Resumo Bacillus thuringiensis é o entomopatógeno mais utilizado no controle do Aedes aegypti, vetor de diferentes agentes etiológicos que causam infecções graves em humanos. Diversos estudos têm como objetivo isolar cepas dessa bactéria de diferentes ambientes, com a perspectiva de selecionar isolados com atividade larvicida para mosquitos. Visando a ação inseticida de B. thuringiensis, o presente estudo teve como objetivo prospectar B. thuringiensis de solos de restinga e mangue do estado do Maranhão, Brasil, com potencial tóxico para uso no controle biológico de Ae. aegypti. Bioensaios foram realizados para determinar a atividade entomopatogênica do bacilo contra Ae. aegypti e as concentrações letais (CL50 e CL90) foram estimadas após os testes. As técnicas de Reação em Cadeia da Polimerase e SDS-PAGE foram realizadas para verificar o conteúdo de genes e proteínas dos isolados, respectivamente. Os solos dos ecossistemas de mangue e restinga apresentaram potencial para obtenção de B. thuringiensis. O isolado BtMA-750, obtido a partir da amostra de solo da restinga, foi interessantemente distinguido por sua alta toxicidade para Ae. aegypti. Este isolado, além de apresentar proteínas com massa molecular semelhante às toxinas Cry e Cyt, apresentou também diversos genes díptero-específicos cry e cyt, demonstrando que tem alto potencial para ser usado no controle biológico de Ae. aegypti.

Abstract Bacillus thuringiensis is the most commonly used entomopathogen in the control of Aedes aegypti, which is a vector for different etiological agents that cause serious infections in humans. Several studies aim to isolate strains of this bacterium from different environments, with the perspective of selecting isolates with larvicidal activity for mosquitoes. Aiming at the insecticidal action of B. thuringiensis, the present study aimed to prospect B. thuringiensis of restinga and mangrove soils from the state of Maranhão, Brazil, with toxic potential for use in the biological control of Ae. aegypti. Bioassays were performed to determine the entomopathogenic activity of the bacilli against Ae. aegypti and lethal concentrations (LC50 and CL90) were estimated after the tests. Polymerase Chain Reaction and SDS-PAGE techniques were performed to verify the gene and protein content of the isolates, respectively. The soil of the mangrove and restinga ecosystems showed potential for obtaining B. thuringiensis. This isolate, in addition to having proteins with molecular mass similar to the toxins Cry and Cyt, also presented several diptera-specific genes cry and cyt, demonstrating that it has high potential to be used in the biological control of Ae. aegypti.

Resumo Os agentes entomopatógenos são alternativas viáveis e eficazes, devido à sua ação seletiva para insetos sendo inofensivos ao homem e ao meio ambiente. Dentre os entomopatógenos mais promissores, destacam-se as subespécies de Bacillus thuringiensis (Bt) amplamente utilizadas no controle biológico de insetos incluindo espécies de mosquitos vetores de agentes patogênicos ao homem. A eficiência da toxicidade de Bt incentiva a prospecção de novos isolados em diversas regiões do mundo. Desta forma, em busca de novos isolados de B. thuringiensis potencialmente tóxicos, amostras de solo provenientes dos biomas Amazônia, Cerrado e Caatinga do estado do Maranhão foram avaliadas em relação ao seu potencial larvicida para Aedes aegypti. Os isolados que provocaram elevada toxicidade para larvas do mosquito, detectada por bioensaios, foram avaliados em relação aos potenciais genes responsáveis pela atividade tóxica, além da avaliação de efeitos tóxicos no epitélio intestinal através de análises histológicas em microscopia de luz. Os novos isolados de Bt tóxicos para larva de A. aegypti amplificaram frequências diferentes de genes cry e cyt sendo os mais frequentes (55-33%) os cry4, cyt1, cry32, cry10 e cry11 dentre os investigados. Esses genes codificam para proteínas tóxicas específicas para ordem Diptera, e podem explicar as severas alterações morfológicas provocadas pelas toxinas dos isolados observadas no intestino das larvas de A. aegypti.

Abstract Entomopathogenic agents are viable and effective options due to their selective action against insects but benign effects on humans and the environment. The most promising entomopathogens include subspecies of Bacillus thuringiensis (Bt), which are widely used for the biological control of insects, including mosquito vectors of human pathogens. The efficacy of B. thuringiensis toxicity has led to the search for new potentially toxic isolates in different regions of the world. Therefore, soil samples from the Amazon, Cerrado and Caatinga biomes of the state of Maranhão were evaluated for their potential larvicidal action against Aedes aegypti. The isolates with high toxicity to mosquito larvae, as detected by bioassays, were subjected to histological evaluation under a light microscope to identify the genes potentially responsible for the toxicity. Additionally, the toxic effects of these isolates on the intestinal epithelium were assessed. In the new B. thuringiensis isolates toxic to A. aegypti larvae, cry and cyt genes were amplified at different frequencies, with cry4, cyt1, cry32, cry10 and cry11 being the most frequent (33-55%) among those investigated. These genes encode specific proteins toxic to dipterans and may explain the severe morphological changes in the intestine of A. aegypti larvae caused by the toxins of the isolates.

Resumo Testou-se a viabilidade dos ovos de Ae. aegypti na região amazônica armazenados em copos plásticos, envelopes de papel e sacos plásticos que foram mantidos em área interna e em área externa por dias diferentes. Verificaram-se diferenças significativas na viabilidade dos ovos considerando-se a localização (F=30,40; GL=1; P<0,0001), os tipos de armazenamento (F=17,66; GL=2; P<0,0001) e os tempos (F=49,56; GL=9; P<0,0001) e na interação localização versus tipo de armazenamento (F=15,96; GL=2; P<0,0001). A média de eclosão dos ovos armazenados no insetário foi maior: 32,38, do que a dos lotes armazenados na área externa: 7,46. As taxas de eclosão dos ovos armazenados de 12 a 61 dias ficaram entre 90% e 84% com reduções a partir de 89 e 118 dias, quando atingiu de 63% e 48%, respectivamente. Em relação aos tipos de armazenamento a média de ovos dos copos foi significativa (44,46). Conclui-se que a viabilidade dos ovos de Ae. aegypti na região amazônica é mantida em níveis elevados até 4 meses, e a partir daí ocorrem reduções drásticas, com eclosões até 8 meses em percentuais muito baixos.

Abstract The viability of Aedes aegypti eggs was assessed in the Amazon region. The eggs were maintained under different conditions: indoors (insectarium) and outdoors (natural environment), as well as in different storage types (plastic cup, paper envelope, plastic bag) for different days. Egg viability was measured as the mean of hatchings observed from egg-bearing sheets of filter paper immersed in water, using three sheets randomly selected from each storage type and at both sites. There were significant differences in the viability of Ae. aegypti eggs with respect to the location (F=30.40; DF=1; P<0.0001), storage type (F=17.66; DF=2; P<0.0001), and time of storage (F=49.56; DF=9; P<0.0001). The interaction between storage site versus storage type was also significant (F=15.96; DF=2; P<0.0001). A higher hatching mean was observed for the eggs kept in the insectarium than for those outdoors (32.38 versus 7.46). Hatching rates of egg batches stored for 12 to 61 days ranged between 84 and 90%. A reduction was observed between 89 and 118 days, with values of 63 and 48%, respectively. With respect to type of storage, mean egg hatching was higher for the eggs in plastic cups (44.46). It was concluded that the viability of the eggs of Ae. aegypti in the Amazon region remains high up to 4 months, after which it declines drastically, although in this study hatching occurred for up to 8 months in very low percentages.

O processo de especiação ocorre pela evolução de qualquer uma das diversas formas de isolamento reprodutivo entre táxons, incluindo inviabilidade de híbridos. Neste trabalho, linhagens provenientes de populações alopátricas de espécies de Drosophila do cluster buzzatii foram cruzadas experimentalmente com o objetivo de avaliar suas relações reprodutivas e citogenéticas, e contribuir para o entendimento do isolamento reprodutivo neste grupo de espécies intimamente relacionadas. Os cruzamentos dentro de uma mesma linhagem foram altamente férteis, contudo as diferenças na fertilidade e fecundidade encontradas intra e interespecificamente são discutidas neste artigo. Dos 30 cruzamentos interespecíficos, 63% foram parcialmente ou completamente estéreis. Cinqüenta e três por cento dos cruzamentos de F1 interespecíficos (fêmeas e machos F1 cruzados entre si) também foram parcialmente ou completamente estéreis, em contraste com apenas um, em 24 cruzamentos de F1 intra-específicos, que foi parcialmente estéril. A análise dos cromossomos politênicos nos híbridos revelou sinapse completa, exceto nos microcromossomos (VI) e na região proximal do cromossomo X. A divergência intra-específica e o grau variável de pareamento cromossômico, observados neste estudo, revelam parte da complexidade do processo de especiação pertinente ao cluster buzzatii, o que é consistente com diferentes caracteres estudados neste cluster.

The process of speciation occurs through the evolution of any of several forms of reproductive isolation between taxa, including inviability of hybrids. In this work, strains derived from allopatric populations of Drosophila buzzatii cluster species were experimentally crossed in order to evaluate their reproductive and cytogenetic relationships, and to contribute toward understanding the reproductive isolation in this group of sibling species. Although intrastrain crosses were highly fertile, we consider it relevant to discuss the differences in intra- and interspecific fertility and fecundity here. Among 30 interspecific crosses, about 63% were partially or completely sterile. Fifty three percent of interspecific F1 crosses (female and male F1 crossed) were also partially or completely sterile, in contrast to only one out of 24 intraspecific F1 crosses that was partially sterile. An analysis of hybrid polytene chromosomes revealed complete synapsis, except in the microchromosomes (VI) and in the proximal region of the X chromosome. The intraspecific divergence observed in this study and the variable degree of chromosome pairing shown here reveal part of the complexity of the speciation process pertinent to Drosophila buzzatii cluster, which is consistent with different traits studied in this cluster.

Populações de Anopheles triannulatus procedentes de Macapá (AP), Aripuanã (MT), Ji-Paraná (RO) e Manaus-Lago Janauari (AM) foram estudadas utilizando-se 16 locos enzimáticos. Os resultados mostraram maior polimorfismo (56,3%) na população de Macapá. A menor variabilidade foi verificada na população de Manaus (p = 25,0; Ho = 0,077 ± 0,046). Os resultados das estatísticas F de Wright mostraram desequilíbrio decorrente de excesso de homozigotos (Fis > Fst), denotando certa diferenciação intrapopulacional. Embora as populações sejam geneticamente muito próximas (D = 0,003 - 0,052), o dendrograma separa as populações em dois grupos: Macapá separado de Manaus, Ji-Paraná e Aripuanã. Isto pode ser indicativo de redução no fluxo gênico, que possivelmente influenciou a subestruturação das populações.

Populations of Anopheles triannulatus from Macapá (AP), Aripuanã (MT), Ji-Paraná (RO), and Manaus-Janauari Lake (AM) were studied using 16 enzymatic loci. The results of the isozyme analysis showed that the population of Macapá presented higher polymorphism (56.3%). The lowest variability was observed in the population of Manaus (p = 25.0; Ho = 0.077 ± 0.046). The results of Wright's F statistics showed unbalance due to excess of homozygotes (Fis > Fst), denoting a certain intrapopulational differentiation. Although the populations are genetically very close (D = 0.003 - 0.052), the dendrogram separates the populations in two groups: Macapá separated from that of Manaus, Ji-Paraná, and Aripuanã. This result may suggest a reduction in the genic flow, which possibly had some influence in the substructuration of the populations.

A técnica de marcação de insetos de Tadei & Mourão (1976) é, até o momento, o único método experimental que possibilita determinar a idade real de cada indivíduo na população e, conseqüentemente, determinar a estrutura etária da mesma. Para isto propomos um aprimoramento dessa técnica, utilizada aqui para determinar a estrutura etária de populações da linhagem geográfica SR do díptero forídeo Megaselia scalaris Loew, mantidas pela técnica da transferência seriada em câmaras com temperatura constante de 25 ± 1,0ºC e 20 ± 1,0ºC. O estabelecimento da estrutura etária permitiu calcular a longevidade real das moscas e detectar o efeito ambiental temperatura, sendo fator determinante neste trabalho a marcação dos insetos, pois se não o fosse, teríamos somente estimativas e, dependendo do erro cometido na estimação, o efeito do fator de interesse (temperatura) poderia não ser detectado.

The insect marking technique of Tadei & Mourão (1976) is until now the only experimental method allowing real-age determination of each individual in a population and, consequently, determination of age structure in a given population. We propose an improvement of this technique, used here to determine the population age structure of the geographical strain SR of the Megaselia scalaris Loew (Diptera; Phoridae), maintained by serial transfer technique at constant temperatures 25 ± 1.0ºC and 20 ± 1.0ºC. Determining the age structure allowed the calculation of the real longevity of the flies and the identification of the effect of temperature decisive factors in these are the technique of marking insects, because otherwise we would only have an estimate, and depending on mistakes there in, the effect of the determinant factor (temperature) cannot be detected.

A partir de perfis populacionais experimentais de linhagens do díptero forídeo Megaselia scalaris, foi determinado o número mínimo de perfis amostrais que devem ser repetidos, via processo de simulação "bootstrap", para se ter uma estimativa confiável do perfil médio populacional e apresentar estimativas do erro-padrão como medida da precisão das simulações realizadas. Os dados originais são provenientes de populações experimentais fundadas com as linhagens SR e R4, com três réplicas cada, e que foram mantidas por 33 semanas pela técnica da transferência seriada em câmara de temperatura constante (25 ± 1,0ºC). A variável usada foi tamanho populacional e o modelo adotado para cada perfíl foi o de um processo estocástico estacionário. Por meio das simulações, os perfis de três populações experimentais foram amplificados, determinando-se, dessa forma, o tamanho mínimo de amostra. Fixado o tamanho de amostra, simulações "bootstrap" foram realizadas para construção de intervalos de confiança e comparação dos perfis médios populacionais das duas linhagens. Os resultados mostram que com o tamanho de amostra igual a 50 inicia-se o processo de estabilização dos valores médios.

Based on experimental population profiles of strains of the fly Megaselia scalaris (Phoridae), the minimal number of sample profiles was determined that should be repeated by bootstrap simulation process in order to obtain a confident estimation of the mean population profile and present estimations of the standard error as a precise measure of the simulations made. The original data are from experimental populations founded with SR and R4 strains, with three replicates, which were kept for 33 weeks by serial transfer technique in a constant temperature room (25 ± 1.0°C). The variable used was population size and the model adopted for each profile was a stationary stochastic process. By these simulations, the three experimental population profiles were enlarged so as to determine minimum sample size. After sample size was determined, bootstrap simulations were made in order to calculate confidence intervals and to compare the mean population profiles of these two strains. The results show that with a minimum sample size of 50, stabilization of means begins.