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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-20200111-153652
Document
Author
Full name
Sandra Regina Magro
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2005
Supervisor
Title in Portuguese
Criação "in vitro" de Bracon hebetor Say, 1857 (Hym.: Braconidae): avaliações nutricionais para o aprimoramento de dietas artificiais
Keywords in Portuguese
BRACONÍDEOS
CONTROLE BIOLÓGICO
CRIAÇÃO IN VITRO
DIETA ARTIFICIAL
EXIGÊNCIAS NUTRICIONAIS
INSETOS PARASITOIDES
LARVAS
Abstract in Portuguese
Baseando-se em estudos da fisiologia do parasitóide larval Bracon hebetor Say (Hym.: Braconidae), incluindo-se análises morfológicas, ultra-estruturais e químicas das glândulas salivares além de estudos nutricionais, objetivou-se, nesse trabalho, definirem-se as exigências nutricionais do parasitóide, visando aprimorar uma dieta artificial para sua criação "in vitro", que possibilitasse elevada viabilidade do ciclo total e alta porcentagem de formação de casulos em pupas. Assim, nos estudos iniciais, verificaram-se três ínstares para o desenvolvimento larval de B. hebetor, de forma semelhante ao inseto criado "in vivo", porém com a duração da fase larval alongada quando o inseto foi criado em dieta artificial. Observações em microscopia eletrônica de transmissão (MET) e de varredura (MEV) demonstraram não haver deformação nas glândulas de seda dos insetos criados na dieta artificial. Foram encontradas baixas concentrações de proteína nas glândulas de seda dos insetos criados "in vitro", justificando assim a ausência de casulos para aqueles criados na dieta artificial (40% de holotecidos pupais de Diatraea saccharalis (F.) (Lep.: Pyralidae), 20% de gema de ovo, 20% leite semi-desnatado, 10% de mistura de sais de Neisenheimer e 10% de água), que é menos rica em proteínas do que o hospedeiro natural. Estudos subseqüentes avaliaram a importância de componentes protéicos e lipídicos; assim, dentre os componentes protéicos testados, holotecidos pupais de D. saccharalis (65%) e soroalbumina (3%) foram os que proporcionaram melhores resultados para a criação "in vitro" de B. hebetor e, dentre os ácidos graxos, o concentrado de lipídios e o ácido linolênico proporcionaram incrementos significativos nas viabilidades larval e do ciclo total (ovo-adulto). A associação de holotecidos pupais de D. saccharalis (65%) e ácido linolênico (1%) levaram a um aumento de cerca de 120% na capacidade de formação de casulos, tendo como comparação aqueles insetos criados sobre a dieta básica, além de comparáveis taxas de parasitismo e paralisação do hospedeiro. Quando criado em dieta artificial (com holotecidos pupais de D. saccharalis), larvas de B. hebetor desenvolveram diferentes classes de tripsinas, distintas daquelas que são encontradas quando criada no hospedeiro natural; tripsina foi a principal enzima digestiva para o parasitóide criado nos dois sistemas ("in vivo" e "in vitro"). Como hemolinfas de lagartas de lepidópteros podem apresentar inibidores de tripsinas, devem ser utilizadas, em dieta artificial para B. hebetor, hemolinfas que não afetem a atividade enzimática do parasitóide. Assim, tem-se que a dieta aprimorada para criação de B. hebetor (65% de holotecidos pupais de D. saccharalis, 8,5% de hidrolisado de lactoalbumina, 8,5% de soro fetal bovino, 1% de ácido linolênico, 18% de gema de ovo), corrigiu inadequações encontradas quando o inseto foi criado na dieta básica, ou seja: insuficiente quantidade de proteína nas glândulas de seda; insuficiente produção de seda; reduzidas viabilidades da fase larval e do ciclo total e alongamento da duração do ciclo total. Desta forma, B. hebetor foi criado com sucesso em dieta artificial com 65% de holotecidos pupais e 1% de ácido linolênico, com cerca de 70% de viabilidade do ciclo total e com 70% de formação de casulos.
Title in English
"In vitro" rearing of Bracon hebetor Say, 1857 (Hym.: Braconidae): nutritional evaluations for improvement of artificial diets
Abstract in English
This work is intended to define the nutritional requirements of the larval parasitoid Bracon hebetor Say (Hym.: Braconidae) in order to improve an artificial diet for in vitro rearing with high survivorship rates and normal cocoon spinning behaviour, and several approaches were used to achieve these goals. Therefore, we analyzed the parasitoid development, aspects of its digestive physiology and morphological and chemical changes induced on the salivary glands when B. hebetor was exposed to different rearing conditions. Three instars were verified for the larval development of B. hebetor, similarly to the insect reared in vivo, although with a longer larval stage duration when the insect was reared on artificial diet. Observations of the fine and ultrastructure of the silk glands from in vivo- and in vitro-reared insects was the same under transmission (TEM) and scanning electron microscopy (SEM). Low protein concentrations were found in the silk glands of the "in vitro" reared insects, which justifies the absence of cocoons for those reared on artificial diet, not as protein-rich as the natural host (40% pupal holotissues of Diatraea saccharalis (F.) (Lep.: Pyralidae), 20% egg yolk, 20% semi-skim milk, 10% Neisenheimer salt solution and 10% water). Further analysis of the role of proteins and lipids as diet components indicated that among the protein components tested, the pupal holotissues of D. saccharalis (65%) and serum albumin (3%) provided the best results for rearing B. hebetor. While the fatty acids, the lipid concentrate and the linolenic acid improved survivorship significantly. The association of the pupal holotissues of D. saccharalis (65%) and the linolenic acid (1%) led to a 120% increase in cocoon formation, as compared to those insects reared on the basic diet. Yet, paralization rates and parasitization capacity of females developing from this improved diet were similar from that of in vivo-reared females. B. hebetor larvae developed different trypsin classes when reared on artificial diets (with pupal holotissues of D. saccharalis), than those reared on the natural host; however, trypsin was the main digestive enzyme under both rearing systems (in vivo and in vitro). Since lepidopteran larvae hemolymph can show trypsin inhibitors, artificial diets for B. hebetor must use hemolymph which do not affect the enzyme activity of the parasitoid. Thus, the improved diet for rearing B. hebetor (65% pupal holotissues of D. saccharalis, 8.5% lactalbumin hydrolysate, 8.5% fetal bovine serum, 1% linolenic acid, 18% egg yolk), amended the inadequacies found when the insect was reared on the basic diet, that are: insufficient protein quantities in silk glands, insufficient silk production, reduced survivorship and arrestment of immature development. This improved diet yielded 70% survivorship with 70% of the larvae normally spinning their cocoons.
 
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Publishing Date
2020-01-11
 
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