Microbiota intestinal de Spodoptera Guenée (Lepidoptera: Noctuidae) associada aos agrossistemas do Novo Mundo: diversidade e capacidade de utilização de inseticidas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gomes, Ana Flavia Freitas
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-07052019-161717/
Resumo: Insetos são os organismos multicelulares mais bem-sucedidos no ecossistema terrestre e sua riqueza se deve, em parte, à simbiose com microrganismos. Geradora de diversidade fenotípica, a comunidade microbiana associada a insetos permite a manutenção de fenótipos complexos capazes de colonizar novos nichos e de se adaptar a fatores de estresse. A relevância da relação de simbiose na ordem Lepidoptera, todavia, tem sido questionada em função da alta variabilidade da comunidade bacteriana associada aos seus representantes. Tendo como modelo de estudo lagartas do gênero Spodoptera (Lepidoptera: Noctuidae), esse trabalho teve por objetivo melhor compreender a composição e diversidade da microbiota associada ao intestino de lepidópteros, assim como verificar o efeito da pressão de seleção direcionada à resistência na sua estrutura e capacidade de utilização de inseticidas como fonte de carbono. Para isso, foi realizada a análise metagenômica da comunidade microbiana intestinal de quatro espécies do gênero Spodoptera assim como de cinco populações naturais de S. frugiperda e de linhagens suscetível e resistentes desse inseto praga. Foram avaliadas linhagens de S. frugiperda resistentes aos inseticidas spinosad, chlorpyrifos, lambda-cyhalothrin, flubendiamide, teflubenzuron e à toxina de Bacillus thuringiensis Cry1A.105+Cry2Ab2. A análise da composição, riqueza e capacidade da comunidade bacteriana utilizar inseticidas foi baseada na determinação de índices de diversidade alfa e beta, no isolamento de bactérias intestinais em meio seletivo e na análise do potencial de crescimento dos isolados em inúmeros inseticidas. Nossos resultados indicam a importância da microbiota intestinal para esse gênero de Lepidoptera. Bactérias do gênero Enterococcus foram predominantes em todas as populações de Spodoptera analisadas, independentemente da espécie, dieta ou pressões de seleção às quais as lagartas foram expostas. Populações naturais de S. frugiperda apresentaram um microbioma mais diverso e com maior número de bactérias capazes de metabolizar inseticidas. A diversidade do microbioma, assim como a presença e capacidade de bactérias utilizarem inseticidas como fonte de carbono para o seu crescimento foram influenciadas pelo nível de exposição a tais compostos, demonstrando que, assim como o hospedeiro, a microbiota intestinal também se encontra em pressão de seleção direcionada a resistência.
id USP_a10079ff2415fe013460ff26e91d1ad1
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-07052019-161717
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Microbiota intestinal de Spodoptera Guenée (Lepidoptera: Noctuidae) associada aos agrossistemas do Novo Mundo: diversidade e capacidade de utilização de inseticidasGut microbiota of Spodoptera Guenée (Lepidoptera: Noctuidae) associated with New World agrosystems: diversity and capacity of inseticides utilizationDesintoxicaçãoDetoxificationHolobiontHolobionteMicrobiomaMicrobiomeSimbioseSymbiosisInsetos são os organismos multicelulares mais bem-sucedidos no ecossistema terrestre e sua riqueza se deve, em parte, à simbiose com microrganismos. Geradora de diversidade fenotípica, a comunidade microbiana associada a insetos permite a manutenção de fenótipos complexos capazes de colonizar novos nichos e de se adaptar a fatores de estresse. A relevância da relação de simbiose na ordem Lepidoptera, todavia, tem sido questionada em função da alta variabilidade da comunidade bacteriana associada aos seus representantes. Tendo como modelo de estudo lagartas do gênero Spodoptera (Lepidoptera: Noctuidae), esse trabalho teve por objetivo melhor compreender a composição e diversidade da microbiota associada ao intestino de lepidópteros, assim como verificar o efeito da pressão de seleção direcionada à resistência na sua estrutura e capacidade de utilização de inseticidas como fonte de carbono. Para isso, foi realizada a análise metagenômica da comunidade microbiana intestinal de quatro espécies do gênero Spodoptera assim como de cinco populações naturais de S. frugiperda e de linhagens suscetível e resistentes desse inseto praga. Foram avaliadas linhagens de S. frugiperda resistentes aos inseticidas spinosad, chlorpyrifos, lambda-cyhalothrin, flubendiamide, teflubenzuron e à toxina de Bacillus thuringiensis Cry1A.105+Cry2Ab2. A análise da composição, riqueza e capacidade da comunidade bacteriana utilizar inseticidas foi baseada na determinação de índices de diversidade alfa e beta, no isolamento de bactérias intestinais em meio seletivo e na análise do potencial de crescimento dos isolados em inúmeros inseticidas. Nossos resultados indicam a importância da microbiota intestinal para esse gênero de Lepidoptera. Bactérias do gênero Enterococcus foram predominantes em todas as populações de Spodoptera analisadas, independentemente da espécie, dieta ou pressões de seleção às quais as lagartas foram expostas. Populações naturais de S. frugiperda apresentaram um microbioma mais diverso e com maior número de bactérias capazes de metabolizar inseticidas. A diversidade do microbioma, assim como a presença e capacidade de bactérias utilizarem inseticidas como fonte de carbono para o seu crescimento foram influenciadas pelo nível de exposição a tais compostos, demonstrando que, assim como o hospedeiro, a microbiota intestinal também se encontra em pressão de seleção direcionada a resistência.Insects are the most successful multicellular organisms in the terrestrial ecosystem and their richness is partially due to symbiosis with microorganisms. The microbial community associated with insects allows the maintenance of complex phenotypes capable of colonizing new niches and adapting to stressors. The relevance of symbiosis in Lepidoptera, however, has been questioned due to the high variability of the bacterial community associated with its representatives. Using Spodoptera larvae as a model, this work aimed to better understand the composition and diversity of the gut microbiota associated with Lepidoptera, as well as to verify the effects of the selection pressure with insecticides in the microbial gut structure and the ability of members of the community to metabolize insecticides as carbon source. Thus, we performed a metagenomic analysis of the gut microbial community of four species of the genus Spodoptera (Lepidoptera: Noctuidae), as well as for five natural populations of S. frugiperda and susceptible and resistant strains of this pest. Strains of S. frugiperda resistant to the insecticides spinosad, chlorpyrifos, lambda-cyhalothrin, flubendiamide, teflubenzuron and Bacillus thuringiensis toxin Cry1A.105 + Cry2Ab2 were evaluated. The analysis of the composition, richness and ability of the bacterial community to metabolize insecticides were carried out through alpha and beta diversity indexes, isolation of intestinal bacteria in selective medium and analysis of the growth potential of isolates in multiple insecticides. Our data indicate the importance of symbiosis for S. frugiperda. Enterococcus prevailed in all populations analyzed, regardless of the species of Spodoptera, food source or selection pressure that the larvae were exposed. Microbial diversity and ability to metabolize insecticides were higher in natural populations exposed to a range of stressors in the field. The diversity of the gut microbial community associated to Spodoptera frugiperda, as well as the ability of its members to metabolize insecticides, were influenced by the degree of exposure to insecticides, showing that, like the host, the gut microbiota is also under selection pressure to resistance.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCônsoli, Fernando LuisGomes, Ana Flavia Freitas2019-01-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-07052019-161717/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2021-05-07T15:59:24Zoai:teses.usp.br:tde-07052019-161717Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212021-05-07T15:59:24Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Microbiota intestinal de Spodoptera Guenée (Lepidoptera: Noctuidae) associada aos agrossistemas do Novo Mundo: diversidade e capacidade de utilização de inseticidas
Gut microbiota of Spodoptera Guenée (Lepidoptera: Noctuidae) associated with New World agrosystems: diversity and capacity of inseticides utilization
title Microbiota intestinal de Spodoptera Guenée (Lepidoptera: Noctuidae) associada aos agrossistemas do Novo Mundo: diversidade e capacidade de utilização de inseticidas
spellingShingle Microbiota intestinal de Spodoptera Guenée (Lepidoptera: Noctuidae) associada aos agrossistemas do Novo Mundo: diversidade e capacidade de utilização de inseticidas
Gomes, Ana Flavia Freitas
Desintoxicação
Detoxification
Holobiont
Holobionte
Microbioma
Microbiome
Simbiose
Symbiosis
title_short Microbiota intestinal de Spodoptera Guenée (Lepidoptera: Noctuidae) associada aos agrossistemas do Novo Mundo: diversidade e capacidade de utilização de inseticidas
title_full Microbiota intestinal de Spodoptera Guenée (Lepidoptera: Noctuidae) associada aos agrossistemas do Novo Mundo: diversidade e capacidade de utilização de inseticidas
title_fullStr Microbiota intestinal de Spodoptera Guenée (Lepidoptera: Noctuidae) associada aos agrossistemas do Novo Mundo: diversidade e capacidade de utilização de inseticidas
title_full_unstemmed Microbiota intestinal de Spodoptera Guenée (Lepidoptera: Noctuidae) associada aos agrossistemas do Novo Mundo: diversidade e capacidade de utilização de inseticidas
title_sort Microbiota intestinal de Spodoptera Guenée (Lepidoptera: Noctuidae) associada aos agrossistemas do Novo Mundo: diversidade e capacidade de utilização de inseticidas
author Gomes, Ana Flavia Freitas
author_facet Gomes, Ana Flavia Freitas
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Cônsoli, Fernando Luis
dc.contributor.author.fl_str_mv Gomes, Ana Flavia Freitas
dc.subject.por.fl_str_mv Desintoxicação
Detoxification
Holobiont
Holobionte
Microbioma
Microbiome
Simbiose
Symbiosis
topic Desintoxicação
Detoxification
Holobiont
Holobionte
Microbioma
Microbiome
Simbiose
Symbiosis
description Insetos são os organismos multicelulares mais bem-sucedidos no ecossistema terrestre e sua riqueza se deve, em parte, à simbiose com microrganismos. Geradora de diversidade fenotípica, a comunidade microbiana associada a insetos permite a manutenção de fenótipos complexos capazes de colonizar novos nichos e de se adaptar a fatores de estresse. A relevância da relação de simbiose na ordem Lepidoptera, todavia, tem sido questionada em função da alta variabilidade da comunidade bacteriana associada aos seus representantes. Tendo como modelo de estudo lagartas do gênero Spodoptera (Lepidoptera: Noctuidae), esse trabalho teve por objetivo melhor compreender a composição e diversidade da microbiota associada ao intestino de lepidópteros, assim como verificar o efeito da pressão de seleção direcionada à resistência na sua estrutura e capacidade de utilização de inseticidas como fonte de carbono. Para isso, foi realizada a análise metagenômica da comunidade microbiana intestinal de quatro espécies do gênero Spodoptera assim como de cinco populações naturais de S. frugiperda e de linhagens suscetível e resistentes desse inseto praga. Foram avaliadas linhagens de S. frugiperda resistentes aos inseticidas spinosad, chlorpyrifos, lambda-cyhalothrin, flubendiamide, teflubenzuron e à toxina de Bacillus thuringiensis Cry1A.105+Cry2Ab2. A análise da composição, riqueza e capacidade da comunidade bacteriana utilizar inseticidas foi baseada na determinação de índices de diversidade alfa e beta, no isolamento de bactérias intestinais em meio seletivo e na análise do potencial de crescimento dos isolados em inúmeros inseticidas. Nossos resultados indicam a importância da microbiota intestinal para esse gênero de Lepidoptera. Bactérias do gênero Enterococcus foram predominantes em todas as populações de Spodoptera analisadas, independentemente da espécie, dieta ou pressões de seleção às quais as lagartas foram expostas. Populações naturais de S. frugiperda apresentaram um microbioma mais diverso e com maior número de bactérias capazes de metabolizar inseticidas. A diversidade do microbioma, assim como a presença e capacidade de bactérias utilizarem inseticidas como fonte de carbono para o seu crescimento foram influenciadas pelo nível de exposição a tais compostos, demonstrando que, assim como o hospedeiro, a microbiota intestinal também se encontra em pressão de seleção direcionada a resistência.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-01-31
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-07052019-161717/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-07052019-161717/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815256783370846208