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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2000.tde-20210104-161146
Document
Auteur
Nom complet
Charles Martins de Oliveira
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2000
Directeur
Titre en portugais
Variação genética entre populações de Dalbulus maidis (DeLong & Wolcott, 1923) (Hemiptera: Cicadellidae) e mecanismos de sobrevivência na entressafra do milho
Mots-clés en portugais
CIGARRINHAS
ENFEZAMENTO
ENTRESSAFRA
INSETOS VETORES
MILHO
POPULAÇOES ANIMAIS
SOBREVIVÊNCIA
VARIAÇÃO GENÉTICA
Resumé en portugais
A doença conhecida como enfezamento do milho, associada aos molicutes Spiroplasma kunkelii Whitcomb et al. e fitoplasma do milho (“maize bushy stunt phytoplasma”), tem adquirido importância crescente no Brasil nos últimos anos. Em função da expansão do cultivo do milho fora da época normal e do uso de irrigação em algumas regiões, tem ocorrido superposição dos ciclos da cultura no campo, favorecendo o aumento das populações desses patógenos bem como do inseto vetor, Dalbulus maidis. Nesta pesquisa foram realizados estudos ecológicos e de genética de populações de D. maidis para melhor compreender o seu mecanismo de sobrevivência na entressafra do milho e, com isso, aprimorar o manejo deste vetor visando ao controle do enfezamento. Por ser o milho o único hospedeiro conhecido de D. maidis no Brasil, esta cigarrinha parece ter duas alternativas para sua sobrevivência na ausência da cultura: migração e/ou dormência em restos culturais ou áreas adjacentes. Para investigar estas possibilidades, populações de D. maidis foram monitoradas quinzenalmente através de cartões adesivos amarelos dupla face (7x12 cm) por períodos que variaram de 15 a 29 meses, no município de Anastácio/MS. Esta região é caracterizada por áreas extensas de pastagens e por apresentar pequenas áreas de plantio de milho com um longo período de entressafra (6-7 meses). O monitoramento foi realizado em cinco áreas representando duas situações distintas: a) áreas (I e II) onde o milho era plantado uma vez por ano a partir de outubro; e b) áreas (III, IV, Va e Vb) de pastagem, onde o milho não era cultivado há pelo menos 5 anos. Simultaneamente, realizou-se monitoramento em uma área de Piracicaba/SP, onde o milho era plantado o ano inteiro (área VI). Paralelamente, foram realizadas análises RAPD-PCR para comparação genética de populações desta cigarrinha em Anastácio/MS e de outras quatro localidades do Centro-Sul e Nordeste do Brasil, sendo também avaliados métodos simples de preservação de espécimes de D. maidis para utilização do DNA em análise genética. As coletas com cartões adesivos em Anastácio/MS mostraram que D. maidis coloniza plantios de milho mesmo em áreas de pastagens perenes, onde esse cereal não era cultivado há muitos anos. Picos populacionais simultâneos foram observados na entressafra em todas as áreas estudadas, sendo maiores em locais de solo exposto por aração; assim, o preparo do solo parece exercer influência na escolha da área para o pouso por adultos de D. maidis. Estas informações, aliadas ao fato de que D. maidis não foi capturada em vegetação adjacente aos plantios de milho por vários métodos de amostragem (cartões adesivos, rede de varredura e succionador motorizado), sugerem que os indivíduos colonizadores desses plantios eram imigrantes de locais distantes. A hipótese de migração é reforçada pelas análises de RAPD-PCR que indicaram elevado fluxo gênico entre as populações do Centro-Sul do Brasil. Dos métodos avaliados para preservação do DNA de D. maidis, álcool etílico absoluto ou 70% a -20°C, tampão de extração (inseto macerado e inteiro) e principalmente congelamento a -20°C, mostraram-se os mais adequados. Insetos preservados em álcool etílico absoluto ou 70%, em temperatura ambiente, e insetos secos ao ar mostraram-se imprestáveis para RAPD-PCR após 120, 60 e 10 dias, de armazenamento, respectivamente. Através de bioensaios de transmissão com adultos de D. maidis coletados nos plantios de milho em Anastácio/MS verificaram-se taxas infectividade por S. kunkelii e fitoplasma que variaram de 1,9 a 19,7% e 1,1 a 3,6%, respectivamente, suportando a hipótese de que esses patógenos possam utilizar o vetor para sobrevivência na entressafra e disseminação a longas distâncias.
Titre en anglais
Genetic variation among populations of Dalbulus maidis (DeLong & Wolcott) (Hemiptera: Cicadellidae) and strategies for survival during corn overseason
Mots-clés en anglais

Resumé en anglais
The corn stunt disease, associated with the mollicutes Spiroplasma kunkelii Whitcomb et al. and maize bushy stunt phytoplasma, became very important in Brazil in the 1990’s. As result of changes in the cultural practices in some regions, such as the increase in irrigated areas and the cultivation of a second maize crop in late summer, crop cycles are overlapping in the field, favoring the increase of populations of these pathogens as well as of the leafhopper vector, Dalbulus maidis. ln this research, studies on ecology and population genetics of D. maidis were carried out to better understand its survival mechanism in the corn overseason, in order to improve vector management and disease control. Because maize is the only known host of D. maidis in Brazil, this leafhopper has two possible strategies for survival during corn overseason: migration or dormancy in crop remains or adjacent areas. To investigate these possibilities, populations of D. maidis were monitored biweekly by double-faced yellow sticky cards (7 x 12 cm) for periods that varied from 15 to 29 months, in the region of Anastácio, State of Mato Grosso do Sul (MS). This region is characterized by extensive areas of perennial pastures, where maize is planted in small and isolated areas, with a long overseason period (6-7 months). The survey was accomplished in five areas representing two different situations: a) areas (I and II) where maize is grown once a year in the spring, in the same field plot; and b) areas (III, IV, VA and VB) of pasture where maize had not been cultivated, at least in the previous 5 years. A similar and simultaneous survey was carried out in one area of Piracicaba, State of São Paulo (SP), where is grown year round (area VI). RAPD-PCR analyses were used for genetic comparisons of D. maidis populations in Anastácio/MS (micro region), as well as of populations from distant localities in the center-south (4) and northeast (1) of Brazil (macro region). In addition, a study was carried out to evaluate several methods of preservation of D. maidis specimens for use of its DNA in genetic analysis. The survey with sticky cards in Anastácio/MS showed that D. maidis colonized all maize plantings, even in the isolated areas of pasture where this cereal had not been cultivated before. Simultaneous population peaks were observed in the overseason in all areas studied; the peaks were higher areas where the soil had been exposed by plowing, suggesting that plowed soil might serve as a cue in the choice of the area for landing by adults of D. maidis. These observations, allied to the fact that D. maidis was not captured in vegetation adjacent to the maize plantings after numerous samplings with different methods (yellow sticky cards, sweep net and suction trap), suggest that the leafhoppers that colonized maize plantings in Anastácio/MS were immigrant from distant areas. The migration hypothesis is reinforced by the RAPD-PCR analyses that indicated high gene flow among the populations of the center-south of Brazil. Among methods tested for preservation of DNA of D. maidis, absolute or 70% ethyl alcohol at -20°C, extraction buffer (homogenized or whole insect) and especially freezing at -20°C were the most appropriate. Insects preserved in absolute ethyl alcohol or 70% ethyl at room temperature and air-dried insects were inappropriate for RAPD-PCR after 120, 60 and 10 days of storage, respectively. D. maidis adults collected in the maize plantings of Anastácio/MS showed infectivity rates by S. kunkelii and phytoplasma that varied from 1,9 to 19,7% and 1,1 to 3,6%, respectively, supporting the hypothesis that these pathogens use the vector for survival and long-distance spread in the corn overseason.
 
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Date de Publication
2021-01-07
 
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