
Extração do feromônio sexual ................................................................................... 83
5.2.5
Análises eletroantenográficas (CG-EAD).................................................................. 83
5.2.6
Análises químicas, CG/EM e CG/DIC ...................................................................... 84
5.3
RESULTADOS ........................................................................................................ 84
5.3.1
Comportamento de acasalamento .............................................................................. 84
5.3.2
Idenficação das sensilas presentes nas antenas de machos de Anacampsis phytomiella
....................................................................................................................................86
5.3.3
Análises químicas dos extratos sexuais de Anacampsis phytomiella ........................ 88
5.3.4
Análises eletroantenográficas (CG-EAD).................................................................. 89
5.4
DISCUSSÃO............................................................................................................. 91
5.5
CONCLUSÃO .......................................................................................................... 93
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 94
APÊNDICES ............................................................................................................................ 97
ANEXO ....................................................................................................................................98
15
1
INTRODUÇÃO GERAL
De acordo com dados da FAO (2018), 198 países produzem castanha de caju, dentre os
quais sobressaem os países asiáticos e africanos como, Vietnã, Índia, Nigéria e Costa do Marfim
que foram os principais produtores mundiais de castanha-de-caju em 2016, com 70,6% da
produção global do produto. Esta cultura é expressiva no Nordeste brasileiro com uma área
plantada de cerca de 660 mil ha. Na safra 2017 o Brasil teve uma produção de 134.580 mil
toneladas de castanha-de-caju, liderada pelos estados do Ceará, Piauí e Rio Grande do Norte,
que juntos produziram 122 mil toneladas (IBGE, 2018).
A cajucultura é um importante negócio agrícola no Nordeste brasileiro e tem como
principal produto a amêndoa da castanha de caju (ACC), sendo esta, uma das mais
comercializadas no mercado mundial de nozes comestíveis (CAVALCANTE JÚNIOR, 2013).
Além da ACC, o cajueiro tem como outros produtos de importância econômica como o líquido
da casca da castanha (LCC) e o pedúnculo (pseudofruto comestível) (CONAB, 2017).
Os países produtores de caju enfrentam o desafio de controlar os danos causados por
mais de 190 espécies de insetos que interferem na sua produção. A perda significativa de
rendimento resulta de danos na folhagem e nos frutos, levando a morte das brotações florais e
ao abortamento precoce de frutos jovens (DENDENA; CORSI, 2014).
Dentre as principais pragas que atacam o cajueiro no Brasil destacam-se a broca-daspontas, Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929 (Lepidoptera: Gelechiidae), que inviabiliza a
frutificação de ramos florais, pois o dano causado é devido ao impedimento da passagem de
seiva para inflorescência ocasionando sua morte e não frutificação do ramo e, a traça-dacastanha, Anacampis phytomiella Busck, 1914 (Lepidoptera: Gelechiidae), que se alimenta da
amêndoa da castanha de caju inviabilizando sua comercialização. Essas espécies podem ser
consideradas pragas-chave da cultura do caju, por prejudicarem economicamente a produção e
comercialização como consequência dos danos diretos e indiretos causados à cultura
(MESQUITA; BRAGA SOBRINHO, 2013).
São poucas as estratégias disponíveis aos produtores de caju para o controle de brocadas-pontas e broca-das-castanhas. Para A. phytomiella não há nenhum registro de produto
fitossanitário junto ao Ministério da Agricultura, já para A. binocularis tem-se um produto
inseticida Deltametrina pertencente ao grupo químico dos piretroides, produto com alta
toxicidade ao homem e ao meio ambiente (AGROFIT, 2019).
Por terem hábitos alimentares endofíticos e o cajueiro ser uma planta perene, existe a
dificuldade de atingir esses insetos com produtos que necessitem de pulverizações. Dentre os
16
métodos de controle que podem ser empregados junto ao Manejo Integrado de Pragas (MIP) do
cajueiro, tem-se o controle comportamental de pragas através do uso de feromônios que pode
ser uma estratégia promissora para o monitoramento e controle dessas pragas.
Como também o comportamento sexual em mariposas nos direciona a entender quais
os sinais e de que forma é estabelecida a comunicação entre machos e fêmeas da espécie. A
comunicação sexual em lepidópteros envolve uso de sinais visuais, acústicos e olfativos. Em
mariposas noturnas, há a sinalização química, através da produção de feromônios de fêmeas,
sendo crucial para detecção e localização de parceiros (DELLE-VEDOVE et al., 2014).
A utilização de substâncias químicas intraespecíficas para modificação de
comportamento e ações de insetos pragas em cultivos agrícolas é uma ferramenta ecológica
para controle ou monitoramento destes insetos. Pela especificidade de ação, o uso de feromônio
não agride o ambiente, nem insetos polinizadores e não causa toxicidade a seres humanos. No
Brasil 103 espécies de insetos já foram objeto de estudo na pesquisa com feromônios. No
mercado brasileiro, existem 47 produtos de feromônios comercializados para o controle de 25
insetoss pragas (GOULART et al., 2015).
Grande parte das pesquisas envolvendo feromônios sexuais no mundo são de
lepidópteras principalmente de insetos que possuam alguma importância econômica. E, em sua
maioria, são resultados de misturas de compostos ativos em diferentes proporções (LEY,
VICKERS, 2008).
A família Gelechiidae, que engloba A. binocularis e A. phytomiella, possui mais de
4.500 espécies distribuídas em 500 gêneros (HODGES, 1999). De acordo com El-Sayed (2018),
feromônios sexuais já foram descritos em mais de 70 espécies de 40 gêneros dessa família e
caracterizam-se geralmente como acetatos mono ou poli-insaturados com 10 a 18 átomos de
carbono.
Em função da pouca informação disponível sobre a biologia destas pragas, de métodos
de controle ineficientes, e visando entender os hábitos comportamentais de atividade atrativa
sexual, o objetivo deste trabalho foi descrever e caracterizar o ciclo de vida e as injúrias
causadas por A. binocularis, analisar o comportamento sexual e identificar a composição do
feromônio sexual de fêmeas de A. binocularis e A. phytomiella.
17
2
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1
Aspectos gerais da cajucultura
De acordo com a FAO (2018), 198 países produzem castanha de caju, sendo Vietnã,
Nigéria, Índia e Costa do Marfim foram os maiores produtores mundiais de castanha-de-caju
em 2016, com 70,6% da produção global do produto. Estima-se que a cajucultura mundial
ocupe uma área de 3,39 milhões de hectares, com uma produção de 3,1 milhões de toneladas
por ano.
O cajueiro, Anacardium occidentale L., é a única espécie do gênero amplamente
distribuída em todo o território brasileiro e tem como centro de origem a região amazônica de
acordo com Santos-Serejo et al. (2009). Foi na região nordeste que encontrou as melhores
condições de adaptabilidade e é onde se encontra a maior diversidade da espécie cultivada,
apresentando a maior produção por área, tornando assim a cultura do caju uma atividade
agrícola economicamente ativa. A região nordeste é influenciada com variações climáticas
constantes, o que confirma a ampla adaptação da espécie em diferentes regiões (SOUSA et al.,
2007).
A cultura é expressiva no nordeste brasileiro com uma área plantada de cerca de 660
mil ha, correspondendo a 95% da area total de produção no país. Na safra 2017 o Brasil obteve
uma produção de 134.580 mil toneladas de castanha-de-caju, liderada pelos estados do Ceará,
Piauí e Rio Grande do Norte que juntos produziram 122 mil toneladas. Além da região
Nordeste, apenas o Pará, na região Norte, tem papel relevante na produção de castanha do país
(IBGE, 2018).
O cajueiro tem como principal produto a amêndoa da castanha de caju (ACC), sendo
esta, uma das mais comercializadas no mercado mundial de nozes comestíveis. Além da
amêndoa, o cajueiro tem como produtos de importância econômica o líquido da casca da
castanha (LCC) e o pedúnculo (pseudofruto comestível) (CONAB, 2017).
Existem de 30 a 40 possibilidades industriais com tecnologias já disponíveis para
processamento do caju. Além da ACC, também são comercializados o LCC para a indústria
química e o pedúnculo com o potencial mais expressivo em opções de comercialização “in
natura”, e processado, como o suco concentrado e/ou pronto para beber, polpa congelada,
geleia, doce, cajuína, bebida alcoólica. Além de poder ser usada como ingrediente para ração
animal (CAVALCANTI; BARROS, 2009). Entretanto, estima-se que mais de 90% do
pedúnculo é desperdiçado, ou seja, é um subproduto pouco aproveitado comparando-se a
18
produção de ACC e LCC, que são os produtos mais comercializados da cultura (SOUZA
FILHO et al., 2010).
Na segunda metade do século XX no nordeste brasileiro foram implantadas grandes
áreas com o cajueiro, sem grande preocupação com práticas sustentáveis, o que culminou em
baixa produtividade e qualidade das castanhas e no abandono de pomares. Nessas áreas,
praticamente não se aproveitava o pedúnculo como uma fonte importante para a indústria de
sucos. As extensas áreas de cultivo com o cajueiro-comum, oriundos de sementes (pé-franco)
e com grande variabilidade genética (VIDAL NETO et al., 2013) aliadas ao modelo extrativista
adotado pelos produtores permitiram a proliferação de doenças e pragas, e até hoje se
constituem fonte de inóculo de fitopatógenos e de pragas.
A partir da década de 1980, a pesquisa disponibilizou materiais clonados de cajueiro
com maior eficiência produtiva (PAIVA et al., 2008), destacando-se os denominados de clones
de cajueiro-anão (VIDAL NETO et al., 2013). No Ceará, maior produtor nacional de castanha,
por exemplo, os clones de cajueiro-anão respondem por aproximadamente 50% da produção,
mesmo ocupando apenas 28% da área cultivada com cajueiros (IBGE, 2018). Atualmente, em
algumas regiões, com a adoção de novas tecnologias de manejo e o uso de clones de cajueiroanão, observa-se uma melhoria de qualidade em relação à produtividade de castanha e de
pedúnculo, tendo este último valor agregado como produto comercial.
Considerando a arquitetura das plantas de cajueiro-anão e sua elevada produtividade,
muitos agricultores têm sido incentivados a erradicar pomares antigos com cajueiro comum e
introduzir clones potencialmente mais produtivos que estes. Mesmo com a introdução de clones
melhorados, as questões fitossanitárias continuam sendo extremamente significativas para o
sistema de produção do cajueiro (CARDOSO et al., 2013). Casos de infecções por patógenos e
ataques de pragas têm sido considerados como um grande desafio para a cajucultura, em face
dos danos que provocam.
2.2
Insetos associados à cultura do cajueiro
Diversas são as pragas que se utilizam de alguma etapa fenológica do cajueiro para
alimentação. Na Tabela 1 têm-se uma lista-se insetos pragas de acordo com a parte atacada:
ramos ponteiros e inflorescências, frutos e pseudofrutos, folhas, caule e raiz da planta.
19
Tabela 1 – Principais pragas do cajueiro de acordo com a parte da planta atacada, adaptado de Mesquita;
Dias-Pini; Braga Sobrinho (2016).
Parte atacada
Pragas
Ramos ponteiros e inflorescências
Broca-das-pontas, Anthistarcha binocularis Meyrick
(Lepidoptera: Gelechiidae)
Pulgão-das-inflorescências, Aphis gossypii Glover
(Hemiptera: Aphididae)
Frutos
(castanhas)
(pedúnculos)
e
pseudofrutos Traça-da-castanha, Anacampsis phytomiella Busck
(Lepidoptera: Gelechiidae)
Percevejos dos frutos:
Sphictyrtus chryseis Lichtenstein (Hemiptera:
Coreidae)
Folhas
Crinocerus sanctus Fabricius (Hemiptera: Coreidae)
Theognis
(=Leptoglossus)
stigma
Herbst,
(Hemiptera: Coreidae)
Moscas das frutas:
Anastrepha fraterculus Wiedemann (Diptera:
Tephritidae); Anastrepha obliqua Macquart
(Diptera: Tephritidae);
Neosilba
cornuphallus
Strikis
(Diptera:
Lonchaeidae)
Tripes-da-cinta-vermelha, Selenothrips rubrocinctus
Giard (Thysanoptera: Thripidae);
Holopotripes fulvus Morgan (Thysanoptera:
Phlaeothripidae)
Mosca-branca, Aleurodicus cocois (Hemiptera:
Aleyrodidae)
Minador-da-folha, Phyllocnistis sp. (Lepidoptera:
Gracillariidae)
Lagartas e outros desfolhadores
Lagarta véu-de-noiva, Thagona postropaea
(Lepidoptera: Lymantriidae)
Lagarta-de-fogo, Megalopyge lanata Stoll - Cramer
(Lepidoptera: Megalopygidae)
Lagarta-saia-justa,
Cicinnus
callipius
Sch.
(Lepidoptera: Mimallonidae)
Besouro-vermelho-do-cajueiro, Crimissa cruralis
Stal (Coleoptera: Chrysomelidae)
Escaravelho ou besouro-dos-ponteiros, Hilarianus
sp. (Coleoptera: Scarabaeidae).
Díptero-das-galhas
ou
verruga-das-folhas,
Stenodiplosis sp. = Contarinia sp. (Diptera:
Cecidomyiidae)
Larva-do-broto-terminal, Stenodiplosis sp. =
Contarinia sp. (Diptera: Cecidomyiidae)
Raízes e troncos
Brocas da raiz e tronco do cajueiro, Marshallius
bondari Lima, e M. anarcardii Rosado Neto,
(Coleoptera: Curculionidae)
20
Dentre as principais pragas que atacam o cajueiro destaca-se a traça-da-castanha, A.
phytomiella Busck, 1914 (Lepidoptera: Gelechiidae), que se alimenta da amêndoa da castanha
de caju inviabilizando sua comercialização, e a broca-das-pontas, A. binocularis Meyrick, 1929
(Lepidoptera: Gelechiidae), que inviabiliza a frutificação de ramos florais, pois o dano causado
é devido ao impedimento da passagem de seiva para inflorescência ocasionando sua morte e
não frutificação do ramo. Essas espécies podem ser consideradas pragas-chave da cultura do
caju, por prejudicarem economicamente a produção e comercialização como consequência dos
danos diretos e indiretos causados à cultura (MESQUITA; BRAGA SOBRINHO, 2013).
A traça-da-castanha, A. phytomiella foi descrita causando dano a produção de caju pela
primeira vez em 1982, no Estado do Ceará (Mesquita et al., 1998). Tem como único hospedeiro
o cajueiro, sendo considerada a principal praga dos frutos, uma vez que a lagarta se alimenta da
amêndoa, tornando-a imprestável para a comercialização. Antes do período de pré-pupa as
lagartas, constroem um pequeno orifício circular na extremidade distal da castanha por onde
sairá o adulto. Esta é a principal característica da injúria ocasionada pelo ataque da praga em
campo, conhecido como “castanha furada” (Figura 1) (MESQUITA; SILVA; SOBRINHO,
1999; MELO, BLEICHER, 2002).
Outro comportamento alimentar descrito para lagartas de A. phytomiella é o
broqueamento em ramos ponteiros de brotações novas, antes do período de frutificação do
cajueiro (MESQUITA et al., 2008). Porém, não há relatos na literatura sobre o ciclo de vida
desta praga. Por esses motivos, este inseto é considerado praga-chave do período de frutificação
do cajueiro.
Figura 1 – Broca da castanha, Ancampsis phytomiella Busck, 1914 (a*), e castanhas de caju
apresentando a injúria de saída feita pela praga (b).
a
Fonte: Autor (2019).(a*) escala em milímetros (mm).
b
21
A broca-das-pontas do cajueiro (BLEICHER; MELO, 1996), atacam as plantas no
período de floração, realizando a oviposição na porção terminal das inflorescências. As lagartas
recém eclodidas penetram no tecido vegetal e se alimentam da parte lignificada do ramo,
impedindo a passagem de água e nutrientes para as estruturas florais. Dessa forma, surgem os
danos característicos de ataque dessa praga, que são: murcha seguida de seca das inflorescências
e quebra do ramo no local do orifício de saída do inseto adulto, na forma de uma mariposa
pequena acinzentada com asas esbranquiçadas (Figura 2) (MESQUITA, 2012).
Figura 2 – Broca-das-pontas, Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929 (A*), inflorescência sadia (B),
orifício de entrada e saída do inseto no ramo floral (C), injúria típica provocada pela praga (D).
A
B
C
D
Fonte: Autor (2019). (A*) escala em milímetros (mm).
O principal dano em consequências das injúrias causadas por esta praga é a
improdutividade do ramo floral atacado, diminuindo assim, a produção.
Em função da fenologia do cajueiro a maior ocorrência de broca-das-pontas no campo
vai do início do florescimento, onde ocorre a formação de panículas, até a colheita, estando
também presente em todas as fases de formação dos frutos por ainda ocorrer formação de novas
inflorescências até o final do ciclo de frutificação. No Ceará, estes períodos de floração e
frutificação duram nove meses iniciando em maio e com término em janeiro (MESQUITA et
al., 2008).
O único estudo que envolve os aspectos biológicos de A. binocularis afirma que o ciclo
biológico tem duração de 55,8 dias sendo 35,5 dias na fase de lagarta, 10,7 dias pupa, e 6,5 dias
adulto. Segundo este estudo a melhor forma de criação da espécie em laboratórioo seria
utilizando secções de inflorescência trocadas apenas após secar o tecido vegetal que serve para
alimentação (BLEICHER et al., 2007). Considerando um longo período de floração, a praga
passaria por vários ciclos durante uma safra, aumentando assim o número de indivíduos por
hectare.
22
As pragas citadas são problemas fitossanitários que colaboram para o declínio da
produção dos pomares, tanto para a castanha quanto para o pedúnculo. Para muitas das doenças
(FREIRE; VIANA, 2001) e pragas do cajueiro (MESQUITA; BRAGA SOBRINHO, 2013)
relatadas, à medida que se tornam problema para a cultura, é necessário que se estabeleçam
estratégias de controle associadas à pesquisa básica e aplicada. Nos últimos anos, alguns
problemas fitossanitários têm exigido maior atenção pelos danos que vêm causando ao cajueiro,
ressalta-se que o oídio do cajueiro, Pseudoidium anacardii (CARDOSO et al., 2012), a traçadas-castanhas, A. phytomiella, e a broca-das-pontas, A. binocularis, (MESQUITA; BRAGA
SOBRINHO, 2013) têm exigido grandes esforços no desenvolvimento de tecnologias para
combatê-los.
2.3
Métodos de controle de Anthistarcha binocularis e Anacampsis phytomiella na
cultura do cajueiro
São poucas as ferramentas disponíveis aos produtores de caju, para o controle da brocadas-pontas e traça-das-castanhas. O controle químico, quando é utilizado, geralmente é
realizado por produtos não registrados para as pragas na cultura no Ministério da Agricultura
Brasileiro. Este tipo de controle, além de ser perigoso aos seres humanos e meio ambiente, tem
o alto custo e sua utilização indiscriminada pode facilitar o surgimento de populações
resistentes. A A. phytomiella não possui nenhum registro de produto fitossanitário junto ao
Ministério da Agricultura, já A. binocularis possui o registro do princípio ativo Deltametrina
pertencente ao grupo químico dos piretroides, produto com alta toxicidade ao homem e ao meio
ambiente (AGROFIT, 2019).
O controle cultural destas pragas é bastante empregado, recomendando a poda das
inflorescências com injúrias provocadas por broca das pontas, e coleta de castanhas que
apresentem o orifício de saída do inseto adulto. Após estas coletas faz-se a queima para evitar
que mesmo após retirado da planta os insetos completem seus ciclos de vida (MELO, 2002). O
controle cultural é bastante oneroso pela necessidade de muita mão de obra, tornando seu custo
alto.
O controle biológico, foi relatado pela presença de alguns inimigos naturais que
controlam a fase de lagarta de A. binocularis como Bracon sp. (Hymenoptera: Braconidae),
Goniozus sp. (Hymenoptera: Bethylidae) e fungos entomopatogênicos do gênero Acremonium
(MESQUITA, BECKER, BRAGA SOBRINHO et al., 1998; MESQUITA, BRAGA
SOBRINHO, 2014; Dos SANTOS et al., 2015). Para A. phytomiella foram registradas duas
23
espécies de parasitoides da família Braconidae, Bracon sp. e Phanerotoma sp. (DIAS-PINI et
al., 2016). A utilização de inimigos naturais tem sido apreciada na busca por uma agricultura
sustentável, pois apresenta benefícios como custos mais baixos, diminuição dos impactos
ambientais, aumento da segurança alimentar e menor exposição dos trabalhadores rurais a
substâncias tóxicas.
Buscando alternativas ao uso de agrotóxicos, a pulverização das castanhas com
inseticidas naturais à base de óleos essenciais e hidrolatos mostraram-se eficientes na prevenção
do ataque por A. phytomiella, com os produtos ©Insetnat e ©Hidronat, que foram aplicados
semanalmente, a partir da castanha com 1 cm de comprimento. (MESQUITA et al., 2008).
O controle genético também é um método que pode ser empregado no manejo de pragas
da cultura do cajueiro. Em um estudo com mais de 50 acessos de clones de cajueiro com
diversos fins agronômicos, avaliou-se quais desses clones tenham maior preferência para as
pragas em estudo, e concluiu-se que o clone BRS 275 apresentou maior resistência à A.
binocularis e A. phytomiella (DIAS-PINI et al., 2018). Em outro trabalho avaliando apenas
resistência de clones a broca-das-castanhas foi observado 21 acessos com menor incidência da
praga, dentre estes o BRS 226 e CAP 115/5 (DIAS-PINI et al., 2017).
Há necessidade de se disponibilizar outros métodos de controle, já que os métodos
envolvendo pulverizações tem poucas chances de ser um controle efetivo devido aos hábitos
endofíticos das pragas, dificultando que o produto atinja o alvo a ser controlado. Dentre os
métodos de controle que podem ser empregados junto ao Manejo Integrado de Pragas (MIP) do
cajueiro, tem-se o controle comportamental de pragas através de feromônios que pode ser uma
estratégia promissora para o monitoramento e controle com o uso de armadilhas para captura
dos insetos adultos, fase em que os insetos não ficam alojados nos ramos. Para a cultura do
cajueiro será mais viável e utilizável pelos produtores como forma de monitoramento e controle
da população dessas pragas.
2.4
Controle comportamental utilizando feromônio para a família Gelechiidae
O estudo das interações entre organismos mediadas por substâncias químicas é
denominado de Ecologia Química. A comunicação entre animais é realizada através do uso de
sinais visuais, acústicos, táteis e/ou químicos. Destes, os sinais químicos são os que, de modo
geral, mais expressam importância de comunicação. Esses sinais podem ser percebidos a curta
e/ou a longas distâncias, independente do horário do dia e do tipo de habitat. A qualidade da
recepção, no entanto, pode variar de acordo com a quantidade e volatilidade das substâncias
24
liberadas a partir da fonte, da velocidade e turbulência do vento, e da interferência da vegetação
a outras barreiras físicas (TASIN et al., 2005).
Ainda não há na literatura dados sobre a utilização de semioquímicos no manejo de A.
phytomiella e A. binocularis. No entanto, os feromônios sexuais, compostos responsáveis pela
atração química intraespecífica para fins de reprodução, podem ser utilizados em armadilhas
como instrumento de detecção e captura de insetos. A utilização de substâncias químicas
intraespecíficas para modificação de comportamento e ações de insetos pragas em cultivos
agrícolas é uma ferramenta ecológica para controle ou monitoramento. Pela especificidade de
ação, o uso de feromônio não agride o ambiente nem insetos polinizadores e não causa
toxicidade a seres humanos (GOULART et al., 2015).
A utilização de substâncias químicas intraespecíficas para modificação de
comportamento e ações de insetos pragas de cultivos agrícolas vem se tornando uma ferramenta
interessante para monitoramento e controle destes insetos em campo, controlando seus níveis
populacionais e diminuindo os danos econômicos (PARRA-PEDRAZZOLI, 2006).
Grande parte das pesquisas envolvendo feromônios sexuais no mundo são de insetos
lepidópteros principalmente aqueles que possuem alguma importância econômica. Os produtos,
em sua maioria, são resultados de misturas de compostos ativos em diferentes proporções (LEY,
VICKERS, 2008).
A maioria das mariposas fêmeas produzem feromônios sexuais para atrair machos da
mesma espécie. O primeiro feromônio sexual isolado foi de Bombyx mori Linnaeus, 1758
(Lepidoptera: Bombycidae) e identificado como (E, Z) -10,12- hexadecadienol (E10Z1216:OH; bombykol) (Figura 3) (BUTENANDT et al., 1959). Desde então, feromônios sexuais
de mais de 600 espécies de mariposas foram quimicamente identificadas (ANDO, 2017).
Figura 3 – Estrutura química do feromônio sexual de Bombyx mori (E10Z12-16:OH; bombykol)
(BUTENANDT et al., 1959).
Fonte: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Bombykol#section=Top
Dos compostos identificados em lepidópteras a maioria são formados por aldeídos,
acetatos e álcoois, como por exemplo, E11-16:Ald e E10 E12-16:Ald, com atividade
25
eletrofisiológica para Diaphania glauculalis Guenée, 1854 (Lepidoptera: Crambidae) (MA et
al., 2015). Em outro estudo foi apresentado que a mistura de compostos de Z5,E7-12:OAc,
Z5,E7-12:OH, e Z5-12:OAc compreende o feromônio sexual de Dendrolimus kikuchii
Matsumura (Lepidoptera: Lasiocampidae) (KONG et al., 2011).
A família Gelechiidae, que engloba A. binocularis e A. phytomiella, possui mais de
4.500 espécies distribuídas em 500 gêneros (HODGES, 1999). De acordo com El-Sayed (2018),
feromônios sexuais já foram descritos em mais de 70 espécies de 40 gêneros dessa família e
caracterizam-se geralmente como acetatos mono ou poli-insaturados com 10 a 18 átomos de
carbono.
Alguns exemplos desses compostos já relatados para insetos da família Gelechiidae são
acetato de (Z)-3- dodecenila (Z3-12:Act) e acetato de (Z)-5-tetradecenila (Z5-14:Act) que são
componentes do feromônio sexual de Monochroa divisella Douglas, 1850, praga chave da
cultura de flores da espécie Iris spp. (Iridaceae) (TABATA; KUBOTA, 2017). Os compostos
Z3-12:OAc e Z5-12:OAc foram identificados como componentes do feromônio sexual da
Scrobipalpa salinella Zeller, 1847, uma das principais pragas de Salicornia europaea L.,
também conhecida como “sal verde”, uma planta aromática usada como tempero nas saladas
(YANG et al., 2011).
Uma das principais pragas das crucíferas, alface, alfafa, brócolis, couve-flor, repolho
Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Plutellidae), que antigamente era classifacada como
Gelechiidae, apresenta como feromônio a mistura dos compostos E11-16: Ac e Z11-16: OH
(RENOU; GUERRERO, 2000).
A literatura não registra até o momento estudos sobre a ecologia comportamental das
espécies A. phytomiella e A. binocularis bem como a composição química do feromônio para
essas espécies. A investigação do comportamento de acasalamento e identificação dos
compostos químicos envolvidos nesse processo podem contribuir significativamente para a
evolução nas técnicas de manejo integrado na cultura do caju.
26
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30
3 ASPECTOS BIOLÓGICOS E COMPORTAMENTAIS DE Anthistarcha binocularis
MEYRICK, 1929 (LEPIDOPTERA: GELECHIIDAE) EM INFLORESCÊNCIA DE
CAJUEIRO ANÃO PRECOCE
31
3.1
INTRODUÇÃO
O cajueiro, Anacardium occidentale, é uma espécie nativa da costa norte do Brasil
adaptada a um amplo espectro ecológico. Por seu interesse comercial ganhou força na produção
por países asiáticos, africanos, e sul americanos como por exemplo, Vietnã, Índia, Nigéria,
Costa do Marfim, Peru e Brasil (DELGADO; COUTURIER, 2014). Atualmente, 198 países
produzem castanha de caju no mundo segundo dados do Faostat (2018).
Gelechiidae é uma das principais famílias de micromariposas, os adultos são facilmente
reconhecidos pela forma da asa posterior, com a margem terminal bordada (ou franjada), abaixo
do ápice terminal, são insetos delgados e pequenos (3 - 12 mm de comprimento, algumas
espécies tropicais podem chegar a 18 mm). A grande maioria tem hábito noturno, de coloração
marrom, cinza ou preta, mas algumas são coloridas. As larvas costumam formar abrigos
internos em brotações de árvores e arbustos, mas muitos são minadores de folhas, pelo menos
em estádios iniciais, hastes ou brocas de raiz. Existem mais de 4.500 espécies descritas em mais
de 500 gêneros. São mais diversas em áreas de zonas temperadas, incluindo desertos e outros
habitats sazonalmente áridos (RESH; CARDÉ, 2009).
Várias são pragas agrícolas importantes relatadas para esta família, incluindo a lagarta
rosada do algodão Pectinophora gossypiella (Saund., 1844) (ROMANO; PAPA, 2015), uma
ameaça para os cultivadores de algodão em todo o mundo; a traça dos grãos Sitotroga cerealella
(Oliv., 1819) (CARVALHO et al., 2017), praga generalista que se alimenta de grãos
armazenados; a mariposa dos tubérculos de batata - Phthorimaea operculella (Zeller, 1873)
(PRATISSOLI, 2003); e muitas outras pragas minadoras.
A
broca-das-pontas,
Anthistarcha
binocularis
Meyrich,
1929
(Lepidoptera:
Gelechiidae) é uma micromariposa considerada uma das principais pragas do cajueiro, tem
preferência de se alimentar no período de floração do caju, realizando a oviposição na porção
terminal das inflorescências. As lagartas, recém eclodidas, penetram no tecido vegetal e
alimentam-se da parte lignificada do ramo, impedindo a passagem de água e nutrientes para as
inflorescências (MESQUITA; BRAGA SOBRINHO, 2013). Dessa forma, surgem os danos
característicos de ataque dessa praga, que são: murcha, seca, e morte das inflorescências, e, por
conseguinte a não frutificação, podendo também ocorrer a quebra do ramo floral no local do
orifício de saída do inseto adulto, que é uma mariposa pequena acinzentada, com asas
esbranquiçadas (MESQUITA et al., 2011). Sua presença em áreas de cultivo de caju está
diretamente relacionada a danos econômicos na produção dos frutos.
32
Por ter hábito alimentar endofítico e o cajueiro ser uma planta perene, existe a
dificuldade de criação desse inseto em laboratório, pois a manipulação das inflorescências causa
estresses nas lagartas que algumas vezes cessam sua alimentação, ou aceleram processos
metabólicos para pupar rapidamente, podendo ocorrer deformações e a morte do inseto. Um
estudo em laboratório da biologia, utilizando-se de duas metodologias para a criação de A.
binocularis, com troca das secções de inflorescência a cada três dias e outra usando
inflorescências inteiras até seu secamento. Sendo assim, foi observado que trocando as
inflorescências o período de lagarta, pupa e adultos foram menores (50,9 dias), quando
comparados com o período sem troca de inflorescência (55,8 dias) (BLEICHER et al., 2007).
Em função da fenologia do cajueiro a maior ocorrência de broca das pontas no campo
vai do início do florescimento, onde ocorre a formação de panículas, até a colheita, estando
também presente em todas as fases de formação dos frutos por ainda ocorrer formação de novas
inflorescências até o final do ciclo de frutificação. Em condições de cultivo não irrigado, o
período de floração e frutificação dura de 5 a 6 meses, em áreas irrigadas a floração ocorre o
ano inteiro, aumentando o período de incidência da praga (MESQUITA et al., 2008). Não há
relatos de como ocorre o comportamento reprodutivo dessa praga.
Na maioria das espécies de lepidópteros, o comportamento de atratividade sexual do
macho e fêmea sexualmente maduros se dá pela troca de sinais a longas distâncias, sendo
caracterizado pelo vôo do macho em direção ao feromônio produzido e liberado pela fêmea.
Enquanto, a curto alcance a troca de sinais constitui a corte (RINGO, 1996; CARDÉ; MINKS,
1995).
Antenas de machos têm um grande número de sensilas que contêm neurônios receptores
olfativos específicos para componentes dos feromônios sexuais feminino (SCHLAMP et al,
2006). Entender esses mecanismos de chamamento, cortejo e corte, além de favorecer um maior
conhecimento sobre o inseto praga, favorecerá a adequação de métodos para o monitoramento
e controle com o uso de feromônio.
Informações sobre parâmetros biológicos de pragas são fundamentais para o
planejamento de monitoramento e controle. Em função da pouca informação disponível sobre
a biologia desta praga e visando entender os hábitos comportamentais de atividade atrativa
sexual para estudo do feromônio, objetivou-se neste trabalho caracterizar, as injúrias causadas
pela praga na planta, os parâmetros biológicos de duração dos estágios imaturos e adultos,
descrever sua atividade comportamental reprodutiva e identificar as sensilas presentes nas
antenas de machos de A. binocularis.
33
3.2
MATERIAL E MÉTODOS
3.2.1
Obtenção dos insetos e inflorescências
Os insetos na fase de lagarta e pupa foram coletados na Fazenda Daniel, localizada no
município de Boca da Mata, Alagoas (9 ° 39'39,3 "S 36 ° 11'52,7" W). A área é constituída de
10 hectares com clones de cajueiro anão precoce de 10 anos de plantio, em condições de
sequeiro, na sua maioria o clone CCP 76. A criação dos insetos foi realizada no Laboratório de
Pesquisas em Recursos Naturais (LPqRN), do Centro de Ciências Agrárias da Universidade
Federal de Alagoas.
Foram realizadas coletas de março a outubro de 2015, e de abril a junho de 2016, para
obtenção dos materiais de manutenção da criação em laboratório. A área de plantio fica
localizada na Zona da Mata do estado de Alagoas e, por possuir fragmentos de Mata Atlântica,
apresenta características de clima úmido e vários períodos de precipitações ao longo do ano,
favorecendo o florescimento durante a maior parte do ano, e consequentemente maior período
de incidência da praga no campo. As inflorescências sadias para alimentação das lagartas eram
coletadas do campo, transportadas em caixas térmicas sob resfriamento, no laboratório limpas
e cortadas em fragmentos de 10 cm, dispostas em tubos com lagarta. A pesquisa foi
desenvolvida no LPqRN sobre registro no SISGEN e CGEN (n.º 010428/2012-7).
3.2.2
Caracterização das injúrias
Durante o período de coleta das inflorescências para criação dos insetos, foi realizado a
avaliação das injúrias, caracterizadas pela descrição das partes das plantas que os insetos
costumam se alimentar, a visualização dessas injúrias para identificação da presença da praga
na área e as modificações na morfologia da parte atacada da planta.
3.2.3
3.2.3.1
Parâmetros biológicos de Anthistarcha binocularis em laboratório
Aspectos biologicos, e descrições morfológicas e morfométricas
Período de incubação
Para avaliação dos parâmetros biológicos de A. binocularis foram coletadas em campo
150 lagartas, mantidas até a obtenção dos adultos, sendo estes separados em casais e
34
acondicionados em câmaras feitas com tubos de PVC (10cm de diâmetro x 20cm de altura),
forradas com papel toalha para deposição dos ovos e, assim dar início a criação totalmente em
condições de laboratório. Antes da eclosão, os ovos foram colocados próximos das
inflorescências, para que logo após a eclosão, as lagartas penetrassem no ramo com mais
facilidade.
O estudo da morfologia externa dos ovos foi realizado através de observações e
mensurações com auxílio de lupa estereoscópica, e microscópio eletrônico de varredura
(Laboratório de Microscopia da Coordenação de Química do Instituto Federal de Alagoas IFAL), foram considerados 20 ovos para estas avaliações, cada um uma repetição.
Fase larval
No início do desenvolvimento as lagartas eram mantidas em pequenos fragmentos de
inflorescência, um buquê de um a três botões florais, e com a murcha do buquê, as lagartas
eram transferidas para ramos maiores de até 10cm, acondicionadas em tubos de vidro (10cm de
altura x 2,5cm de diâmetro) e tampados com filme PVC (Figura 4). Foram colocados uma
lagarta por ramo em cada tubo, sendo substituídos sempre que eram observados a murcha dos
mesmos. Para troca de alimento seguiu-se o sugerido por Bleicher e colaboradores (2007), após
seca do ramo para evitar estresse alimentar das lagartas.
As lagartas foram caracterizadas morfologicamente, no último insta, com a utilização
de lupas estereoscópicas e registros fotográficos. As avaliações foram realizadas durante o
período de lagarta de 80 exemplares, cada lagarta uma repetição, alimentadas com ramos florais
extraídos das plantas e com o mínimo de manuseio para não ocasionar estresse durante esses
períodos.
Figura 4 – Fase larval de Anthistarcha binocularis em inflorescência de caju criadas em laboratório.
Fonte: Autor (2019).
35
Fase de pupa
Os ramos foram checados diariamente, quando as lagartas iniciavam o período pré pupa
e logo após a pupação, estas eram fotografadas e caracterizadas morfologicamente com a
utilização de câmera fotográfica acoplada a um microscópio estereoscópico para facilitar nas
mensurações (Figura 5). As pupas foram acondicionadas em tubos de vidro de (10cm de altura
x 2,5 cm de diâmetro), etiquetados com data do início do período pupal e sexo do inseto, pupas
fêmeas a localização da abertura genital encontra-se no oitavo segmento abdominal e nos
machos, observam-se duas gônadas no nono segmento.
Para fins de caracterizar a existência ou não de dimorfismo sexual, após sexadas as
pupas foram avaliadas quanto ao peso (mg), comprimento (mm) e duração (dias).
Os pesos das pupas de insetos que tiveram criação totalmente em laboratório foram
comparados com o peso das pupas coletadas diretamente no campo. Foram consideradas 40
pupas de cada gênero (macho e fêmea) e para cada local.
Figura 5 – Pupa de Anthistarcha binocularis em ramo de inflorescência de cajueiro, com criação em
laboratório, e indicação do orifício de saída do inseto adulto.
Fonte: Autor (2019).
Fase adulta
Atingindo a fase adulta os insetos foram mantidos em tubos de vidro de 10cm de altura
e 2,5cm de diâmetro, individualizados e com registro a data de emergência. Durante este
período, os insetos foram alimentados através de um algodão embebido com solução de
sacarose (10%) trocado a cada dois dias. A sala de bioensaio recebeu iluminação de 3,5 W/m2,
durante as 12h de fotofase e durante as 12h da escotofase, o sistema de iluminação era desligado
36
automaticamente. As condições climáticas tiveram variações entre 25 ± 2°C de temperatura e
umidade relativa de 80 ± 10%.
À medida que a fêmea começou a postura os papéis eram trocados diariamente e, os
ovos contabilizados até o final desse período. Assim, foi possível quantificar o número de ovos
depositados por fêmea. Foi avaliado a fecundidade de oito fêmeas de A. binoculares. A
determinação da longevidade dos indivíduos adultos de cada sexo seguiu a metodologia
utilizada por Freitas et al. (2007), com adaptações, observados individualizados e contabilizado
período de emergência e morte dos adultos.
3.2.4
Análise dos resultados
As variáveis peso, comprimento e duração da fase pupal, longevidade e oviposição dos
adultos foi em delinemaneto inteiramente casualisado, cujos resultados foram submetidos a
análise de variância, contando cada pupa como uma repetição, e havendo diferença significativa
entre as médias ao nível de 5% de probabilidade, essas foram comparadas pelo teste de Tukey.
Foi utilizado o software SISVAR versão 5.6 (FERREIRA, 2011).
3.2.5
Comportamento sexual de Anthistarcha binocularis em laboratório
Para identificar o período do dia com maior probabilidade de acasalamento, bem como
o comportamento de chamamento, pré-cópula e cópula, bioensaios comportamentais foram
realizados.
Inicialmente, foi realizado bioensaio de atratividade para confirmar a atração de machos
por fêmeas, sendo colocado um casal por vez na câmara de bioensaio, onde as fêmeas
permaneceram presas a uma gaiola confeccionada com tecido voil. Quando apresentavam
comportamento de chamamento se fazia a liberação do inseto macho na arena, seu
comportamento foi observado durante dez minutos e, ao término retirava-se o casal analisado
e iniciava nova observação com novo casal de insetos. As observações foram realizadas durante
o período de chamamento das fêmeas de A. binoculares (Figura 6 a). Foram feitas 20 repetições,
considerando a fêmea como inseto liberador de voláteis atrativos quando o macho permanecia
na gaiola por mais de um minuto ou fazia tentativas de cópula no equipamento.
37
Figura 6 – (a) Gaiola utilizada para bioensaio de atratividade, (b) Câmara utilizada para observação do
comportamento sexual de Anthistarcha binocularis em laboratório.
a
b
Fonte: Autor (2019).
Após analisados os resultados do teste de atratividade, grupos contendo casais virgens
de mesma idade foram acondicionados no interior de câmaras de bioensaios (20cm
comprimento x 10cm largura x 15cm altura), e observados diariamente durante o período de
fotofase e escotofase, desde o primeiro até o último dia de vida do estágio adulto (Figura 6 b).
Durante este período, os insetos foram alimentados através de um algodão embebido com
solução de sacarose (10%) trocado a cada dois dias. O fotoperíodo foi de 10 horas, com
iluminação de 3,5 W/m², e 14h da escotofase, uma lâmpada vermelha de 15W foi empregada
para facilitar as observações. As condições climáticas da sala de bioensaio tiveram variação de
25 ± 2°C de temperatura e umidade relativa de 80 ± 10%.
À medida que as fêmeas iniciavam comportamento de liberação de feromônio e
chamamento dos machos, fez-se o registro do início ao término das etapas de cortejo,
chamamento, pré-cópula e cópula, este último contado desde o início (união de genitálias) até
o término (desacoplamento de genitálias) e registro da idade cronológica para atividade de
comportamento sexual de machos e fêmeas, de acordo com a longevidade dos insetos. Foram
realizadas 8 repetições.
3.2.6
Identificação das sensilas presentes nas antenas de machos de A. binocularis
As antenas foram removidas de machos de 1 dia de idade e imediatamente imersas em
solução de glutaraldeído a 2% em tampão de fosfato (0,1M pH 7) por um período de dois
minutos, posteriormente foram imersas por trinta segundos para desidratação sucessivamente
em uma série de soluções de etanol (50, 70, 80, 90 e 99%). Foram colocadas em suportes de
38
alumínio sobre fita adesiva elétrica de sulfito de carbono e metalizadas com ouro a 10mA
durante oito minutos, utilizando um metalizador modelo QUORUM Q150R ES. As antenas
foram observadas usando um microscópio de varredura a 15 kV. Foram utilizadas 2 antenas
para analises, com a observação da superfície ventral, na qual estão presentes as sensilas. Foi
utilizado um aumento de x500 a x1000 para caracterizar as sensilas (BAWIN, 2017).
As imagens foram feitas no Laboratório de Microscopia da Coordenação de Química do
IFAL, utilizando equipamento de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), modelo
TESCAN VEGA 3. Para cada tipo de sensilas presentes nas antenas de machos foram realizadas
medições de comprimento das sensilas e largura basal, de 10 sensilas do mesmo tipo, e seus
dados calculados por média, desvio padrão da média (DP) e erro padrão da média (EP).
3.2
RESULTADOS
3.3.1 Caracterização das injúrias
As injúrias causadas pela praga no desenvolvimento dos ramos florais foram: seca de
partes dos botões ou toda a inflorescência e seca do ramo floral e posterior morte dos mesmos.
Essas injúrias foram provocadas pela interrupção na passagem de seiva para os ramos florais,
pois a lagartaa ao se alimentar dos tecidos lignificados dos ramos, ocasionam interrupção do
fluxo nos tecidos vasculares, influênciando diretamente na redução da produtividade de fruto
por planta (Figura 7).
Também foi possível observar que a praga tem preferência por tecidos jovens da planta,
em brotações, como uma estratégia da praga para se manter na área durante todo o ano, já que
a floração do caju não acontece durante o ano inteiro.
A observação das injúrias é de fácil visualização: nas folhas próximas ao ramo ficam os
orifícios de entrada da praga caracterizados por resquícios de excrementos fecais liberados pelas
lagartas, normalmente de coloração amarelada devido a cor da parte interna dos ramos. Outro
tipo de injúria pode ser observado quando os pedúnculos florais secam, algumas até com quebra
do ramo ou parte do ramo floral.
39
Figura 7 – Injúrias em ramos florais de caju anão precoce causadas por broca das pontas. a) ramo sadio;
b) lagarta perfurando ramo; c) orifício causado pelo inseto no ramo; d) lagarta dentro do ramo; e) ramo
floral totalmente seco.
a
b
c
d
e
Fonte: Autor (2019).
3.3.2 Parâmetros biológicos de Anthistarcha binocularis em laboratório
De forma geral, foi observado que as fêmeas tinham preferência para oviposição
próximo dos botões florais e as lagartas assim que eclodiam, iniciavam sua alimentação nas
proximidades de onde ocorreu a oviposição, por apresentar parede celular mais nova e de fácil
mastigação. Após a penetração nos ramos florais, as lagartas alimentavam-se da parte
lignificada, no sentido decrescente (do botão floral aos ramos). Uma vez que o inseto conseguia
penetrar na planta, só era possível a observação da presença do mesmo através do orifício de
saída, caracterizando também o início do período de pupa, já que o inseto o fazia para facilitar
a saída do adulto após emergência. Toda a área consumida pelo inseto mediu cerca de 10 a 15
cm.
3.3.3 Aspectos biológicos e descrições morfológicas e morfométricas
Período de incubação
O ovo de A. binocularis caracterizou-se pela forma ovalada, composto por membrana
enrugada, de coloração branco amarelada e com o passar dos dias o embrião fica mais escuro,
medindo de 410,51 µm de comprimento e 213,6 µm de largura e o período de incubação tem
duração de 3 dias (Figura 8).
40
Figura 8 – Morfologia do ovo de Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929, em ramos de inflorescência
(a) e caracterização da morfologia externa do ovo por microscopia eletrônica de varredura (b).
b
a
Fonte: Autor (2019).
Fase larval
As lagartas são de coloração amarelada com cápsula cefálica de cor castanho escuro e
na fase de pré-pupa medem 1,5cm de comprimento ao final da fase larval, período característico
de pré pupa (Figura 9). Observou-se que das 80 lagartas avaliadas, a fase larval apresenta em
média duração de 33 dias.
O hábito endofítico das lagartas dificulta a avaliação dos parâmetros biológicos, pois
com o manuseio ao abrir os ramos para retirada das lagartas causam estresse, fazendo com que
as lagartas cessem a alimentação, se transformem em pupa antecipadamente, com grande
possibilidade de serem inviáveis ou com má formação. Dessa forma, preferiu-se por fazer
poucos manuseios durante essa fase, trocando o alimento apenas quando o ramo iniciava o
processo de murcha.
Figura 9 – Diferentes estádios de desenvolvimento de lagartas de Anthistarcha binocularis Meyrick,
1929. (a) lagarta de primeiro ínstar em botões florais; (b) lagarta de último ínstar em ramo floral.
a
Fonte: Autor (2019).
b
41
Fase Pupal
As pupas apresentam coloração castanho claro, sendo o dimorfismo sexual, evidenciado
pelas diferenças nos últimos segmentos do abdome. nas pupas fêmeas a localização da abertura
genital encontra-se no oitavo segmento abdominal e nos machos, observam-se duas gônadas no
nono segmento. (Figura 10).
Figura 10 – Pupas de Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929, com representação das características
utilizadas para diferenciar machos e fêmeas. (a) indicação para estrutura de diferenciação morfológica
e (b) ampliação em vista frontal.
a
b
Fonte: Autor (2019).
Nas avaliações morfométricas entre machos e fêmeas obtidos do campo e insetos
criados em laboratório, observou-se que: os insetos vindos do campo possuem peso de pupa
maior que os insetos de laboratório; houve diferença significativa entre os pesos de pupas
machos nas duas formas avaliadas. As fêmeas são maiores que os machos nas condições
avaliadas, essa característica pode ser utilizada juntamente com outras características já
apresentadas na morfologia da pupa para sexagem dos insetos, nessa variável, a diferença do
peso de macho e fêmea nas duas condições não foi significativo (Tabela 2).
A fase de pupa de A. binocularis dura em média 7,51 dias para machos e 6,35 dias para
fêmeas de acordo com os parâmetros utilizados para criação em laboratório. Não foi
considerada a duração de pupas advindas do campo, pelo fato de não conhecer a idade destas,
não tendo como contabilizar o total de dias nestas condições.
42
Tabela 2 – Médias de peso, comprimento, largura, duração do período de pupa de Anthistarcha
binocularis Meyrick, 1929, em clone de caju anão precoce.
Macho Campo
Macho Laboratório
Fêmea Campo
Fêmea Laboratório
Média
C.V. (%)
Peso (mg)
13,97 a
12,65 b
14,21 a
13,62 ab
13,61 *
16,74
Comprimento
(mm)
7,98 b
8,10 b
9,06 a
9,02 a
8,54 **
3,87
Duração
(Dias)
0,00
7,51 a
0,00
6,35 b
3,46 **
17,87
Médias nas colunas seguidas da mesma letra minúscula não diferem entre si pelo teste de Tukey (P≤0,05).
*significativo sendo P≤0,05, ** significativo sendo P≤0,01, NS não significativo.
Fase Adulta
De acordo com as observações comportamentais a cópula acorreu no segundo dia de
vida do adulto, e o período de oviposição ocorreu no terceiro e quarto dia após a emergência
das fêmeas. Foi registrado uma fecundidade média de 118,75 ± 9,55 ovos por fêmea durante
toda a fase adulta.
Foi observado que não houve diferença significativa em relação a longevidade de
machos e fêmeas advindos do campo, coletados em fase de pupa do campo e observados até o
final da fase adulta, com insetos criados totalmente em laboratório, o período médio de vida
dos adultos foi de 6,37 dias (DMS: 0,30; DP: 0,08).
Dessa maneira, todas as fases do ciclo de vida analisadas em laboratório com alimento
natural, trocado após seu murchamento, durou em média 51 dias.
Os insetos adultos medem aproximadamente 1 cm de comprimento, possuem asas
anteriores do tipo membranosa com coloração acinzenta com pontuações pretas, sendo dois
pares de pontuações bem proeminentes, e asas posteriores franjadas com coloração acinzentada
(Figura 11).
O dimorfismo sexual foi observado por machos apresentarem abdome de coloração
branca no centro e manchas escuras nas extremidades e hairpencil na região distal do abdome
de coloração branca e normalmente são menores e mais delgados. As fêmeas possuem abdome
de coloração cinza com pontuações pretas, mais largo e curto, com pelos na porção distal do
abdome cinza escuro (Figura 12). Essas características podem ser usadas para diferenciação
morfológica entre os gêneros na fase adulta.
43
Figura 11 – Características morfológicas da asa anterior de cor cinza com pontuações pretas, e asa
posterior com borda franjada de Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929 (Lepidoptera: Gelechiidae).
Fonte: Autor (2019).
Figura 12 – Características morfológicas e dimorfismo sexual, com ênfase as na modificação
morfológica entre fêmeas e machos adultos na porção final do abdome de Anthistarcha binocularis
Meyrick, 1929 (Lepidoptera: Gelechiidae).
Fonte: Autor (2019).
3.3.4 Comportamento sexual de Anthistarcha binocularis em laboratório
Com fotoperíodo (10:L/14:E) observou-se que durante a fotofase os insetos
permaneceram parados na maior parte do tempo, as poucas movimentações apenas para buscar
locais mais escuros, como os cantos da arena. Demonstrando desta forma, preferência pelo
período noturno para hábitos alimentares e reprodutivos.
Na primeira hora da escotofase (18h) se deu o início da movimentação dos insetos na
arena, realizando caminhadas e vôos de reconhecimento do ambiente e iniciaram também a
alimentação da solução de sacarose embebida em mel, permanecendo parados alguns segundos
sobre a mesma. Esses comportamentos se repetiram até a quarta hora da escotofase.
Durante a quarta hora a fêmea (22 h) iniciava uma maior agitação, fazendo vôos e
caminhadas buscando sempre tocar o macho, esse comportamento durou em média 40 minutos,
enquanto isso o macho também se mostrou agitado com a perseguição iniciada pela fêmea.
Próximo à quinta hora, a fêmea diminuíu a movimentação, permanecendo até mesmo parada,
com muita agitação das antenas, fazendo uma leve abertura nas asas, deixando exposta a porção
44
final do abdome, a distensão pleural e a exposição da glândula sexual por aproximadamente 8
minutos. Por ser um microlepidóptero é difícil a observação do alongamento do abdome para
exposição da glândula sexual, como é comum em outras espécies dessa ordem.
Nesse momento o macho iniciava um período de maior agitação das asas, com
caminhada e voos em direção à fêmea, esses vôos na sua grande maioria ocorreram em formas
circulares, próximo e ao redor de onde a fêmea se encontrava, bem como toques na fêmea
durante cerca de 5 minutos até o início das tentativas de acasalamento. Houve uma continuação
dos movimentos circulares, agora com tentativas de cópula, onde o macho tentou tocar com o
abdome na porção final do abdome da fêmea por repetidas vezes durante 1 a 3 minutos, até que
o acasalamento fosse alcançado, cerca de 15 minutos passados da quinta hora da escotofase (23
h), como demonstrado na figura 13, detalhando os eventos para machos em fêmeas e os tempos
que aconteciam.
Figura 13 – Esquema demonstrativo do comportamento sexual de A. binocularis durante a escotofase,
período de maior atividade.
22 h
22 h 40 min
22 h 48 min
22 h 49 min
23 h 03 min
Imóveis
Imóveis
Voos
próximo
à fêmea
Tentativas
de cópula
Cópula
Agitação e
Voos
Imóveis
com
agitação das
antenas
Exposição
da
glândula
Exposição
da
glândula
Cópula
Fonte: Autor (2019).
O tempo de cópula variou de 2:30 à 3:46 horas. Foi observado que a cópula acontecia
uma vez por dia durante três dias após a formação dos casais na arena e que a fêmea iniciou
postura dos ovos após o segundo dia de acasalamento.
Após a cópula e durante as seis horas seguintes restantes da escotofase os insetos se
posicionaram em lados opostos na arena, permaneceram parados e com muita agitação das
antenas.
Com base nos dados observados e pelas filmagens foi possível confeccionar um
etograma das atividades do comportamento sexual (Figura 14).
45
Figura 14 – Etograma representativo do comportamento sexual de Anthistarcha binocularis Meyrick,
1929 em condições de laboratório. Etapa 1: Exposição da glândula feromonal pela fêmea e
reconhecimento de sinais olfativos pelos machos; Etapa 2: Vôo do macho em direção à fêmea; Etapa 3:
Tentativas de cópula; Etapa 4: Cópula.
Etapa 1
Etapa 3
Fonte: Autor (2019).
Arte: Lavirnia Maria Dantas Castro
Etapa 2
Etapa 4
46
De acordo com as observações realizadas, durante a quarta e quinta hora da escotofase
ocorre o comportamento sexual de A. binocularis. Dessa forma, nesse período existe uma
possibilidade maior de que a fêmea esteja liberando compostos voláteis para atração do macho
para a cópula, sendo este o momento ideal para acontecer a coleta de voláteis para estudos da
composição feromonal dessa espécie. Um esquema simplificado das ações de macho e fêmea
durante o período de maior atividade do comportamento sexual, representado em horas da
escotofase, está demonstrado a seguir.
3.3.5 Identificação das sensilas presentes nas antenas de machos de A. binocularis
As antenas de machos de A. binocularis tenham em média 4,97 ± 0,01 milímetros de
comprimento, 0,33 ± 0,01 mm o escapo, 0,11 ± 0,0 mm o pedicelo e 4,53 ± 0,0 mm o flagelo,
este apresentando 23 flagelômeros curtos na base, 32 largos com dupla camada de escamas em
cada flagelômero e 4 curtos no ápice da antena, contabilizados um total de 59 flagelômeros,
sendo observadas a presença de sensilas em todo o flagelo principalmente na região ventral
(Figura 15).
Foi observado a presença de sensilas dos tipos tricoide (Tc), coelocônica (Co), auricílica
(Au), esquamiforme (Sq) e caética (Ct), em antenas de A. binocularis (Figura 17). As sensilas
tricoides foram encontradas em dois tipos e chamadas de Tc I, as que apresentaram maior
comprimento e Tc II as de menores comprimentos. O mesmo aconteceu para sensilas caéticas
e foram denominadas neste trabalho como Ct I e Ct II (Tabela 3).
Tabela 3 – Média e erro padrão da média (EP) do comprimento e largura basal das sensilas presente
nas antenas de machos de Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929 (Lepidoptera: Gelechiidae).
Tricoide (Tc I)
Tricoide (Tc II)
Auricílica
Coelocônica
Esquamiforme
Caética (Ct I)
Caética (Ct II)
Comprimento (µm)
22,0 ± 0,60
29,6 ± 0,42
12,8 ± 0,22
3,7 ± 0,11
21,3 ± 0,44
30,5 ± 0,38
14,7 ± 0,70
Largura basal (µm)
3,3 ± 0,07
3 ± 0,09
2,6 ± 0,15
5,6 ± 0,22
1,91 ± 0,05
2,9 ± 0,10
3,4 ± 0,26
47
Figura 15 – Microscopia eletrônica de varredura (MEV) da antena de Anthistarcha binocularis.
Fonte: Autor (2019).
Figura 16 – Microscopia eletrônica de varredura (MEV) de sensilas dos tipos tricoide (Tc I, Tc II),
auricílica (Au) (A); coelocônica (Co) (B); esquamiforme (Sq) (C) e caética (Ct I e Ct II) (D) em
Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929 (Lepidoptera: Gelechiidae).
A
B
C
D
Fonte: Autor (2019).
48
3.4
DISCUSSÃO
Informações acerca de métodos de proteção de cultivo de caju ainda são escassas na
literatura. Com o aumento de áreas plantadas e da demanda por produtos derivados da cultura,
as pesquisas sobre os métodos e manejos de produção agrícola vem aumentando, contudo, a
maior parte das pesquisas publicadas sobre o tema são com relação as propriedades nutricionais
e industriais da cultura (DAS; ARORA, 2017).
Com o objetivo de atualizar e tornar relevante as informações sobre métodos de sistemas
de cultivo de caju Figueirêdo et al. (2016), em estudo de caso avaliando dois sistemas de
cultivos e suas implicações no impacto ambiental, observaram que sistemas que priorizam todos
os tratos culturais como o uso de fertilizantes, e produtos fitossanitários, aumentaram os
rendimentos por área colhida de caju, mas tiveram alto impacto ambiental e que os principais
influenciadores da produtividade, no entanto, foram os fatores climáticos e disponibilidade
hídrica. Dessa forma, com o crescimento das áreas de cultivo de caju, o conhecimento sobre os
insetos pragas da cultura e seus hábitos facilita na escolha de métodos com menor impacto
ambiental ao agrossistema.
Em 1929, Bondar identifica e caracteriza pela primeira vez infestações de A. binocularis
em plantações de cajueiro na Bahia, ele descreve as injúrias como sendo causadas por uma
pequena lagarta que fura os rebentos novos e principalmente os pedúnculos das inflorescências,
causando murcha e morte da inflorescência e até mesmo nas folhas anteriores a inflorescência
e, o inseto como pequenos lepidópteros de cor acinzentada.
O hábito endofítico para alimentação no estágio de lagarta, dificulta estudos acerca da
biologia da praga. Em trabalho avaliando dois métodos de criação, o primeiro com troca de
ramos a cada dois dias e o segundo apenas quando o ramo estivesse seco, observou-se alta
mortalidade na fase larval, tanto pela abertura do ramo para verificações como para troca dos
mesmos (BLEICHER et al., 2007). No presente trabalho, essas características também foram
observadas nos experimentos de criação da praga, e seguimos o indicado pelo autor como
melhor forma de criação com alimento natural.
Ainda segundo os mesmos autores a criação com troca de ramos a cada dois dias
proporcionou uma duração média de 33,7; 10,7 e 6,5 dias para lagarta, pupa e adulto
respectivamente, e para ramos trocados após estarem secos de 35,5; 14,0 e 6,3 dias. Os valores
médios da duração dos estágios de lagarta semelhante em relação ao reproduzido nesse trabalho,
no entanto, os valores para a média de dias de pupas são divergentes já que nas condições de
realização dessa pesquisa foi observada uma média de 6,93 dias para esse estágio.
49
A família Gelechiidae possui uma diversidade muito grande entre os ciclos biológicos
dos indivíduos, como por exemplo, a traça-do-tomateiro, Tuta absoluta (Meyrick, 1917), uma
das espécies mais pesquisadas do gênero desta família, apresenta em média oviposição de 205
ovos, e duração de 13; 8 e 26 dias para as fases de lagarta, pupa e adulto, respectivamente
(BORGONI; CARVALHO, 2006). Valores estes que diferem dos obtidos nesse trabalho, como
exemplo, o período larval de 33 dias para A. binocularis e apenas 13 para T. absoluta.
Para
traça-da-espiga-do-milho,
Dichomeris
famulata
(Meyrick,
1917),um
microlepidóptero da referida família, observou-se que o período de desenvolvimento das fases
de ovo (4 dias) e pupa (8 dias), assemelham-se aos resultados de A. binocularis, já para o
período larval foi inferior ao da broca-das-pontas (21 dias) e longevidade de 37 para fêmeas e
44 para machos (MARQUES et al., 2011).
As características morfológicas dos adultos de T. absoluta e D. famulata de forma geral
são semelhantes às de A. binocularis, com asas anteriores de coloração acinzentadas com
pontuações pretas, esta última característica é comum de ser encontrada em espécies dessa
família, e as asas posteriores franjadas. Algumas tonalidades dessas pontuações em preto podem
tornar-se em formatos de manchas nas asas como é o caso de Caryocolum peregrinella HerrichSchaffer, 1854 que tem as asas em coloração de manchas pretas e cinzas diferenciando das
demais desse gênero (HECKFORD, 2012).
O comportamento sexual de A. binocularis assemelha-se ao observado por Hickel e
colaboradores (1991) em T. absoluta, cuja características de início do comportamento feitas
pelas fêmeas e o comportamento do macho parado e as tentativas de cópulas com entradas e
reentradas circulares à fêmea, são exemplos das semelhanças desses hábitos. Os autores
também observaram que ocorreram 6,5 acasalamentos durante todo o estágio adulto da fêmea,
considerando que este período dura em média 22,5 dias, poucos acasalamentos, comparando
com A. binocularis, que tem uma média de três acasalamentos e apenas sete dias de
longevidade.
Neste trabalho o acasalamento aconteceu 24h após a emergência dos adultos, não sendo
observado dificuldades para que ocorresse a cópula, bem como também não foi percebido em
nenhuma das repetições a rejeição da fêmea ao macho. Para P. gossypiella, foi observado que
as fêmeas que tiveram dificuldade de vôo, ou que não praticaram vôos durante o primeiro dia
após a emergência tiveram número de cópulas e fecundidade reduzidas (WU et al., 2013).
Na maioria das espécies relatadas de Lepidoptera, o principal sistema utilizado para
encontro do macho e fêmea sexualmente maduros é caracterizado pelo vôo do macho em
direção a fêmea, que está produzindo e liberando feromônio, sendo estes a troca de sinais a
50
longo alcance, a curto alcance a troca de sinais constitui a corte (RINGO, 1996; CARDÉ;
MINKS, 1995).
Após o acasalamento algumas fêmeas pode-se tornar menos receptivas devido a
liberação de um peptídio produzido pelas glândulas acessórias dos machos durante a cópula,
esse efeito aumenta quando as fêmeas são expostas a cópula com os mesmos machos, quando
há um retardo no momento de cópula pelo macho, havendo menor produção de espermatóforos,
e quando o macho já realizou acasalamento prévios, pela diminuição da produção e
transferência dos espermatóforos (Mc NEIL; DELISLE; CUSSON, 1997).
Nesse experimento manteve-se o mesmo casal até o final do seu ciclo, o que pode ter
influência no número de oviposição por fêmeas de acordo com o descrito na literatura. Outro
trabalho sugere que fêmeas em poliandria, acasalamentos com vários machos, tiveram maiores
sucessos reprodutivos e de oviposição, e as chances são aumentadas quando são machos virgens
(LEE; ALBAJES; EIZAGUIRREF, 2014).
O cortejo e a cópula de mariposas são comportamentos importantes para caracterização
dos eventos de localização, liberação e recepção de feromônios sexuais que regulam os
comportamentos de acasalamento (ROTHSCHILD, 1981). Antenas de machos têm um grande
número de sensilas que contêm neurônios receptores olfativos específicos para componentes
dos feromônios sexuais feminino (SCHLAMP et al, 2006).
Geralmente as sensilas com poros distribuídos sobre as paredes cuticulares estão
envolvidas na quimiorrecepção. Nesse estudo, cinco diferentes tipos de sensilas foram
identificadas nas antenas de A. binocularis. As sensilas tricoide, coelocônica e auricílica têm
poros nas paredes cuticulares, sugerindo que podem estar associadas ao olfato da mariposa, as
mesmas sensilas foram encontradas na Sitotroga cerealella Oliver, 1789 (Lepidoptera:
Gelechiidae) (MA et al, 2017).
Muitos estudos demonstram que as sensilas tricoides Tr I e Tr II com poros bem
desenvolvidos em suas paredes cuticulares contêm receptores olfativos que detectam os
feromônios sexuais (KEIL, 1989; DOLZER, FISCHER, STENGL, 2003). Para a sensíla
coelocônica também foram observados dois subtipos, estas paredes duplas e a sensibilidade
multiporosa poderia ser exclusivamente olfativa (SHIELDS, HILDEBRAND, 1999) é atribuída
a elas a possibilidade de higrorrecepção e termorrecepção (ALTNER et al, 1983) e na percepção
de CO2 (STANGE, STOWE, 1999).
As sensilas auricílicas tem sido descritas como receptoras de voláteis de plantas e de
feromônios sexuais de baixa concentração (ANDERSON, HALLBERG, SUBCHEV, 2000;
EBBINGHAUS et al, 1997). A função das sensilas esquamiforme não está bem documentada,
51
por sua estrutura de parede não porosa, indica uma função não olfatória, e podem ter função
mecanorreceptores (MARK, PARSON, HOLWELL, 2018), talvez envolvidos na percepção de
movimentos aéreos. Sensilas caéticas estão sendo relatadas com funções de recepção mecânica
e química devido a sua base flexível e abertura terminal (SCHNEIDER, 1964), podendo
desempenhar um papel na orientação do comportamento de oviposição de fêmeas (BAWIN et
al., 2017).
Este é o primeiro trabalho realizado com comportamento sexual de A. binocularis,
importante para estudos posteriores da identificação do feromônio sexual da espécie e utilização
dessas informações para trabalhos futuros com ecologia química dessa praga, bem como na
utilização de semioquímicos para controle comportamental da praga na cultura do caju.
O conhecimento acerca de características morfológicas e do ciclo biológico de A.
binocularis fornece informações da biologia básica que podem auxiliar na identificação e
ocorrência da espécie e suas injúrias no campo.
As informações sobre os hábitos e o comportamento reprodutivo de A. binocularis
podem ser empregadas para ajustar os atuais programas de manejo da praga na cultura do
cajueiro anão precoce, especialmente no Nordeste brasileiro, como por exemplo, o momento
correto para aplicação de produtos fitossanitários ou servir de base para pesquisas que utilizam
controle comportamental.
3.5
CONCLUSÃO
A descrição dos dados morfológicos e morfométricos permite diferenciar machos e
fêmeas nos estágios de pupas e adulto. As injúrias causadas por A. binocularis, pela seca da
inflorescência e morte das brotações, facilitam a localização da praga no campo. A praga tem
hábitos reprodutivos noturno, e os machos apresentam as sensilas tricoide, auricílica e
coelocônica, receptivas a feromônio.
52
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55
4 IDENTIFICAÇÃO DO FEROMÔNIO SEXUAL DE FÊMEAS DE BROCA DAS
PONTAS DO CAJUEIRO Anthistarcha binocularis MEYRICK, 1929
56
4.1 INTRODUÇÃO
A cajucultura tem como principal produto a amêndoa da castanha de caju (ACC), sendo
esta, uma das mais comercializadas no mercado mundial de nozes comestíveis (CAVALCANTI
JÚNIOR, 2013). Além da ACC, o cajueiro tem como outros produtos de importância econômica
o líquido da casca da castanha (LCC) e o pedúnculo (pseudofruto comestível) (CONAB, 2017).
De acordo com a FAO (2018), 198 países produzem castanha de caju, dentre os quais
sobressaem os países asiáticos e africanos como, Vietnã, Nigéria, Índia e Costa do Marfim que
foram os principais produtores mundiais de castanha-de-caju em 2016, com 70,6% da produção
global do produto. Esta cultura é expressiva no Nordeste brasileiro com uma área plantada de
cerca de 660 mil há. Na safra 2017 o Brasil teve uma produção de 134.580 mil toneladas de
castanha-de-caju, liderada pelos estados do Ceará, Piauí e Rio Grande do Norte, que juntos
produziram 122 mil toneladas (IBGE, 2018). O Brasil desempenhou um papel de liderança no
cenário global do comércio do caju, mas a produção vem declinando desde 2005, não atingindo
os níveis de produção global em grande parte devido a problemas hídricos e fitossanitários
(VIDAL, 2017).
Os países produtores de caju enfrentam o desafio de controlar os danos causados por
mais de 190 espécies de insetos que interferem na produção de caju. A perda significativa de
rendimento resulta de danos na folhagem e nos frutos, levando a morte das brotações florais e
ao abortamento precoce de frutos jovens (DENDENA; CORSI, 2014). No Brasil, Anthistarcha
binocularis Meyrick, 1929, é uma traça da família Gelechiidae que causa injúrias às plantas de
cajueiro no período de floração, realizando a oviposição na porção terminal das inflorescências.
As lagartas recém eclodidas penetram no tecido vegetal e alimentam-se da parte lignificada do
ramo, impedindo a passagem de nutrientes para as estruturas florais. Dessa forma, surgem as
injúrias característicos de ataque dessa praga, que são: murcha seguida de seca das
inflorescências e quebra do ramo no local do orifício de saída do inseto adulto, na forma de
uma mariposa pequena acinzentada com asas esbranquiçadas (MESQUITA et al., 2011).
Em função da fenologia do cajueiro a maior ocorrência de broca-das-pontas no campo
vai do início do florescimento, quando ocorre a formação de panículas, até a colheita, estando
também presente em todas as fases reprodutivas da cultura, e em brotações de novos ramos. As
lagartas têm preferência alimentar por tecidos novos para perfurar e entrar na parte lignificada
do ramo, onde há passagem de nutrientes (MESQUITA; BRAGA SOBRINHO, 2013).
Os problemas fitossanitários, também concorrem para o declínio da produção dos
pomares, tanto para a castanha quanto para o pedúnculo. Para muitas das pragas relatadas, à
57
medida que se tornam problema para a cultura, é necessário que se estabeleçam estratégias de
controle (MESQUITA; BRAGA SOBRINHO, 2013). A detecção, monitoramento e controle
precoces de A. binocularis são importantes para minimizar os danos às plantas. Atualmente, o
piretróide deltametrina, classificado como altamente tóxico, é o único agente químico
disponível para o controle de A. binocularis no país (AGROFIT, 2019). Além disso, os
inseticidas que atuam por contato têm limitações de controle, pois as larvas de A. binocularis
não são atingidas devido a seus hábitos alimentares endofíticos.
Técnicas de controle que atuam na fase adulta como ruptura de acasalamento ou
armadilhagem em massa com armadilhas de feromônio espécie-específica têm sido uma
ferramenta útil para monitoramento e controle em muitas espécies de Lepidoptera
(WITZGALL; KIRSCH; CORK, 2010). Como por exemplo, E11-16:Ald e E12-16:Ald para
Diaphania glauculalis Guenée, 1854 (Lepidoptera: Crambidae) (MA et al., 2015), e Z5,E712:OAc, Z5,E7-12:OH, and Z5-12:OAc para o feromônio sexual de Dendrolimus kikuchii
Matsumura (Lepidoptera: Lasiocampidae) (KONG et al. 2011). De acordo com El-Sayed
(2018), feromônios sexuais já foram descritos em mais de 70 espécies de 40 gêneros dessa
família e caracterizam-se geralmente como acetatos mono ou poli-insaturados com 10 a 18
átomos de carbono.
Não há na literatura dados sobre a utilização de semioquímicos no manejo de A.
binocularis em cajueiros. A utilização de substâncias químicas intraespecíficas para
modificação de comportamento e ações de insetos pragas em cultivos agrícolas é uma
ferramenta ecológica para controle ou monitoramento destes insetos. Pela especificidade de
ação, o uso de feromônio não interfere na ecologia ambiental, insetos polinizadores e não é
tóxico a seres humanos, e pode ser integrado ao Manejo Integrado de Pragas (GOULART et
al., 2015). Então, desenvolver métodos para monitorar a dinâmica populacional de A.
binocularis ajudará os produtores de castanha de caju a escolher o momento correto de suas
aplicações.
Por possuírem hábitos alimentares endofíticos, o controle da broca-das-pontas e traçada-castanha na fase de lagarta é dificultado devido as pulverizações não atingirem o alvo a ser
controlado. Dessa forma um método que proporcione a redução da população na fase adulta,
fase em que os insetos não ficam alojados nos ramos, será mais viável e útil para os produtores
como forma de monitoramento e controle da população das pragas. Esse é o primeiro estudo
sobre a ecologia química de A. binocularis. A investigação do comportamento de côrte,
acasalamento, extração, isolamento e identificação dos compostos químicos envolvidos nesse
processo podem contribuir significativamente para a evolução das técnicas de manejo integrado
58
na cultura do caju tão necessárias pois esta cultura esta em expansão e com método de controle
baseado unicamente no uso de inseticida, desenvolver uma técnica e viabiliza-la para grandes
áreas como a do caju é importante sob aspectos econômicos, sociais e ambientais.
O objetivo do estudo foi identificar os principais componentes do feromônio sexual de
A. binocularis e confirmar sua atividade biológica de atratividade em campo.
4.2 MATERIAL E MÉTODOS
4.2.1 Coleta e criação dos Insetos
As larvas de A. binocularis foram coletadas em plantio de cajueiro anão precoce da
variedade CCP 76 na cidade de Boca da Mata, Alagoas, Brasil (9 ° 39'39,3 "S 36 ° 11'52,7" W)
entre março e maio, e entre setembro e novembro de 2015/16, e na cidade de Picos, Piauí, Brasil
(07º04’37” S 41º 28’01”W) no mês de Julho de 2016. No Laboratório de Pesquisas Químicas
em Recursos Naturais (LPqRN), do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de
Alagoas, as larvas foram transferidas individualmente para recipientes de vidro (10,0 cm de
altura x 2,0 cm de diâmetro) e criadas em inflorescências de caju colhidas no campo até a fase
de pupa, em sala a 25 ± 2 ° C, 80 ± 10% de umidade relativa e fotofase de 10 h e escotofase de
14h.
As pupas foram classificadas por sexo e os adultos emergentes foram então mantidos
nos mesmos recipientes de vidro e alimentados com solução aquosa de sacarose a 10%. A
pesquisa foi desenvolvida no LPqRN sobre registro no SISGEN e CGEN (n.º 010428/2012-7).
4.2.2 Teste de atratividade sexual
Para fins de identificação e confirmação de qual gênero fazia o chamamento para cópula,
foram feitos bioensaios de atratividade sexual. Utilizou-se câmaras de vridro (20x10x15 cm),
com uma arena (5x 2,5 cm) confeccionada em tecido voil, esta foi suspensa no alto da câmara.
Os insetos individualizados em tubos eram testados, 24h após a emergência, próximos e após a
quinta hora da escotofase, horário em que se observou maior atividade de comportamento
sexual da espécie.
As fêmeas e machos foram colocados individualmente suspensos dentro da arena, em
seguida o inseto do sexo oposto foi liberado na câmara, para facilitar as avalições visto que o
tempo de chamamento era curto, foram confeccionadas mais de uma arena e as fêmeas foram
59
colocadas nelas antes do horário de chamamento, e quando era observado o início do
chamamento montava-se o bioensaio (Figura 17).
Foi delimitado o tempo de 10 minutos por casal, num total de 15 repetições para machos
e fêmeas, e inferido que o macho ao tentar cópulas na arena onde a fêmea se encontrava havia
atratividade sexual pelos voláteis emitidos pela fêmea, e o contrário para ensaios com machos
na arena e fêmeas na câmara. Foram usados um casal por vez e nenhum dos insetos foram
utilizados mais de uma vez. Esse experimento foi registrado em fotos e vídeos para
comprovação dos dados. Utilizou-se as mesmas condições climáticas da sala de criação para
realização do experimento, com o emprego de lâmpada vermelha para facilitar as observações,
15 casais foram observados.
Figura 17 - Arena utilizada para observações de atratividade sexual de Anthistarcha binocularis.
Fonte: Autor, 2019.
4.2.3 Extração do feromônio sexual
Quando as fêmeas no momento de chamamento, dexavam expostas a glândula de
feromônio sexual na porção final do abdom, e eram paralisados por resfriamento, por
resfriamento em freezer a -20ºC, para excisão da glândula sexual, geralmente da quarta para
quinta hora da escotofase. A glândula após a excisão foi colocada em vial com hexano
bidestilado (grau HPLC) e deixado por 30 minutos, logo após o sobrenadante removido,
colocado em outro vial e acondicionado em freezer a -20ºC até a cromatografia e análises de
eletroantenografia.
Foram utilizadas fêmeas de 24h após a emergência para extração das glândulas, sendo
utilizado 15uL por glândula para extração dos compostos, em extratos separados de 4 a 7
glândulas, num total de 80 glândulas amostradas por ano, em 2015 e 2016.
60
4.2.4 Análises químicas
A identificação dos compostos foi realizada através de analises individuais dos seus
espectros de massas e comparação com os dados adquiridos pelo software do CG/EM,
comparação com bancos de dados divulgados como pherobase e nist, com o Índice de Kovats
calculado para cada composto e com a literatura. Para cálculo de IK foi usado padrão de nalcanos de C7-C30 no mesmo método de análise para os extratos, e para a normalização de
áreas dos compostos na amostra, utilizando tetradecano como padrão interno para
quantificação.
As reações de acetilação foram feitas a partir do método de Yadav; Reddy (2000). A
síntese dos compostos foi realizada para confirmar as estruturas propostas. A figura 18 é uma
representação dos processos de identificação de feromônio sexual em mariposas.
4.2.4.1 CG/EM e CG/DIC
Extratos da glândula de feromônio foram analisados em um cromatógrafo a gás com
interface para um detector de massa (CG/EM) (Shimadzu QB 2010 Ultra), equipado com uma
coluna NST-1 (30m x 0.25mm x 0.25 μm) operando em modo de ionização por impacto a 70
eV, com um faixa de varredura de 35 a 500 m / z. Foram injetadas 1 μL das amostras no modo
splitless e operadas sob fluxo de hélio de 1,37 mL / min. A temperatura do forno foi mantida a
50ºC por 5 min, e então elevada em uma rampa de 8ºC / min até 250ºC, na qual ponto foi
mantido por mais 5 min. A temperatura da fonte de íons permaneceu a 250 ° C e a interface a
220 ° C. As bibliotecas de espectros de massas NIST08 e WILEY229 foram usadas para
identificações iniciais de compostos de feromônio, que foram subsequentemente comparados
pelos tempos de retenção e dos espectros de massa com amostras sintéticas. Uma série de nalcanos (C7– C30) foi usada para determinar Índices de Kováts (IK).
Um extrato de 4 glândulas sexual das fêmeas foi derivado a 40ºC durante 15 horas em
uma mistura de dissulfeto de dimetila (DMDS) (50μL) e solução de iodo em THF (60 mg / ml,
5μL) (INOMATA et al., 2000). Os derivados de dimetildissulfeto assim obtidos foram
analisados por CG/EM com os mesmos parâmetros cromatográficos acima mencionados.
Uma solução em hexano de tetradecano (3 mg / L) foi usada como padrão interno para
quantificar os compostos do feromônio através de análises por Cromatografia Gasosa com
Detecção de Ionização por Chamas CG/DIC (Shimadzu 2010) equipado com uma coluna NST-
61
5 (30m x 0.25mm x 0.25μm). Foram utilizados os mesmos parâmetros cromatográficos
mencionados para CG/EM.
4.2.4.2 Sínteses
Todos os reagentes utilizados para derivatização de DMDS e para as sínteses de (E) dodec-1-en-1-ol, (Z) -dodec-6-en-1-ol e seus acetatos correspondentes foram adquiridos da
Sigma-Aldrich. Os solventes utilizados para análises de cromatografia e preparação de
extractos de glândulas foram de grau de HPLC (Sigma-Aldrich), enquanto os solventes
utilizados para sínteses foram P. A. (Vetec). As sínteses foram realizadas no Laboratório de
Síntese Química (LPqRN) do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Alagoas
(BARCELLOS FRANÇA, 2018).
4.2.5 Analises eletroantenográficas
Os compostos ativos foram determinados inicialmente por eletroantenografia. As
antenas foram retiradas de machos vivos com 2 dias de idade e fixadas em eletrodos de Ag
utilizando gel condutor. Foram utilizadas 20 antenas de 20 insetos, uma por vez.
Um cromatografo a gás da marca Shimadzu CG-2010, equipado com uma coluna RTX5 (30m x 0,25 mm x 0,25μm) operando no modo splitless, tendo o hidrogênio como gás de
arraste (2,80 mL / min) acoplado à um eletroantenograma, CG-EAD, foi usado para análises.
O efluente da coluna foi dividido, na proporção de 1: 1, entre o detector de ionização de chama
(DIC) e o EAD. A temperatura do forno foi mantida a 50 º C durante 5 min, seguida de elevação
a 8 º C / min a 240 º C, mantida durante 10 min. As antenas de machos de 2 dias de idade foram
removidas e colocadas imediatamente entre dois eletrodos de prata. A conexão elétrica foi
obtida usando gel condutor. Os eletrodos foram conectados através de uma caixa de interface a
uma placa de interface de aquisição de sinais (IDAC-4; Syntech, Holanda) conectada a um
computador.
As respostas EAD e os sinais DIC do CG foram gravados simultaneamente usando o
software AutoSpike (Syntech, Holanda). As gravações foram feitas em um fluxo contínuo de
ar umidificado com um Controlador Stimulus CS-55 (Syntech, Inc., Hilversum, Holanda).
Antenas de machos de A. binocularis foram testadas usando extratos glandulares de fêmeas coespecíficas (N = 20). Apenas aqueles compostos que provocaram respostas em pelo menos 10
antenas testadas foram considerados eletrofisiologicamente ativos.
62
Respostas eletroantenométricas de antenas de machos de 2 dias de idade foram
investigadas com os seguintes tratamentos: (1) controle com hexano; (2) Z6-12: OH; (3) Z612: OAc; (4) E6-12: OH e (5) E6-12: OAc. De cada composto foi colocado 0,5 µg em uma tira
de papel de filtro dentro de uma pipeta de vidro, e as gravações de EAG foram obtidas de 3
antenas para cada tratamento, perfazendo um total de 15 machos. A magnitude de cada resposta
antenal foi medida usando Syntech EAGPro 2.0.2 (Syntech, Holanda). O estímulo foi gerado
com um controlador Syntech CS-55 com duração de pulso de 0,5 s. Os dados foram analisados
pela análise de variância (ANOVA) seguida do teste de Tukey (𝛼 = 0,05), utilizando o software
SISVAR 5.6.19 (FERREIRA, 2011). Cada solução foi testada uma vez e esperado um minuto
para despolarização da antena para prosseguir o experimento.
Análises individuais dos extratos deu-se, através do cálculo de IK, e comparação com
extratos já injetados e analisados no CG/DIC e CG/EM (Figura 18).
Figura 18 - Representação simplificada de processos para identificação do feromônio sexual de
Anthistarcha binocularis Meyrick (Lepidpotera: Gelechiidae).
Fonte: Autor, 2019.
4.2.6 Teste de atratividade em campo
Teste de campo foi realizados de 22 de julho a 27 de julho de 2018 em Amarante, Piauí,
Brasil (06º14'28 "S 42º51'17" W), ínicio do período de floração, com armadilhas delta (20 cm
de comprimento × 20 cm de largura) e dispensadores (pequenos septos de borracha cinza, 8
mm diam). Duas misturas binárias de compostos feromônicos (Z6-12: OH / Z6-12: OAc e E612: OH / E6-12: OAc) em duas doses (100 μg e 250 μg) foram preparadas em hexano e um
63
tratamento controle utilizando apenas hexano. As soluções foram pipetadas na ranhura do
dispensador e foram completamente infiltradas para uso imediato.
Cada isca foi colocada no centro de uma armadilha tipo Delta, e as armadilhas foram
penduradas nas plantas a 2,0-3,0 m acima do solo, em intervalos de 50 m nos pomares de caju.
Cinco repetições foram arranjadas em um delineamento de blocos inteiramente casualizados
para cada tratamento. Fizemos análises de variância (ANOVA) para o modelo linear
generalizado (GLM) em relação aos efeitos do tipo de mistura (E6-12: OH / E6-12: OAc, Z612: OH / Z6-12: OAc, e o controle com Hexane), dose de mistura (100 e 250 µg) e a interação
entre eles no número de mariposas machos capturadas. Além disso, o teste z para cada
combinação de tratamentos foi realizado. O modelo assume uma distribuição de probabilidade
de Poisson (α = 0,05). O software utilizado foi R 3.5.0 (R CORE TEAM, 2018) para análises e
Past 3.20 (HAMMER et al., 2001) para gráficos.
4.3 RESULTADOS
4.3.1 Teste de atratividade sexual
No experimento de atratividade sexual, foi observado que em todos os casais avaliados
os machos apresentaram comportamento de tentativas de cópula (Figura 19), ao tentar tocar a
fêmea com o órgão copulatório sucessivas vezes. O macho tocava sucessivas vezes a parede de
tela onde a femea estava confinada. Foi possível também observar comportamento como,
caminhadas em círculos no chão da arena abaixo da gaiola, voos agitados e caminhadas com
giros ao redor do seu próprio corpo. Este comportamento é característico de comportamento de
cópula e assim podemos propor que existem compostos produzidos e liberados pela fêmea para
atração do macho para cópula.
Figura 19 - Confirmação de atratividade sexual de machos por feromônio produzido e liberado por
fêmea de Anthistarcha binocularis, Meyrick, 1929 em teste experimental em laboratório.
Fonte: Autor, 2019.
64
4.3.2 Identificação do feromônio sexual de Anthistarcha binocularis
Os compostos obtidos dos extratos de glândulas sexuais de fêmeas coletadas nos estados
de Alagoas e Piauí, analisados em CG/EM, foram acetatos, álcoois e ésteres, de 9 a 22 carbonos
saturados e insaturados. Foram identificados como prováveis componentes do feromônio de
broca das pontas 7 compostos, dentre estes dois apresentaram atividade eletroantenográfica e 5
compostos não apresentaram (Tabela 4, Figura 20). Estes compostos foram identificados por
espectrometria de massas através da analise do espectro, analises do Índice de Kovats,
comparação com padrão sintético (Figura 21,22) e comparação com dados nas bases Pherobase
e Nist.
Tabela 4 - Composição química dos compostos saturados, presentes no extrato da glândula sexual de
Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929 coletadas nos estados de Alagoas e Piauí.
Composto
3
4
5
6
7
T.R./I.K.¹
Amostra
17.586 / 1593
22.779 / 1992
23.616 / 2064
23.934 / 2092
25.044 / 2192
Acetato de dodecanila
Acetato de hexadecanila
Octadecanol
Acetato de heptadecanila
Acetato de octadecanila
T.R./I.K.¹
Padrão
17.591 / 1592
22.782 / 1992
23.616 / 2064
23.935 / 2092
25.044 / 2192
MW²
Fórmulas
228
284
270
298
312
C14H28O2
C18H36O2
C18H38O
C19H38O2
C20H40O2
¹ T.R./I.K. – Tempo de Retenção/Índice de Kovats; ² MW – Massa do composto
Figura 20 - Cromatograma de íons totais do extrato da glândula sexual de Anthistarcha binocularis
Meyrick, 1929.
7.5
10.0
12.5
15.0
17.5
20.0
22.5
6
3
4
5
1
2
7
10,000,000)
TIC
25.0
27.5
*A numeração representa a ordem dos compostos apresentada na Tabela 4.
Fonte: Autor, 2019.
30.0
32.5
35.0
37.5
10.0
65
Figura 21 - Cromatogramas dos padrões sintéticos¹ dos compostos não ativos em eletroantenografia
presentes no extrato de Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929 com tempos de retenção.
12.5
15.0
17.5
20.0
22.5
25.0
27.5
30.0
¹ Linha rosa - Acetato de dodecanila; Linha preta – Acetato de hexadecanila; Linha verde – Octadecanol; Linha
azul – Acetato heptadecanila; Linha Marrom – Acetato de octadecanila.
Figura 22 - Estrutura molecular dos compostos saturados presentes no extrato de glândula de
Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929.
Acetato de dodecanila
Acetato de hexadecanila
Octadecanol
Acetato de heptadecanila
Acetato de octadecanila
A análise dos extratos das glândulas sexuais femininas revelou ainda a presença de
outros dois compostos, um álcool e um acetato, com cadeias insaturadas.
32.5
66
A análise do espectro de massa do composto 1 (Tabela 4, Figura 23) sugeriu tratar-se
de um álcool monoinsaturado com uma cadeia de 12 átamos de carbonos. O espectro de massa
apresentou um pequeno íon correspondente ao fragmento resultante do desidratado m/z 166
(5%) e pico base a m/z 67 (100%), e outros íons abundantes com m/z 109 (14), 95 (41%) e 81
(53%), típico de íons fragmentos de hidrocarbonetos. A reação com DMDS indicou que a dupla
ligação está localizada no carbono 6 devido aos íons diagnósticos de m/z 131 (97%) e 147
(48%) (Figura 24).
Figura 23 - Derivatização de compostos insaturados presentes na glândula sexual de Anthistarcha
binocularis Meyrick, 1929 e espectro de massas do 6-dodecenol derivatizado.
%
x
81
100
131
90
80
61
70
55
60
99
y
50
147
40
41
30
x
y
M+
278
20
10
107
125
155
181
165
193
254
230
208
267
0
50.0
75.0
100.0
125.0
150.0
175.0
200.0
225.0
250.0
Figura 24 - Espectro de massas e estrutura molecular do 6-dodecenol.
%
67
100
90
55
80
M+ 184
70
60
81
41
50
95
40
30
43
20
109
83
66
10
M+ - 18
124
115
138
99
0
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
166
146 150 156
150
173
160
170
181
180
275.0
67
O espectro de massa do composto 2 (Figura 25) exibiu um padrão de fragmentação
semelhante ao composto 1, com o mesmo peso molecular indicando a mesma cadeia carbônica.
No entanto, o íon fragmento de maior m/z 166 (15%) e o íon fragmento m/z 61 (5%) indicam
um acetato. O aduto DMDS apresentou os íons diagnósticos m/z 131 (87%) e m/z 189 (13%)
que indicam a dupla ligação na mesma posição 6 (Figura 26). As comparações de KI do
composto 2 permitiram atribuir a configuração da ligação dupla e assim para o composto 2 fica
proposto a estrutura acetato de 6-dodecenila.
Figura 25 - Derivatização de compostos insaturados presentes na glândula sexual de Anthistarcha
binocularis Meyrick, 1929 e espectro de massas do acetato de 6-dodecenila derivatizado.
%
81
100
y
90
131
80
70
61
60
67
50
40
43
95
30
M+
y
x
320
x
20
189
10
124
165
172
140
209 218
0
50.0
75.0
100.0
125.0
150.0
175.0
200.0
225.0
244 255
272279
250.0
275.0
293
300.0
Figura 26 - Espectro de massas e estrutura molecular do acetato de 6-dodecenila.
%
67
100
90
80
43
M+ 224
70
82
55
60
95
50
54
40
30
M+ - 60
109
20
166
10
123
94
0
50.0
75.0
100.0
138
125
151
125.0
150.0
164
183
175.0
193
208
200.0
224
225.0
313
325.0
68
Com base nos resultados dos dados de CG/EM, fica proposta as estruturas 6-12: OH e
6-12: OAc e confirmamos as posições de ligação dupla de ambos os compostos analisando os
espectros de massa de seus adutos de DMDS. Esses compostos foram sintetizados e os valores
dos índices de Kovats dos compostos sintéticos foram semelhantes aos valores do índice de
Kovats dos compostos naturais, confirmando assim a presença dos isômeros E e Z (Figura 27,
Tabela 5).
Figura 27 - Cromatogramas dos padrões sintéticos¹ dos compostos (1) Z6-12: OH, (2) Z6-12: OAc, (1)
E6-12: OH, (2) E6-12: OAc e extrato da glândula de Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929.
1
2
(1) Z6-12: OH, (2) Z6-12: OAc
1
2
(1) E6-12: OH, (2) E6-12: OAc
Extrato da glândula
1
2
Tabela 5 – Características químicas dos compostos (1) Z6-12: OH, (2) Z6-12: OAc, (1) E6-12: OH, (2)
E6-12: OAc, presentes no extrato da glândula sexual de Anthistarcha binocularis Meyrick, 1929
coletadas nos estados de Alagoas e Piauí.
Composto
1 (E)-6-Dodecenol
2 Acetato de (E)-6dodecenila
1 (Z)-6-Dodecenol
2 Acetato de (Z)-6-dodecenila
T.R./I.K.¹
Amostra
15.283 / 1440
17.335 / 1575
T.R./I.K.¹
Padrão
15.282 / 1440
17.339 / 1576
MW²
Fórmulas
184
226
C12H24O
C14H26O2
15.264 / 1439
17.245 / 1569
184
226
C12H24O
C14H26O2
¹ T.R./I.K. – Tempo de Retenção/Índice de Kovats; ² MW – Massa do composto
69
4.3.3 Análises Eletroantenográficas (CG-EAD)
A análise dos extratos naturais de glândulas de A. binocularis confirmou que todos os
machos estudados apresentaram respostas eletroantenográficas (CG/EAD) a 2 compostos,
identificados como 6-12:OH e o 6-12:Act. A síntese para comprovação da estrutura permitiu
bioensaios com os isômeros (E e Z) dos álcoois e acetatos (Figura 28), A proporção entre estes
compostos foi de 1:72 com concentrações de 5,5 ng / fêmea e 397,7 ng / fêmea,
respectivamente. A analise com extrato de fêmea com antenas de fêmea não forneceu nenhuma
resposta no CG – EAD.
Figura 28 - Respostas eletroantenográficas da antena de machos de Anthistarcha binocularis quando
expostas a extratos de glândulas de feromônio de fêmeas (a) e misturas químicas sintéticas de
componentes de feromônio (b, c). GC – EAD equipado com capilar coluna Rtx-5 (FID).
Identificados os compostos bioativos a machos da espécie, foi realizado “puffs” com as
moléculas de configuração E e Z para real confirmação da configuração da molécula ativa.
As duas configurações de ligação dupla nos álcoois sintéticos e acetatos (Z6-12: OH,
Z6-12: OAc, E6-12: OH e E6-12: OAc) provocaram uma resposta diferença de potencial
eletroantenográfico na antena de machos de um A. binocularis (Figura 29). O composto E6-12:
OAc provocou a maior atividade, a concentração de 0,5 μg, apresentou a maior resposta quando
comparado aos outros componentes sintéticos. Além disso, a resposta obtida para E6-12: OH
também foi significativamente diferente daquela de Z6-12: OH. Estas observações sugerem que
70
os compostos E6-12: OH e E6-12: OAc são muito provavelmente os componentes de feromônio
de A. binocularis.
(mV)
Figura 29 - Respostas eletroantenogênicas médias (EAG) (± EP) de antenas de machos de Anthistarcha
binocularis a álcool e acetato sintético em ambas as configurações de ligação dupla (0,5 μg EO) e hexano
como controle. Médias seguidas pela mesma letra não são significativamente diferentes (teste de Tukey,
P <0,05).
4.3.4 Teste de atratividade em campo
Embora os compostos com configuração (Z) também indiquem respostas
eletrofisiológicas, apenas os isômeros (E) foram capazes de atrair espécimes machos de A.
binocularis. A mistura e a dose influenciaram significativamente o número de traças, uma vez
que os valores de p para essas variáveis foram inferiores a 0,05. Por outro lado, a interação entre
mistura e dose não foi significativa (valor de P> 0,05). A Figura 30 demonstra como apenas um
tipo de mistura foi capaz de capturar a traça. O teste z mostra que apenas no tratamento E6-12:
OH / E6-12: OAc a dose afetou a quantidade de borboletas capturadas.
A Figura 31 demonstra o aumento no número médio de traças capturadas em função do
aumento na dosagem da mistura EOH / EOAc, a mistura apresentou um aumento significativo
nos insetos atrativos ao coletor a 250 µg, 27 no total coletado, em relação à dose de 100 μg, 9
inseto no total coletado (GLM, F = 2,85, p = 0,004). Para entender melhor o resultado em
relação às doses, precisamos fazer uma análise post-hoc (Tabela 6). Embora os compostos com
configuração (Z) também indiquem respostas eletrofisiológicas, apenas os isômeros (E) foram
capazes de atrair espécimes masculinos de A. binocularis. Estes dados corroboraram os
71
resultados prévios da análise GC / MS e confirmaram que E6-12: OH e E6-12: OAc
compreendem a atratividade dos compostos presentes na mistura de feromônio sexual de A.
binocularis.
Figura 30 - Número de mariposas machos capturadas usando três misturas diferentes. As
barras mostram os valores médios, enquanto os Traços mostram o erro padrão.
Tabela 6 - Teste Z post-hoc para o modelo linear generalizado (glm) referente aos efeitos do
tipo de mistura (EOH / EOAc, ZOH / ZOAc e o controle com hexano) e dose de mistura (100
e 250 µg) no número de traças masculinas capturadas. O modelo assume uma distribuição de
probabilidade de Poisson.
Variavéis
Estimate
Std.Error
Z-value
P-value
Mistura:EOH/EOAc
-0.145
0.57
-0.254
0.79977ns
Mistura:ZOH/ZOAc
-19.2
7567.0
-0.003
0.99798 ns
Mistura:Hexane
-19.2
7567.0
-0.003
0.99798 ns
Dose:EOH/EOAc
0.00732
0.0025
2.854
0.00431*
Dose:ZOH/ZOAc
-0.00732
39.75
0
0.99985 ns
Dose:Hexane
-0.00732
39.75
0
0.99985 ns
*significativo sendo P≤0,05, ** significativo sendo P≤0,01, NS não significativo.
72
Figura 31 - Modelo linear generalizado (GLM) mostrando o aumento de capturas de traças
masculinas com o aumento da dosagem da mistura EOH / EOAc. O modelo assume uma
distribuição de probabilidade de Poisson.
4.4 DISCUSSÃO
A atividade sexual de produção e liberação de feromônio por fêmeas para atrair machos
é comum em lepidópteros de maneira geral, especialmente em mariposas, esse comportamento
pode ser observado em diferentes famílias, por exemplo, Ectomyeliois ceratomiae Zeller, 1839
(Lepidoptera: Pyralidae) (SOUFBAF et al., 2013), Spodoptera exígua Hubner, 1808
(Lepidoptera: Noctuidae) (ACÍN et al., 2010) e Mompha divisella Herrich-Schäffer, 1854
(TABATA; KUBOTA, 2017).
Os componentes do feromônio sexual em Lepidoptera podem ser categorizados por suas
estruturas químicas e vias biossintéticas. Assim, tem sido reconhecido que compostos do tipo I
compreendem álcoois graxos, acetatos ou álcoois com esqueletos de 10 a 18 carbonos e são
biossintetizados de novo na glândula feromônica (ANDO; INOMATA; YAMAMOTO, 2004;
LÖFSTEDT; WAHLBERG; MILLAR, 2016). As diferenças de composição ocorrem
principalmente nas configurações isoméricas e posições das insaturações na cadeia carbônica.
Os feromônios sexuais que foram previamente descritos em 14 espécies da família
Gelechiidae consistia de estruturas do tipo I, principalmente acetatos, com um único relato de
um álcool primário, E5-10: OH, em Anarsia lineatella (ANDO, 2018).
Álcoois e acetatos monoinsaturos de doze átomos de carbonos são relatados como
feromônio de mariposas apresentando diferentes posições da insaturação. No feromônio sexual
de S. salinella foi identificado as posições Z3-12:OAct e Z5-12:OAct (TABATA; KUBOTA,
2017), para M. divisella observou-se o acetato de (Z)-3- dodecenila (Z3-12:Act) (YANG et al.,
73
2011), essa posição com dupla ligação no início da cadeia carbônica são casos raros em
ferôminos de lepidopteras. Compostos mono insaturados de 12 carbonos (acetatos de
dodecenila, dodecenóis e dodecenais) constitui a classe mais comum em feromônios de
mariposa, classificados como feromônios tipo I de lepidopteros (ANDO, 2018; EL-SAYED,
2018).
Como já visto, álcoois e acetatos de 12 carbonos com uma insaturação são comuns em
feromônio de mariposas, ocorrendo especificidade por alterações de configurações estruturais
e, posição das duplas ligações, mas também há casos de duas ou mais insaturações na mesma
molécula como é o caso do feromônio de Dendrolimus kikuchii Matsumura 1927 (Lepidoptera:
Lasiocampidae), que apresenta uma configuração Z e outra E para estes grupos de compostos
que são acetato de (Z5,E7) dodecadienila (Z5,E7-12:OAc), (5Z,7E) dodecadienol (Z5,E712:OH), e acetato de (5Z) dodecenila (Z5-12:OAc) (KONG et al., 2011).
Composto similar as configurações moleculares identificadas nesse trabalho foram
descritas por Roelofs e colaboradores (1975), eles descreveram acetato de (E)-5-dodecenila
(E5-10:OAc; 87%) e (E)-5-dodecenol (E5-10:OH;13%), feromônio sexual de Anarsia
lineatella. Euzophera pyriella Yang, 1994 (Lepidoptera: Pyralididae) tem na sua composição
feromonal o acetato de dodecenila com insaturação e configuração (Z) na posição 8 (MA et al.,
2014).
Para espécies dentro desta família, ligações duplas com configuração (E) não eram
incomuns, uma vez que 10: OAc e E5-10: OH foram identificados como componentes de
feromônios sexuais em A. lineatella (ROELOFS, 1975), E7-10: OAc em Aproaerema
anthyllidella (ARN, 1997), E11-16: OAc em Helcystogramma triannulella (HIRANO;
MURAMOTO; HORIIKE, 1976), E4-13: OAc em Keiferia lycopersicella (CHARLTON et al.,
1991), E3-13: OAc em Scrobipalpa heliopa (BAKER et al., 1985), E3-12: OAc em Scrobipalpa
ocellatella, (RENOU et al., 1980), E3-14: OAc em Symmetrischema tangolias (GRIEPINK et
al., 1995) e E3-12: OAc em Tecia solanivora (NESBITT et al., 1985). Com base nos resultados
do CG/EM e os dados de campo, identificamos E6-12: OH e E6-12: OAc, duas estruturas tipo
I, como o sexo mistura feromonal de A. binocularis.
Ando, Inomata e Yamamoto (2004) analisaram todos os componentes de feromônio tipo
I relatados na época e apontaram o gap estrutural em compostos monoinsaturados nas posições
4 e 6. Além disso, eles previram a existência de tais compostos com base na atratividade de
algumas espécies para E4-12: OAc e Z6-14: OAc.
De fato, E6-12: OH foi previamente relatado como um atrativo para Dendrolimus
superans sibiricus em Lasiocampidae por Klun et al. (2000). Por outro lado, E6-12: OAc não
74
havia sido descrito como um componente de feromônio, nem havia sido relatado como um
atrativo. Outros compostos, incluindo E6-14: OAc e Z6-14: OAc, foram relatados como
atrativos para Yponomeuta rorellus (LÖFSTEDT et al., 1990) enquanto que E6-16: Ac foi
encontrado nos extratos da glândula de feromônio de Antheraea pernyi; no entanto, nenhuma
bioatividade foi relatada para o último composto (BESTMANN et al., 1987).
Até onde sabemos, este é o primeiro relato de um feromônio monoenil tipo I com
insaturação na posição 6 em Lepidoptera. Como o A. binocularis é considerada uma das
principais pragas do Anacardium occidentale no Brasil (BERRY; SARGENT, 2011),
armadilhas com iscas de feromônio sexual podem ser usadas em práticas integradas de manejo
de pragas para controlar a espécie.
De acordo com o exposto as moléculas identificadas nesse trabalho como componentes
do feromônio sexual de A. binocularis estão em correlação aos dados já publicados para
lepidopteras de maneira geral, bem como para família Gelechiidae.
4.5 CONCLUSÃO
O feromônio sexual de A. binocularis é a mistura do álcool (E)-6-dodecenol e do derivado
acetato de (E)-6-dodecenila, com atratividade biológica comprovada em campo. Os compostos
poderão ser utilizados para monitorar infestações de A. binocularis.
75
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78
5 COMPORTAMENTO SEXUAL E IDENTIFICAÇÃO DO FEROMÔNIO DA
BROCA-DAS-CASTANHAS Anacampsis phytomiella BUSK, 1914
79
5.1 INTRODUÇÃO
De acordo com a FAO (2018), 198 países produzem castanha de caju, Vietnã, Nigéria,
Índia e Costa do Marfim foram os maiores produtores mundiais de castanha-de-caju em 2016,
com 70,6 % da produção global do produto. Estima-se que a cajucultura ocupe uma área de
3,39 milhões de hectares, com uma produção de 3,1 milhões de toneladas por ano. O cajueiro,
Anacardium occidentale L., é a única espécie do gênero Anacardium de distribuição ampla em
todo o território brasileiro e tem como centro de origem a região amazônica de acordo com
Santos-Serejo et al. (2009).
A cultura é expressiva no Nordeste brasileiro com uma área plantada de cerca de 660
mil ha, representando 95% do total produzido no país. Na safra 2017 o Brasil teve uma produção
de 134.580 mil toneladas de castanha-de-caju, liderada pelos estados do Ceará, Piauí e Rio
Grande do Norte, que juntos produziram 122 mil toneladas. Além da região Nordeste, apenas
o Pará, na região Norte, tem representação significativa na produção de castanha do país (IBGE,
2018).
Das pragas que causam danos econômicos a cultura do cajueiro, a traça da castanha,
Anacampis phytomiella Busck, 1914 (Lepidoptera: Gelechiidae) se destaca por se alimentar da
amêndoa da castanha de caju inviabilizando sua comercialização. É considerada praga-chave
da cultura do caju, pelas injúrias causadas e por prejudicar economicamente a produção e
comercialização como consequência em danos diretos no rendimento por área (MESQUITA;
BRAGA SOBRINHO, 2013).
A A. phytomiella foi descrita causando danos na produção de caju pela primeira vez em
1982, no Estado do Ceará. A traça-da-castanha tem como único hospedeiro o cajueiro, uma vez
que a lagarta se alimenta da amêndoa, tornando-a imprestável para a comercialização. Antes do
período de pré-pupa as lagartas, constroem um pequeno orifício circular na extremidade distal
da castanha por onde sairá o adulto. Este é a principal injúria do ataque da praga para ser
reconhecida no campo, é denominado de “castanha furada” (MESQUITA; SILVA;
SOBRINHO, 1999; MELO, BLEICHER, 2002; DIAS-PINI et al., 2017). Outro comportamento
alimentar é o broqueamento em ramos ponteiros de brotações novas, antes do período de
frutificação do cajueiro (MESQUITA et al., 2008). Não há relatos na literatura sobre o ciclo de
vida desta praga. Por esses motivos, este inseto é considerado praga chave do período de
frutificação do cajueiro.
Não existe nenhum produto fitossanitário registrado para A. phytomiella no Brasil
(AGROFIT, 2019). O comportamento sexual em lepidópteros nos permite entender quais os
80
sinais e de que forma é estabelecida a comunicação entre machos e fêmeas da espécie. A
comunicação sexual em lepidópteros envolve uso de sinais visuais, acústicos e olfativos. Em
mariposas noturnas, há sinalização química, especialmente a produção de feromônios por
fêmeas, crucial para detecção e localização de parceiros para a cópula (DELLE-VEDOVE et
al., 2014; ANDO, 2018).
O cortejo e a cópula de mariposas são comportamentos importantes para caracterização
dos eventos de localização, liberação e recepção de feromônios sexuais que regulam os
comportamentos de acasalamento (ROTHSCHILD, 1981). As fêmeas de mariposas emitem
compostos voláteis que são detectados pelos machos à distância, esses compostos direcionam
a localização de fêmeas sexualmente receptivas. Antenas de machos têm um grande número de
sensilas que contêm neurônios receptores olfativos específicos para componentes dos
feromônios sexuais feminino (SCHLAMP et al, 2006).
Em diversas famílias de lepidópteros a maior parte da sinalização química é realizada
por substâncias com as funções químicas composta por, álcool, aldeídos e acetatos, e podemos
tomar como exemplos: a mistura de (E)-11-hexadecenal and (E,E)-10,12-hexadecadienal para
Diaphania glauculalis Guenée, 1854 (Lepidoptera: Crambidae) (MA et al., 2015); mistura de
compostos de Z5,E7-12:OAc, Z5,E7-12:OH, e Z5-12:OAc de Dendrolimus kikuchii Matsumura
(Lepidoptera: Lasiocampidae) (KONG et al., 2011).
A família Gelechiidae também segue a linha dos compostos encontrados de forma geral
para lepidópteros, por exemplo: acetato de (Z)-3- dodecenila (Z3-12:Act) e acetato de (Z)-5tetradecenila (Z5-14:Act) para de Monochroa divisella Douglas, 1850 (TABATA; KUBOTA,
2017); a mistura dos compostos Z3-12:OAc e Z5-12:OAc para Scrobipalpa salinella Zeller,
1847 (YANG et al., 2011); e a mistura dos compostos E11-16: Ac e Z11-16: OH para Plutella
xylostella L., inseto que pertencia a família Gelechiidae e foi reclassificado para família
Plutellidae (RENOU; GUERRERO, 2000).
A utilização de substâncias químicas intraespecíficas para modificação de
comportamento e ações de insetos pragas em cultivos agrícolas é uma ferramenta ecológica
para controle ou monitoramento destes insetos. Pela especificidade de ação, o uso de feromônio
não agride o ambiente, insetos polinizadores e não causa toxicidade a seres humanos
(GOULART et al., 2015).
Na sua fase de lagarta, o inseto encontra-se em um ambiente protegido (dentro da
castanha), característica que torna mais difícil atingir o alvo a ser contralado por qualquer
pulverização na cultura. A utilização de feromônio sintético seria uma técnica de controle eficaz
para captura dessa praga na fase adulta. Existe um grande interesse na identificação do
81
feromônio sexual de A. phytomiella, para realizar um melhor monitoramento e controle da
praga, até o momento não há relatos da composição do feromônio sexual produzido por fêmeas
desta espécie, e o presente trabalho teve como objetivo descrever o comportamento sexual de
A. phytomiella, identificar as sensilas presentes nas antenas de machos, bem como identificar o
feromônio produzido e liberado pela fêmea para atração do macho.
5.2 MATERIAL E MÉTODOS
5.2.1 Coleta e manutenção dos insetos
As larvas e pupas de A. phytomiella foram coletadas em plantio de caju precoce,
variedade CCP 76, na cidade de Boca da Mata, Alagoas, Brasil (9 ° 39'39,3 "S 36 ° 11'52,7"
W) entre abril e junho, e entre outubro e dezembro de 2015/16. No Laboratório de Pesquisas
Químicas em Recursos Naturais (LPqRN), do Centro de Ciências Agrárias da Universidade
Federal de Alagoas. As castanhas com a presença das larvas e pupas foram separadas, e
observadas até que as larvas passassem para o estágio de pupas (Figura 32), as quais foram
transferidas individualmente para recipientes de vidro (10,0 cm de altura x 2,0 cm de diâmetro).
A pesquisa foi desenvolvida no LPqRN sobre registro no SISGEN e CGEN (n.º 010428/20127).
Figura 32 – Castanhas de caju com injúria causada por Anacampsis phytomiella Busck (1914) (a) e
ampliação da imagem com a presença da lagarta (b).
(a)
(b)
Fonte: Autor (2019).
Em seguida, as pupas foram separadas por sexo, pelo dimorfismo caracterizando-se por
diferenças morfológicas na porção terminal do abdome, nas pupas fêmeas a localização da
82
abertura genital encontra-se no oitavo segmento abdominal e nos machos, observam-se duas
gônadas no nono segmento. Os adultos foram mantidos em solução de sacarose a 10%.
A sala de criação recebeu iluminação de 3,5 W/m2, com fotoperíodo de 12 horas. Com
o sistema de iluminação automático. As condições climáticas, com ambiente controlado, foram
25 ± 2 ° C de temperatura e 80 ± 10 % de umidade relativa.
5.2.2 Comportamento de acasalamento
Após a emergência os adultos, foram individualizados em tubos de vidro (10,0 cm de
altura x 2,0 cm de diâmetro), sendo alimentados com solução de sacarose a 10%. Passadas 24h
da emergência, um total de quinze casais, separadamente foram colocados em câmaras de vidro
(20 x 10 x 15 cm), para observação durante 24h os comportamentos de machos e fêmeas quanto
a côrte, cortejo e cópula, afim de se determinar os horários de maior atividade sexual dos
insetos.
Na sala de observação, utilizou-se de fotoperíodo invertido, e durante o período noturno
nas condições ambientais, empregou-se câmera filmadora para as observações, sendo registrado
em fotos e vídeos usados como comprovação dos dados. Utilizou-se as mesmas condições
climáticas da sala de criação para realização do experimento, com o emprego de lâmpada
vermelha durate a escotofase para facilitar as observações.
5.2.3 Idenficação das sensilas presentes nas antenas de machos de Anacampsis phytomiella
As antenas foram removidas de machos de 1 dia de idade e imediatamente imersas em
solução de glutaraldeído a 2% em tampão de fosfato (0,1M pH 7) por um período de dois
minutos, posteriormente foram imersas por trinta segundos para desidratação sucessivamente
em uma série de soluções de etanol (50, 70, 80, 90 e 99%). Foram colocadas em suportes de
alumínio sobre fita adesiva elétrica de sulfito de carbono e metalizadas com ouro a 10mA
durante oito minutos, utilizando um metalizador modelo QUORUM Q150R ES. As antenas
foram observadas usando um microscópio de varredura a 15 kV. Foram utilizadas 2 antenas
para analises, com a observação da superfície ventral, na qual estão presentes as sensilas. Foi
utilizado um aumento de x500 a x1000 para caracterizar as sensilas (BAWIN, 2017).
As imagens foram feitas no Laboratório de Microscopia da Coordenação de Química do
IFAL, utilizando equipamento de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), modelo
TESCAN VEGA 3. Para cada tipo de sensilas presentes nas antenas de machos foram realizadas
83
medições de comprimento das sensilas e largura basal, de 10 sensilas do mesmo tipo, e seus
dados calculados por média, desvio padrão da média (DP) e erro padrão da média (EP).
5.2.4 Extração do feromônio sexual
Quando as fêmeas estavam no momento de chamamento, expondo a glândula de
feromônio sexual na porção final do abdome, e nesse período os insetos foram paralisados, por
resfriamento em freezer a – 20 ºC, para excisão da glândula sexual. Após a excisão a glândula
foi colocada em vial com hexano bidestilado (grau HPLC) e deixado por 30 minutos. Após esse
período o sobrenadante removido, colocado em outro vial e acondicionado em freezer a – 20
ºC até a cromatografia e análises de eletroantenografia (EAD).
Foram utilizadas fêmeas de 24h após a emergência para extração das glândulas, sendo
utilizado 15uL por glândula para extração dos compostos, num total de 50 glândulas
amostradas.
5.2.5 Análises eletroantenográficas (CG-EAD)
As antenas foram retiradas de machos vivos com 1 e 2 dias de idade e fixadas em
eletrodos de Ag utilizando gel condutor. Foram utilizadas 20 antenas de 20 insetos, uma por
vez.
Um Shimadzu GC-2010, equipado com uma coluna RTX-5 (30m x 0,25 mm x 0,25μm)
e um injetor sem divisão com hidrogênio como gás de arraste (2,80 mL / min) foi usado para
análises CG-EAD. O efluente da coluna foi dividido, na proporção de 1: 1, entre o detector de
ionização de chama (DIC) e o EAD. A temperatura do forno foi mantida a 50 º C durante 5 min,
seguida de elevação por 15º/ min a 300 º C, mantida durante 5 min. As antenas de machos de 2
dias de idade foram removidas e colocadas imediatamente entre dois eletrôdos de prata. A
conexão elétrica foi obtida usando gel condutor. Os eletrodos foram conectados através de uma
caixa de interface a uma placa de interface de aquisição de sinais (IDAC-4; Syntech, Holanda)
conectada a um computador.
As respostas EAD e os sinais DIC do GC foram gravados simultaneamente usando o
software AutoSpike (Syntech, Holanda). As gravações foram feitas em um fluxo contínuo de
ar umidificado com um Controlador Stimulus CS-55 (Syntech, Inc., Hilversum, Holanda).
Antenas de machos de A. binocularis foram testadas usando extratos glandulares de fêmeas co-
84
específicas. Apenas aqueles compostos que provocaram respostas em pelo menos 10 antenas
testadas foram considerados eletrofisiologicamente ativos.
Análises individuais dos extratos deu-se, através do cálculo de IK, e comparação com
extratos já injetados e analisados no CG/DIC e CG/EM.
5.2.6 Análises químicas, CG/EM e CG/DIC
A identificação dos compostos foi realizada através de analises individuais dos espectros
de massas, comparação entre os dados adquiridos pelo software do CG/EM, comparado com
bancos de dados divulgados como pherobase e nist, comparação do Índice de Kovats calculado
para cada composto e comparados com a literatura. Para cálculo de IK foi usado padrão de nalcanos de C7-C30 no mesmo método de análise para os extratos, e para a normalização de
áreas dos compostos na amostra, utilizando tetradecanol como padrão interno para
quantificação.
Extratos da glândula de feromônio foram analisados em um cromatógrafo a gás com
interface para um detector de massa (CG/EM) (Shimadzu QB 2010 Ultra), equipado com uma
coluna NST-5 (30m x 0.25mm x 0.25 μm) operando em modo de ionização por impacto a 70
eV, com um faixa de varredura de 35 a 500 m / z. 1 μL das amostras foram injetadas no modo
splitless e operadas sob fluxo de hélio de 1,37 mL / min. A temperatura do forno foi mantida a
50ºC por 5 min, e então elevada em uma rampa de 8ºC / min até 240ºC, na qual ponto foi
mantido por mais 5 min. A temperatura da fonte de íons permaneceu a 250 ° C e a interface a
220 ° C. As bibliotecas espectrais de massa NIST08 e WILEY229 foram usadas para
identificações iniciais de composto cujo tempo de retenção e espectros de massas foram
comparadas com os de uma amostra autêntica. Uma série de n-alcanos (C7– C30) foi usada
para determinar Índices de Kováts (IK).
5.3 RESULTADOS
5.3.1 Comportamento de acasalamento
As observações confirmaram que as fêmeas são responsáveis por produzir e liberar
voláteis com atividade de atração aos machos da espécie A. phytomiella para cópula. Foi
observado que durante o período de fotofase (dia) os insetos permaneceram parados durante
85
todo o tempo, sempre nos cantos da arena, locais mais protegidos para o refúgio do inseto que
tem hábito noturno.
Durante o período noturno foi observado que ocorreram todas as movimentações das
mariposas, tanto para comportamentos alimentares como para reprodutivos. O início das
movimentações para reprodução foi próximo às 01:00 h, sétima hora da escotofase, com a
agitação da fêmea, caminhando pelas paredes da arena em todas as direções, com duração de ±
5 min e os machos permaneceram imóveis. Às 01:14 h a fêmea ficou imóvel e o macho realizou
caminhamentos próximos as fêmeas, um minuto após isto os dois ficaram parados e distantes
um do outro na arena.
Vinte minutos após estes comportamentos, os dois insetos ficaram bastantes agitados na
arena, realizaram caminhamentos, voos, movimentos em torno de seu próprio corpo, na
tentativa de encontro, com voos buscando se tocarem, tendo a fêmea o movimento de levantar
das asas ao se tocarem. Às 01:50 os comportamentos de pré-cópula foram repetidos por alguns
movimentos que já vinham acontecendo desde às 01:00h, todos estes foram descritos na Tabela
7.
Tabela 7 - Quadro adaptado da sequência de comportamentos de pré-cópula e cópula de Anacampsis
phytomiella Busck (1914).
Sexo
F
M-F
F
F
M
M-F
M-F
M
M-F
M-F
Eventos
Hora
Descrição
(Escotofase)
Caminhamento
01:50 h
Fêmea fazendo caminhamentos e vibrações na arena por
± 10 min
Parados
02:00 h
Os insetos permaneceram parados por ± 1 hora, com
agitação das antenas
Sinais de
03:18 h
Fêmea caminhando na arena, parando e abrindo as asas
chamamento
com muita vibração, e expondo o abdome em alguns
momentos, com agitação das antenas
Chamamento
03:29 h
Fêmea parada com bastante agitação das antenas, leve
abertura nas asas e exposição do abdome por ± 5 min
Chamamento
03:29 h
Macho não foi atraído e permaneceu imóvel
Reconhecimento
04:20 h
Os dois apresentaram comportamento de agitação,
dos sinais
caminhamentos com vibrações das asas e realizando
voos buscando se tocarem
Tentativa de
04:23 h
O macho tenta por sucessivas fezes tocar o seu órgão
cópula
copulatório na porção final do abdome da fêmea
Tentativa de
04:23 h
Esses movimentos correspondem a estarem de frente
cópula
um ao outro, ambos levantam as asas, e o macho gira
em 180º sobre o próprio corpo e toca o abdome da
fêmea, nesse momento acopla órgãos copulatórios
Cópula
04:24 h
Ocorre o acasalamento dos insetos e estes permanecem
parados na parede da arena com agitação das antenas
Cópula
06:10 h
Tempo em que aconteceu o final da cópula (± 1:34
duração)
86
De acordo com o observado podemos inferir que os movimentos de côrte e pré-cópula
ocorre das uma às quatro da noite e que a cópula ocorreu de 24 h às 6 h:10 min da manhã, ou
seja a partir da setíma hora da escotofase até a primeira hora da fotofase ocorre o
comportamento reprodutivo, e esses momentos de maior atividade sexual das mariposas são
proprícios para estudos de extração e isolamento do feromônio sexual da praga.
5.3.2 Idenficação das sensilas presentes nas antenas de machos de Anacampsis phytomiella
As antenas de machos de A. phytomiella apresentaram em média 6,14 ± 0,01 milímetros
de comprimento, sendo 0,32 ± 0,01 mm de escapo, 0,07 ± 0,01 mm de pedicelo e 5,74 ± 0,01
mm de flagelo. Foram contabilizados uma média de 52 flagelômeros, sendo 10 flagelômeros
curtos na base após o pedicelo, 38 flagelômeros alongados com dupla camada de escamas e 4
flagelômeros curtos no ápice da antena, as sensilas foram observadas em todo o flagelo
principalmente na região ventral (Figura 33).
Foi observado a presença de sensilas dos tipos tricoide (Tc), coelocônica (Co),
esquamiforme (Sq) e caética (Ct), nas antenas de A. phytomiella (Figura 34). As sensilas
tricoides foram encontradas em dois tipos e chamadas de Tc I, as que apresentaram maior
comprimento e Tc II as de menores comprimentos. O mesmo aconteceu para sensilas caéticas
e foram denominadas neste trabalho como Ct I e Ct II (Tabela 8).
Tabela 8 – Média e erro padrão da média (EP) do comprimento e largura basal das sensilas presentes
nas antenas de machos de Anacampsis phytomiella Busck, 1914 (Lepidoptera: Gelechiidae).
Tricoide (Tc I)
Tricoide (Tc II)
Coelocônica
Esquamiforme
Caética (Ct I)
Caética (Ct II)
Comprimento (µm)
24,4 ± 0,8
29,3 ± 0,3
6,5 ± 0,2
17,6 ± 0,5
28,8 ± 0,3
19,3 ± 0,7
Largura basal (µm)
1,8 ± 0,1
2,2 ± 0,1
5,1 ± 0,1
1,9 ± 0,1
3,4 ± 0,2
2,9 ± 0,1
87
Figura 33 – Microscopia eletrônica de varredura (MEV) da antena de Anacampsis phytomiella Busck,
1914 (Lepidoptera: Gelechiidae).
Fonte: Autor (2019).
Figura 34 – Microscopia eletrônica de varredura (MEV) de sensilas dos tipos tricoide (Tc I (A), Tc II)
(A, B), coelocônica (Co), esquamiforme (Sq) e caética (Ct I e Ct II) (A) presentes nas antenas de
Anacampsis phytomiella Busck, 1914 (Lepidoptera: Gelechiidae).
A
B
Fonte: Autor (2019).
88
5.3.3 Análises químicas dos extratos sexuais de Anacampsis phytomiella
Durante o período de chamamento foi realizada a excisão da glândula sexual da fêmea
e esses extratos analisados em CG-DIC e CG-EM que permitiu a identificação de nove
compostos presentes na glândula sexual de A. phytomiella. A Figura 35 mostra os picos
característicos dos compostos identificados no íongrama obtido do extrato das glândulas de
fêmeas de A. phytomiella (Tabela 8).
Figura 35 – Íongrama do extrato da glândula sexual de fêmeas de A. phytomiella, coletadas no
município de Boca da Mata, Alagoas.
Tabela 9 - Tempo de retenção, Índice de Kovats¹ e nomenclaturas dos compostos presentes nas
glândulas sexuais de fêmeas de A. phytomiella, de acordo com a Figura 30.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
KI¹
1401
1404
1429
1951
2075
2122
2128
2252
2372
Tempo de retenção Compostos indicados pelos valores de KI
19.220
Acetado de decila
19.265
Acetato de 7-decenila
19.675
Acetato de 7,9-decadienila
27.140
Acetato de hexadecanol
28.645
Octadecanol
29.240
Acido 9-octadecenóico
29.325
Acido 6-octadecenóico
31.100
9-octadecenol
33.345
Acetato de Eicosanila
89
5.3.4 Análises eletroantenográficas (CG-EAD)
Observou-se inicialmente que as antenas de fêmeas não responderam aos extratos de
glândula sexual de fêmeas. Foram testadas 20 antenas de 20 insetos uma por vez. As antenas
de insetos machos avaliadas respoderam positivamente aos extratos de glândulas sexuais de
fêmeas de acordo com o CG-EAD apresentado nas Figuras 36, 37.
Figura 36 - Cromatograma gasoso acoplada ao eletroantenógrafo da antena de machos de Anacampsis
phytomiella quando expostas a extratos de glândulas de feromônio de fêmeas.
Figura 37 – Cromatograma CG-DIC com método utilizado no CG-EAD para identificar a região dos
compostos com resposta de antenas de machos a extrato de glândulas sexuais de fêmeas de Anacampsis
uV(x100,000)
phytomiella, de acordo com a figura 36.
Chromatogram
3
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
2
1
0.25
0.00
13.0
14.0
15.0
16.0
17.0
18.0
19.0
20.0
21.0
22.0
23.0
24.0
25.0 min
De acordo com a resposta apresentada no CG-EAD e análise do tempo de retenção dos
compostos com atividade eletrofisiológica (Figura 36) foram identificamos três picos, que pelas
análises dos espectros de massas dos compostos considerados ativos sugerem acetatos de cadeia
saturada e insaturada apresentando de 10 a 12 átomos de carbono (Figura 38, 39).
90
O espectro de massa do composto 1 (Figura 38), com massa molecular de 200 g/mol,
apersentou íon fragmento m/z 140 (6,34 %) correspondente ao íon fragmento M+ - 60,
característicos de acetatos, e um pico íon base 43 m/z (100 %). O composto 2 (Figura 38), com
massa molecular de 198 g/mol, apersentou íon fragmento m/z 138 (20,41 %) correspondente
ao íon fragmento M+ -60, característicos de acetatos, e um pico íon base 68 m/z (100 %). O
composto 3 (Figura 38), com massa molecular de 196 g/mol, apersentou íon fragmento m/z 136
(36,37 %) correspondente ao íon fragmento M+ -60, característicos de acetatos, e um pico íon
base 43 m/z (100 %).
A proposta para o feromônio sexual de A. phytomiella são três compostos, identificados
como: Acetato de decila, Acetato de 7 – decenila e Acetato de 7,9 – decadienila (Figura 38, 39).
A estereoquímica em torno das duplas ligações não foi determinada.
Figura 38 – Ampliação do perfil cromatográfico de íons totais (CG/EM) na região que apresenta
resposta eletroantenográficas em Anacampsis phytomiella, Busck, 1914, de acordo com a figura 36.
Figura 39 - Estrutura molecular dos compostos eletrofisiologicamente ativos presentes no extrato de
glândula de Anacampsis phytomiella, Busck, 1914, de acordo com a ordem da figura 36.
1 - Acetato de decila
2 - Acetato de 7-decenila
3 - Acetato de 7,9-decadienila
91
5.4 DISCUSSÃO
A maioria das mariposas apresentam hábitos noturnos para alimentação e reprodução, e
sugere-se que esse comportamento ocorra por mecanismos de defesa, para diminuir as chances
de serem predadas e também por fotosensibilidade (RESH; CARDÉ, 2009). O estudo revelou
que A. phytomiella tem hábitos totalmente noturnos e que existem sinais químicos que mediam
o encontro com machos.
Algumas espécies de lepidópteras apresentam sensibilidade à luz, e essa irritação
interfere no comportamento sexual dos insetos, como por exemplo, as mariposas Zamagiria
dixolophella Dyar (Lepidoptera: Pytalidae) e Sesamia inferens Walker (Lepidoptera:
Noctuidae), que apresentaram horário de chamamento na segunda e terceira hora da escotofase
e esse comportamento iniciado no mesmo dia da emergência do adulto (NAGAYAMA et al.,
2004; CASTREJÓN-GOMES, 2010). Para A. phytomiella nenhuma das fêmeas apresentou
comportamento de chamamento antes de 24h da sua emergência, caso que já não se aplica aos
machos, que foram ativos no mesmo dia da sua emergência.
A espécie A. phytomiella apresenta também outro comportamento divergente da maioria
das mariposas de lepidopteras, tomando como exemplo Diaphania glauculalis Guenée
(Lepidoptera: Cambidae), Paysandisia archon Burmeister (Lepidoptera: Castniidae),
Trichophysetis cretacea Butler (Lepidoptera: Crambidae) e Agrotis ypsilon Rottemberg
(Lepidoptera: Noctuidae) no momento de chamamento em que a fêmea expõe sua glândula de
liberação do feromônio é comum que haja uma curvatura do abdome que o faça sobressair as
asas (MA et al., 2015; DELL-VEDOVE et al., 2014; PENG et al., 2012; XIANG, YANG, LI
et al., 2010)
As antenas de machos têm um grande número de sensilas que contêm neurônios
receptores olfativos específicos para componentes dos feromônios sexuais feminino
(SCHLAMP et al., 2006). Geralmente as sensilas com poros distribuídos sobre as paredes
cuticulares estão envolvidas na quimiorrecepção.
Nesse estudo, quatro diferentes tipos de sensilas foram identificadas nas antenas de A.
phytomiella. As sensilas tricoides e coelocônicas têm poros nas paredes cuticulares, sugerindo
que podem estar associadas ao olfato da mariposa, as mesmas sensilas foram encontradas na
Sitotroga cerealella Olivier, 1789 (Lepidoptera: Gelechiidae) (MA et al., 2017).
Muitos estudos demonstram que as sensilas tricoides Tr I e Tr II com poros bem
desenvolvidos em suas paredes cuticulares contêm receptores olfativos que detectam os
feromônios sexuais (KEIL, 1989; DOLZER, FISCHER, STENGL, 2003). Para a sensíla
92
coelocônica, estas paredes duplas e a sensibilidade multiporosa poderia ser exclusivamente
olfativa (SHIELDS, HILDEBRAND, 1999) que é atribuída a elas a possibilidade de
higrorrecepção e termorrecepção (ALTNER et al, 1983) e na percepção de CO2 (STANGE,
STOWE, 1999).
A função das sensilas esquamiforme não está bem documentada, por sua estrutura de
parede não porosa, indica uma função não olfativa, e podem ter função mecanorreceptoras
(MARK; PARSON; HOLWELL, 2018), talvez envolvidos na percepção de movimentos
aéreos. As sensilas caéticas possuem funções de recepção mecânica e química devido a sua
base flexível e abertura terminal (SCHNEIDER, 1964). Podendo desempenhar um papel na
orientação do comportamento de oviposição de fêmeas (BAWIN et al., 2017).
Compostos dos grupos químicos álcoois, acetatos e aldeídos são comumente descritos
em feromônios sexuais de insetos da família Gelechiidae (ANDO, 2017). A espécie Anacampsis
phytomiella apresentou resposta a três acetatos, de dez a doze átomos de carbono na cadeia com
e sem insaturações, essas características são comuns a maioria dos Gelechiidae de acordo com
a base de dados El- Sayed (2019). O lepidoptera Dendrolimus tabulaeformis Tsai e Liu
(Lepidoptera: Lasiocampidae) apresenta atividade biológica a seis compostos aos quais tem
similaridade a alguns sugeridos para broca das pontas, acetato de (Z)-5-dodecenila, álcool de
(Z)-5-dodecenila,
acetato de (5Z,7E)-5,7-dodecadienila, propionato
de (5Z,7E)-5,7-
dodecadienila, e (5Z,7E)-5,7-dodecadienol (KONG et al., 2012). Nesses compostos nota-se que
existe uma molécula de acetato com uma insaturação na posição 5 e essa mesma posição de
insaturação é encontrada em moléculas com duas insaturações.
Continuando na linha de compostos com similaridade ao da praga em estudo, encontrase a mistura feromonal da praga Anarsia lineatella Zeller (Lepidoptera: Gelechiidae), Acetato
de (E)-5-decenila e (E)-5-decenol, esses compostos apresentam uma insaturação, com dez
carbonos na cadeia (SHLAMP et al., 2005). Nos compostos Acetato de (Z)-3-dodecenila e
Acetato de (Z)-5-tetradecenila componentes do feromônio sexual de Monochroa divisella
Douglas (Lepidoptera: Gelechiidae) (TABATA; KUBOTA, 2017), o primeiro composto
também está dentro da faixa de similaridade dos compostos propostos para broca das pontas.
A praga Aproaerema modicella Deventer (Lepidoptera: Gelechiidae) conhecida como
traça da folha do amendoim, ou minadora de folhas do amendoim apresenta como feromônio
sexual a mistura de Acetato de (Z) 7,9-decadienila, Acetato de (E)-7-decenila e acetato de (Z)7-decenila (JYOTHI et al., 2008), esses compostos são os mesmo que estamos propondo para
A. phymiela, seguindo a proposição de que o composto monoinsaturado na posição 7 possa
estar presente também no composto com dupla insaturação, seguindo a mesma linha de
93
produção do composto pela enzima responsável. A configuração (Z) na posição 7 do acetato de
decenila é o composto ativo para Diachrysia stenochrysis Warren (Lepidoptera: Noctuidae)
(INOMATA et al., 2005). O que reafirma que esses compostos são comuns não somente a
família Gelechiidae também está presente em outras famílias de lepidópteras.
No trabalho realizado com a praga Batrachedra amydrauta Meyrick (Lepidoptera:
Batrachedridae) foram analisados compostos acetatos com dez carbonos com cadeia não
conjugada, conjugada e monoinsaturados, em uma coluna RTX-5SiMS, e observado os Índices
de Kovats 1401 e 1404 para acetato de (E)-7-decenila e acetato de (Z)-7-decenila e 1435 e 1436
para o acetato de 7(E),9-decadienila e acetato de 7(Z),9-decadienila (LEVI-ZADA et al., 2011).
Os índices de Kovats 1401 e 1404 assemelham-se aos encontrados neste trabalho para os
mesmos compostos, para o primeiro nesse trabalho foi proposto o composto Acetato de decila,
para o composto de IK 1435 e 1436 neste trabalho foi calculado para o mesmo 1429, estes
valores de proximidade do IK também são indicações de que as propostas apresentadas nesse
trabalho estão de acordo com o observado na literatura.
5.5 CONCLUSÃO
As mariposas de A. phytomiella têm hábitos noturnos para comportamento sexual, e os
machos apresentam as sensilas tricoide e coelocônica receptivas a feromônios. E com esse
estudo propomos que os componentes do feromônio sexual são produzidos pelas fêmeas de A.
phytomiella. A análise dos espectros de massas permitiu identifica-los como o acetato de decila,
acetato de 7-decenila e acetato de 7,9-decadienila. Para confirmações dos compostos será
necessária a síntese e estudos de derivatizações das moléculas.
94
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97
APÊNDICES
Apêndice A – Espectro de massas do acetato de decila
(x10,000)
1.0
43
56
0.5
70
61
83
97
87
0.0
40
50
60
70
80
90
M+ - 60
112
100
125 130
120
130
110
140
155
140
150
165
160
179
180
170
194
190
201
200
207
220 224
220
230
221
220
210
Apêndice B – Espectros de massas do acetato de 7-decenila
(x10,000)
1.0
68
55
43
81
0.5
96
M+ - 60
109
79
0.0
40
50
60
70
123
80
90
100
110
120
138
135
130
140
155
150
165 169
160
170
153
150
160
182
180
194
190
200
207
210
190
196 202
200
210
241 246
240
Apêndice C – Espectros de massas do acetato de 7,9 – decadienila
(x1,000)
43
67
79
54
5.0
M+ - 60
93
107
136
121
0.0
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
166
170
178
180
216
220
228
230
238
240
251
250
98
ANEXO
99
