Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: Extração, isolamento e identificação dos compostos voláteis herbívoro-induzidos de cana-de-açúcar responsáveis pela atração do parasitoide Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae)
AUTORES: dos Santos Melo, R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS) ; David Martins Pereira, P. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS) ; dos Santos Silva, C. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS) ; Augusto Nóbrega Tavares, R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS) ; Rufino do Nascimento, R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS) ; de Lima Mendonça, A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS)
RESUMO: Diatraea flavipennella é uma séria praga da cultura da cana-de-açúcar. O controle
biológico é feito pela liberação do parasitóide Cotesia flavipes que a localiza
através de Compostos Orgânicos Voláteis (COV’S) produzidos por plantas atacadas.
Canas sadias, infestadas com a praga e induzidas à resistência por cis-jasmona
(composto que ativa a defesa da planta) foram utilizadas para a coleta dos COV’s.
Os extratos foram submetidos à análises químicas por Cromatografia Gasosa
bidimensional acoplada a Detector time-of-flight de Espectrometria de Massas.
Foram encontradas diferenças quantitativas particulares nas concentrações
relativas de cada composto e estes resultados podem auxiliar na implantação de
técnicas de controle baseadas no aumento da atração e eficiência do parasitismo.
PALAVRAS CHAVES: Cana-de-açúcar; Parasitóide; COV'S
INTRODUÇÃO: Um dos principais problemas entomológicos da cultura da cana-de-açúcar é a praga
Diatraea flavipennella (Box, 1931) (Lepidoptera: Crambidae) (MENDONÇA, 1996).
Alguns métodos de controle tais como a remoção da praga, introdução de cepas
geneticamente modificadas e o controle biológico (SETAMOU et al., 2002), podem
ser utilizados para minimizar estes prejuízos. O controle biológico é feito
pela liberação massal do parasitóide Cotesia flavipes Cameron, 1891
(Hymenoptera: Braconidae), inimigo natural desta praga, o qual vem sendo
utilizado com sucesso e eficácia neste sentido (FREITAS, 2005). Fêmeas deste
parasitóide localizam a praga através dos Compostos Orgânicos Voláteis (COV’S)
que são produzidos pelas plantas atacadas pelo inseto herbívoro. Além disso,
existem substâncias que ativam o sistema de defesa indireta de plantas, como é o
caso específico da cis-jasmona, composto que oferece uma oportunidade para
ativar este mecanismo sem influenciar nos processos fisiológicos e de rendimento
da planta (BIRKETT et al., 2000). Ainda se desconhece a capacidade das plantas
de cana-de-açúcar em promover a atração de fêmeas deste parasitóide, bem como os
compostos envolvidos nesta interação. Deste modo, este estudo propõe investigar
e identificar os COV’S produzidos por canas sadias, canas infestadas com
lagartas de D. flavipennella e induzidas à resistência por cis-jasmona no
comportamento de busca do parasitóide C. flavipes.
MATERIAL E MÉTODOS: Lagartas de D. flavipennella foram provenientes de população mantidas no
laboratório de Ecologia Química-UFAL, alimentadas com dieta artificial. Casulos
do parasitóide C. flavipes foram fornecidos pela Usina triunfo Ltda/AL. Os
colmos de cana-de-açúcar da variedade SP791011 foram fornecidos pela Usina
Cachoeira de Meirim - AL. Após o plantio, 90 plantas permaneceram protegidas sob
tela anti-afídica, em condições seminaturais (29±3.1ºC, 80±10% U.R) e foram
regadas a cada dois dias até que alcançassem 30 dias de idade. As plantas foram
induzidas à resistência com 5 mL de solução de cis-jasmona. Da mesma forma,
foram infestadas com 2 lagartas de D. flavipennella. Após 24 horas foram
submetidas à extração por Head Space dinâmico, a saber: canas sadias, infestadas
com a praga e induzidas a resistência por cis-jasmona. As aerações foram
contínuas durante 24h. Ao final deste tempo, os tubos foram lavados com 3 mL de
hexano grau espectroscópico HPLC (solvente) e o extrato resultante subdividido
em três frações iguais, sendo transferidos para ampolas. Estas ampolas foram
seladas e alocadas em freezer a -10C. Análises químicas dos extratos por
Cromatografia Gasosa bidimensional acoplada a Detector time-of-flight de
Espectrometria de Massas (CGxCG-TOF-EM) foram conduzidas e os compostos foram
identificados por comparação das similaridades (>85%) com as bases de dados
Wiley 275 e Mclafferty & Stauffer (1989), além da co-injeção de padrões de n-
alcanos para o cálculo do índice de Kovats. As análises quantitativas foram
efetuadas considerando as áreas sob os picos correspondentes aos compostos
presentes nos cromatogramas, as quais foram expressas em função da concentração
de cada componente na mistura.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O perfil químico dos COV´s encontrados nos extratos obtidos de plantas de cana-
de-açúcar sadias, infestadas por D. flavipennella e induzidas a resistência por
cis-jasmona está demonstrado na figura 1. Um total 28 picos foram identificados
os quais foram comuns aos três (3) tipos de extratos. Apesar disto, foram
encontradas diferenças quantitativas particulares nas concentrações relativas de
cada composto (figura 2). Os monoterpenos α-pineno, α-mirceno, δ-3-careno e
linalol, além do nonanal, α-terpineol, decanal eos sesquiterpenos (E)-
cariofileno e um não identificado foram detectados em maior concentração nas
plantas infestadas e induzidas do que nas plantas sadias. Compostos com 6
átomos de carbono também foram detectados nos três extratos, a saber: 3-
hexanona, 2-hexanona, (Z)-3-hexenal, (E)-2-hexenal, 3-hexen-1-ol, (E)-3-hexen-1-
ol. Vale destacar o monoterpeno limoneno o qual àquele detectado em maiores
quantidades para os três extratos, porém com maior concentração para plantas
infestadas e induzidas, além da presença do sesquiterpeno (E,E)-α-farneseno.
As diferenças qualitativas e quantitativas encontradas nos extratos de plantas
de cana-de-açúcar sadias, infestadas e induzidas por cis-jasmona demonstradas
nas análises químicas do presente estudo evidenciam que o perfil de compostos
voláteis emitidos por estas plantas são diferentes, fato este que pode elucidar
a diferença no comportamento de busca exibido pelo parasitoide C. flavipes
detectada em estudos recentes (PEREIRA, 2013), no qual fêmeas de C. flavipes
foram atraídas significativamente para extratos plantas infestadas e induzidas
por cis-jasmona. O perfil químico encontrado nestes extratos reforça o fato de
que os compostos voláteis induzidos são possivelmente os responsáveis por esta
atração.
FIGURA 1:
Cromatogramas dos compostos identificados por CGxCG-
TOF-EM em extratos de cana. A: plantas sadias, B:
plantas infestadas e C: plantas induzidas.
Figura 2
Compostos identificados em extratos de plantas de
cana-de-açúcar
CONCLUSÕES: Plantas de cana-de-açúcar diferem em seu perfil químico em relação a extratos de
plantas sadias, infestadas por D. flavipennella e induzidas a resistência por cis-
jasmona, com maior concentração de terpenóides para estes últimos. Estas
informações podem auxiliar na obtenção de formulações atrativas para o parasitoide
de modo a utilizá-las no aumento da eficiência do parasitismo e consequente
redução da população da praga nos canaviais.
AGRADECIMENTOS: Cnpq, Capes e UFAL
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BIRKET, M.A., CAMPBELL, C.A.M., CHAMBERLAIN, K., GUERRIERI, E., HICK, A.J., MARTIN, J.L., MATTHES, M., NAPIER, J.A., PETTERSON, J., PICKET, J.A., POW, E.M., PYE, B.J., SMART, L.E., WADHAMS, G.H., WOODCOOK, C.M. New roles for cis-jasmone as an insect semichemical and in plant defense. PNAS, vol. 97, no. 16, p. 9329-9334, 2000.
BIRKETT, M. A., CAMPBELL, C. A. M., CHAMBERLAIN, K., GUERRIERI, E., HICK, A. J., MARTIN, J. L., MATTHES, M., NAPIER, J. A., PETTERSSON, J., PICKETT, J. A., POPPY, G. M., POW, E. M., PYE, B. J., SMART, L. E., WADHAMS, G. H., WADHAMS, L. J., WOODCOCK, C. M. New roles for cisjasmone as an insect semiochemical and in plant defense. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, v. 97, p. 9329- 9334, 2000.
FREITAS, M.R.T. Interações intra e interespecíficas do parasitóide Cotesia flavipes Cameron, 1981 (Hymenoptera: Braconidae) com os hospedeiros Diatraea spp. (Lepdopitera: Crambidae): Combinação para o estudo do controle biológico da broca pequena da cana-de-açúcar. Tese de doutorado, Maceió-AL: UFAL, 2005.
PEREIRA, P.D.M. influência de compostos voláteis herbivoro-induzidos de cana-de-açucar, no comportamento de busca do parasitóide cotesia flavipes (hymenoptera: braconidae). Dissertação de Mestrado. Universidade Federal de Alagoas, Brasil. 60p. 2013.
MENDONÇA, A.F. Guia das principais pragas da cana-de-açúcar, p. 3-48. In: A.F. Mendonça (ed.), Pragas da cana-de-açúcar. Maceió, Insetos & Cia, 239p. 1996b.
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SETAMOU, M. BERNAL, J.S., LAGASP, J.C. Parasitism and Location of Sugarcane Borer (Lepidoptera: Pyralidae) by Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae) on Transgenic and Conventional Sugarcane. Environ. Entomol. v.31, n. 6, p. 1219-1225, 2002.