UFAL_26_4_2013_presentacao
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ECOLOGIA QUÍMICA DAS MOSCAS DAS FRUTAS(Diptera: Tephritidae)
Instituto da Química e BiotecnologiaLaboratorio da Ecologia Química
Dra. Profa. Ruth Rufino do NascimentoDra. Adriana Lima de Mendonca
Dra. Lucie Vaníčková
ONU
Instituições envolvidas
O Que é Ecologia Química?
3
” …Química da interações bióticas (ou ecologia química) é uma ciência multidisciplinar com origem, função e significância nos
produtos naturais como mediadores das interações entre organismos (semioquímicos)…”
• Interação entre a química, biologia, bioquímica, etiologia, ecologia, bioestatística…
InfoquímicosCompostos usados na
comunicação entre organismos
FeromôniosComunicação Intraespecífica
AleloquímicosComunicação interespecífica
LiberadoresAfetam receptores sensoriais, mudanças comportamentais
imediatas- sexual
- Agregação, trilha - dispersão
- marcação e identificação
Preparadorescausam mudanças fisiológicas
AlomôniosFavorecem o emissor
KairomonesFavorecem o receptor
Sinomôniosfavorecem ambos
Chemical communicationChemical communication
PRAGA ESTUDADA
CICLO BIOLÓGICO
7
Moscas das frutas Sul Americana Moscas das frutas Sul Americana
8
FRUTOS HOSPEDEIROS
9
Fêmea Adulta
Larvas
Mosca AdultaMosca Adulta
Move-se facilmente dentro de um pomar visitando árvores hospedeiras e não-hospedeiras
Não abandona pomar onde comida, água e local de oviposição são abundantes
Dispersam-se sob condições desfavoráveisDeslocamento notável (km)
Alimentação da moscaAlimentação da mosca
Sugam o líquido a partir dos frutos– Formam gotículas no final da probóscide– Regurgitação (deposito de gotículas na superfície
das folhas e reingestão)
Ritmo circadiano (10.00-15.00 manhã)
Reprodução – machosReprodução – machos
TerritorTerritorialidadeialidade – Lekking (LeLequeque – – chamamento no território, ~ 5 machos
dentro de 80 cm)
Feromônio sexualFeromônio sexual Agitação de asasAgitação de asas Produção de sonsProdução de sons Sinalização de asasSinalização de asas
Machos estabelecem uma dominância hierárquica entre eles e as Machos estabelecem uma dominância hierárquica entre eles e as fêmeas escolhem o parceiro de acordo com a performance do fêmeas escolhem o parceiro de acordo com a performance do masculinamasculina
Foto: Vanessa Simões
Reprodução - fêmeasReprodução - fêmeas
Fêmeas se dirigem ao lek e escolhe um parceiro Fêmeas discriminam machos virgens e Fêmeas discriminam machos virgens e
experientes e preferem os últimosexperientes e preferem os últimos
De que modo?– FeromônioFeromônio– SonsSons– TamanhoTamanho– ComportamentoComportamento– Outros parâmetrosOutros parâmetros
OviposiçãoOviposição SondagemSondagem (movimento de zig-zag, movimento da cabeça) Pre-seleção do localPre-seleção do local(Movimento circular) Inserção do acúleoInserção do acúleo OviposiOviposiçãoção Deposita feromônio de marcação de territórioDeposita feromônio de marcação de território
Comunicação Química em Comunicação Química em moscas das frutasmoscas das frutas
• FeromôniosAtuação a longa distância
CH2
CH3
CH3 CH3CH3
(E,E)--farneseno
CH3CH3
CH2
CH3
-bisaboleno
CH3CH3
CH3
CH3
-(E)-bergamoteno
Será?
Feromônio sexual do MachoFeromônio sexual do Macho
Local de produçãoLocal de produção– Glândulas salivares– Glândulas retais
Locais de liberaçãoLocais de liberação– Ânus – Partes da boca– Sacos abdominais
Feromônio Sexual de machosFeromônio Sexual de machos
Maturação sexual– 10º -16º dia (tempo de vida de moscas adultas~150 days) Ritmo circadiano(6:00-12:00)
Comunicação Química em Comunicação Química em moscas das frutasmoscas das frutas
• hidrocarbonetos cuticulares Atuação a curta distância
7-tricoseno
- Compostos não polares da epicutícula do inseto - Mistura de n-alcanos, n-alcenos, alcadienos - Proteção contra dissecação
Incompatibilidade ReprodutivaIncompatibilidade Reprodutiva
信息素???????
X
Comunicação Química em Comunicação Química em moscas das frutasmoscas das frutas
Liberação de moscas estéreis
TIE TIE (Técnica do Inseto Estéril)(Técnica do Inseto Estéril)
MESMA ESPÉCIE:
HÁ CRUZAMENTO
População
ESPÉCIES DIFERENTES:
NÃO HÁ CRUZAMENTO
População
Comunicação Química em Comunicação Química em moscas das frutasmoscas das frutas
O caso A. fraterculus...O caso A. fraterculus...• Alto nível de incompatibilidade entre Alto nível de incompatibilidade entre
algumas populações. algumas populações.
ESPECIAÇÃESPECIAÇÃOO
BARREIRA BARREIRA
Complexo de espécies crípticas
QuestionamentoQuestionamento
-Fêmeas de A. fratercullus do -Fêmeas de A. fratercullus do
NordesteNordeste acasalam com machos acasalam com machos
de A. fratercullus de de A. fratercullus de outras outras
regiões do Brasilregiões do Brasil??
Objetivos do trabalho
• Extração e identificação dos voláteis liberados por machos virgens em chamamento a partir de diferentes populações do gênero Anastrepha fratercullus
• Identificação dos compostos antenalmente ativos responsáveis pela percepção do feromônio por fêmeas virgens de Anastrepha fratercullus
• Extração e identificação de hidrocarbonetos cuticulares a partir de machos e fêmeas de Anastrepha fratercullus
Anastrepha
Source: Zucchi, 2000
♀
MÉTODOS ANALÍTICOS
• Extração dos voláteis
-Produzido por machos em chamamento
- HeadSpace dinâmico adsorvente: Tenax, SuperQ
solvente: hexano • Identificação dos compostos voláteis
- CG×CG/TOF-EM - CG-EAG
• Extração de hidrocarbonetos cuticulares com hexano
• Identification of CHCs - GC-MS; GCxGC/TOFMS; MALDI-MS
• STATISTICS - PCA, RDA, MANOVA, etc.
METODOS ANALÍTICOS: Head-space dinâmico (Aeração)
CH2CH3
CH3 CH3CH3
CH3CH3
CH2
CH3
CH3CH3
CH3
CH3
MÉTODOS ANALÍTICOS: CG X CG-TOF-EMCromatografia Bidimensional acoplada a detector Time-of-flight de espectrometria de massas
Diagrama do sistema CG-CG-TOF-EMDiagrama do sistema CG-CG-TOF-EM
MÉTODOS ANALÍTICOS- CG-EADCromatografia Gasosa acoplada a detector eletroantenográficoCromatografia Gasosa acoplada a detector eletroantenográfico
FID
Forno
coluna
Microeletrodo
Antena do inseto
Injeção da amostra
EAD
amplificador
amplificador
heliu
m (
carr
ier)
FID trace
EAD trace
A
B
C
D1
D2
E
RESULTADOS
I) Análises da feromônio da A. fraterculus de diferentes populações
II) Análises dos hidrocarbonetos cuticulares
7-tricosene: HC de machos de D. melanogaster
RESULTADOS
Comparação entre feromônio sexual de machos de Alagoas e do Sul do Brasil
Maceió, Alagoas, Brasil
Bento Gonçalves, Rio Grande do Sul, Brazil
Distância entre as cidades: 3.401,4 Km
RESULTADOS
Comparação entre feromônio sexual de machos de Alagoas e do Sul do Brasil
Macho de A. fraterculus (Bento Gonçalves ) Macho de A. fraterculus (Maceió )
Macho de A. fraterculus (Bento Gonçalves )
Macho de A. fraterculus (Maceió)
RESULTADOS
Comparação entre CHCs de machos de Alagoas e do Sul do Brasil
Macho de A. fraterculus (Brasil)
Macho de A. fraterculus (Argentina)
ConclusConclusãoãoI) Feromônio da Anastrepha fratercullus
MESMA ESPÉCIE FEROMÔNIO SEXUAL DIFERENTE
II) CHCs of Anastrepha fratercullus
MESMA ESPÉCIE CHCs DIFERENTES
Andamento do estudoAndamento do estudo
Feromônio sexual e hidrocarbonetos cuticulares de A. fratercullus de diferentes populações do Sul, Sudeste e Nordeste Brasileiro
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Publicações Envolvendo o TemaPublicações Envolvendo o Tema• Vaníčková et al. 2012a Are the wild and laboratory insect populations
different in semiochemical emission?The case of medfly sex pheromone. J. Agric. Food. Chem.
• Vaníčková et al. 2012b Cuticular hydrocarbons of the south american fruit fly Anastrepha fraterculus: variability with sex and age
J. Chem. Ecol.
• Gonçalves s et al. 2013 Pheromone communication in Anastrepha obliqua (Diptera: tephritidae): a comparison of the volatiles and salivary-gland extracts
of two wild populations Aceito pelo Periódico Florida Entomologist.
• Mendonça et al. 2013 Mating incompatibility among brazilin populations of A. fraterculus: bahevioral and pheromone analyzes
Preparado para publicação
Pesquisadores envolvidosUNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
Dra. Ruth Rufino do NascimentoDr. Antônio Euzébio Goulart Sant´AnaDra. Adriana de Lima MendonçaDra. Lucie VanickováMSc. Alana de Lima MendonçaIC-Luana Lima FerreiraIC-Nathaly Costa de AquinoIC-Rafael Farias TavaresIC-Jéssica de Lima SantosJoubert de Alencar Gonçalves
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Pesquisadores envolvidos
Dr. Aleš Svatoš – MPI, AlemanhaDr. Johannes Kroiss – MPI, AlemanhaDr. Martin Kaltenpoth– MPI, AlemanhaDr. Marc de Meyer - Royal Museum for Central Africa, BelgicaDr. Massimiliano Virgilio - Royal Museum for Central Africa, BelgicaDr. Jorge Hendrichs - IAEA, AustriaDr. Sunday Ekesi - ICIPE, Kenya
IOCB, Praga, Repubilca Tcheca:Ing. Radka BřízováDr. Michal HoskovecDr. Aleš TomčalaJarmila TitzethalerováDr. Blanka KalinováMgr. Petr ŽáčekDr. Jan RezekDr. Vladimír Vrkoslav
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Pesquisadores envolvidos
Dra. Beatriz Jordão Paranhos (EMBRAPA SEMI-ÁRIDO)Dra. Iara Sordi Joaquim-Bravo (UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA)MSc. Vanessa Simões Dias (UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA)Dr. Aldo Malavasi (MOSCAMED BRASIL)
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Agências de Fomento
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OBRIGADA PELA ATENÇÃO!
♀Anastrepha fraterculus