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

34

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

35

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

36

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)

37

Agências de Fomento

38

OBRIGADA PELA ATENÇÃO!

♀Anastrepha fraterculus