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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.11.2016.tde-19042016-120039
Documento
Autor
Nome completo
Aline Bertin
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2016
Orientador
Banca examinadora
Parra, José Roberto Postali (Presidente)
Bueno, Regiane Cristina Oliveira de Freitas
Godoy, Wesley Augusto Conde
Pinto, Alexandre de Sene
Vendramim, José Djair
Título em português
Mudanças genéticas e fenotípicas associadas à criação de Trichogramma galloi Zucchi, 1988 (Hymenoptera: Trichogrammatidae) nos hospedeiros natural e alternativo e os efeitos da hibridização intraespecífica no seu fitness
Palavras-chave em português
Controle biológico
Fitness
Herdabilidade
Hibridização intraespecífica
Mudanças fenotípicas
Resumo em português
A criação de inimigos naturais em laboratório pode resultar em mudanças genéticas e fenotípicas drásticas devido às alterações ocasionadas principalmente pela deriva genética, endogamia e seleção natural. Estas alterações podem afetar o fitness das populações e reduzir a capacidade adaptativa às condições naturais. Além disto, a criação de inimigos naturais em hospedeiros alternativos pode comprometer a eficiência em campo. Poucos estudos tiveram como objetivo estudar estratégias para minimizar estes efeitos em condições de laboratório. Quantificar a variação genética em características biológicas pode auxiliar a estimar a resposta adaptativa às condições de criação, além de fornecer informações importantes para o melhoramento de agentes de controle biológico. A hibridização intraespecífica, ou seja, o cruzamento entre populações divergentes também pode ser um método relevante e eficaz para aumentar a aptidão biológica de agentes de controle, uma vez que permite a introdução de variação genética externa capaz de recuperar o fitness de populações mantidas em laboratório por muito tempo. Desta forma, este trabalho teve como objetivo estudar as mudanças genéticas e fenotípicas associadas à criação de Trichogramma galloi nos hospedeiros natural e alternativo, bem como investigar a herdabilidade de caracteres fundamentais para o desempenho do parasitoide e identificar os efeitos da hibridização intraespecífica em populações já estabelecidas em laboratório. Os resultados mostraram que a longevidade, a porcentagem de emergência e o número de parasitoides por ovo do hospedeiro apresentaram um aumento entre gerações para a população mantida no hospedeiro natural, indicando haver sinais de adaptação às condições de criação. No entanto, para a população mantida no hospedeiro alternativo foi observada uma redução na fecundidade e porcentagem de emergência quando oferecido o hospedeiro natural para o parasitismo, indicando haver um custo adaptativo associado à utilização de um novo hospedeiro. Foi possível verificar a existência de variação genética significativa na fecundidade. Em média, 46% da variância fenotípica observada foi determinada pela variância genética aditiva, sendo os demais 54% devido à variância ambiental e componentes genéticos dominantes. Nos cruzamentos intraespecíficos não foram observados casos de heterose, no entanto, foi observada a recuperação do fitness em híbridos obtidos a partir da população que apresentava desempenho inferior. Como conclusões deste trabalho, (i) foi possível detectar sinais de adaptação às condições de laboratório na população mantida no hospedeiro natural e uma menor eficiência sobre a praga alvo ao longo das gerações na população mantida no hospedeiro alternativo; (ii) verificou-se variação genética significativa na fecundidade da população estudada e; (iii) a hibridização intraespecífica se mostrou eficaz para amenizar os efeitos da depressão por endogamia em uma das populações de T. galloi estudada.
Título em inglês
Genetic and phenotypic changes associated with Trichogramma galloi Zucchi, 1988 (Hymenoptera: Trichogrammatidae) rearing on natural and alternative hosts and the effects of intraspecific hybridization in its fitness
Palavras-chave em inglês
Biological control
Fitness
Heritability
Intraspecific hybridization
Phenotypic changes
Resumo em inglês
The rearing of natural enemies in laboratory conditions can result in drastic genetic and phenotypic changes due to natural selection, inbreeding, and genetic drift. These changes may affect population fitness and reduce the adaptive potential in natural conditions. Moreover, rearing on alternative hosts may compromise field efficiency. Few studies have focused in strategies to minimize these effects in laboratory conditions. Quantify the genetic variation in biological traits can help estimate the adaptive response to rearing conditions in addition to provide important information for the improvement of biological control agents. Intraspecific hybridization, that is, the crossing between different populations may also be an important and effective method to increase fitness, since it introduces genetic variation able to recover the fitness of populations under laboratory for a long time. Thus, the aims of this work were to: study the genetic and phenotypic changes in laboratory populations of Trichogramma galloi on the natural and alternative host, investigate the heritability of fundamental traits to parasitoid success and identify the effects of intraspecific hybridization in populations already established in the laboratory. The results showed that longevity, emergence rate and the number of parasitoids per host egg increased between generations for the population maintained on the natural host, which corresponds to adaptation signs to the rearing conditions. However, the population reared on the alternative host had a reduction in fecundity and emergence rate when exposed to the natural host, indicating that there is a fitness cost associated with the utilization of a new host. It was possible to verify the existence of significant genetic variance in fecundity. On average, 46% of the observed phenotypic variance was determined by the additive genetic variance, with the remaining 54% due to environmental variance and dominant genetic components. In the intraspecific crosses there were no cases of heterosis, however, the recovery of fitness was observed in hybrids obtained from the population with lower performance. In summary, (i) it was possible to detect signs of adaptation to the rearing conditions in the population maintained on the natural host and a reduction in the efficiency on the target pest over the generations in the population reared on the alternative host; (ii) there was significant genetic variation in fecundity of the population studied and (iii) intraspecific hybridization proved to be effective to mitigate the effects of inbreeding depression in one of the populations of T. galloi studied.
 
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Aline_Bertin.pdf (1.41 Mbytes)
Data de Publicação
2016-04-28
 
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