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Detecção de Wolbachia em uma População Telítoca de Trichogramma atopovirilia Oatman & Platner (Hymenoptera: Trichogrammatidae) via PCR com o Primer Específico wsp

Detection of Wolbachia in a Thelytokous Population of Trichogramma atopovirilia Oatman & Platner (Hymenoptera: Trichogrammatidae) Using PCR with the wsp Specific Primer

Resumos

Identificou-se pela primeira vez no Brasil a presença de Wolbachia em Trichogramma através de um PCR com o primer específico wsp. A população de Trichogramma atopovirilia Oatman & Platner foi coletada na Embrapa Milho e Sorgo, em ovos de Helicoverpa zea Boddie (Lepidoptera: Noctuidae). Os resultados mostraram através da amplificação de bandas de DNA, a confirmação da presença de Wolbachia na população em estudo. A presença dessa a-proteobactéria irá contribuir para a escolha da população correta a ser utilizada em programas de controle biológico aplicado contra lepidópteros pragas.

Insecta; razão sexual; controle biológico; bactéria; parasitóide


For the first time in Brazil, Wolbachia was detected in Trichogramma using PCR with the wsp specific primer. A Trichogramma atopovirilia Oatman & Platner population was colected in Helicoverpa zea Boddie (Lepidoptera: Noctuidae) eggs at Embrapa/Sete Lagoas. The results showed that the amplification of DNA bands, confirms the presence of Wolbachia on the analysed population. The presence of this a-proteobacteria will contribute for the correct choice on which population will be used for applied biological control programs against lepidopterous pests.

Insecta; sex ratio; biological control; bacteria; parasitoid


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SCIENTIFIC NOTE

Detecção de Wolbachia em uma População Telítoca de Trichogramma atopovirilia Oatman & Platner (Hymenoptera: Trichogrammatidae) via PCR com o Primer Específico wsp

AMÉRICO I. CIOCIOLA JR.1, RAUL P. DE ALEMIDA2, ROBERTA A. ZUCCHI 1 E RICHARD STOUTHAMER3

1Depto. de Entomologia, Fitopatologia e Zoologia Agrícola, ESALQ/USP

Caixa Postal 9, 13418-900, Piracicaba, SP

2Embrapa Algodão, Caixa Postal 174, 58107-720, Campina Grande, PB

3 Dept. of Entomology, Wageningen University, P.O. Box 8031, 6700EH, Wageningen, The Netherlands

Detection of Wolbachia in a Thelytokous Population of Trichogramma atopovirilia Oatman & Platner (Hymenoptera: Trichogrammatidae) Using PCR with the wsp Specific Primer

ABSTRACT - For the first time in Brazil, Wolbachia was detected in Trichogramma using PCR with the wsp specific primer. A Trichogramma atopovirilia Oatman & Platner population was colected in Helicoverpa zea Boddie (Lepidoptera: Noctuidae) eggs at Embrapa/Sete Lagoas. The results showed that the amplification of DNA bands, confirms the presence of Wolbachia on the analysed population. The presence of this a-proteobacteria will contribute for the correct choice on which population will be used for applied biological control programs against lepidopterous pests.

KEY WORDS: Insecta, sex ratio, biological control, bacteria, parasitoid.

RESUMO - Identificou-se pela primeira vez no Brasil a presença de Wolbachia em Trichogramma através de um PCR com o primer específico wsp. A população de Trichogramma atopovirilia Oatman & Platner foi coletada na Embrapa Milho e Sorgo, em ovos de Helicoverpa zea Boddie (Lepidoptera: Noctuidae). Os resultados mostraram através da amplificação de bandas de DNA, a confirmação da presença de Wolbachia na população em estudo. A presença dessa a-proteobactéria irá contribuir para a escolha da população correta a ser utilizada em programas de controle biológico aplicado contra lepidópteros pragas.

PALAVRAS-CHAVE: Insecta, razão sexual, controle biológico, bactéria, parasitóide.

Parasitóides do gênero Trichogramma Westwood (Hymenoptera: Trichogrammatidae) são os mais utilizados no mundo no controle de insetos pragas (Parra 1997). Para a correta utilização deste parasitóide, além da identificação taxonômica, que é o alicerce do controle biológico de pragas, é importante saber o seu modo de reprodução. Estes parasitóides podem se reproduzir sexualmente, originando machos e fêmeas ou via partenogênese telítoca, onde são produzidos apenas fêmeas. De acordo com Stouthamer et al. (1990), bactérias do gênero Wolbachia são capazes de reverter o sexo, fazendo com que os descendentes reproduzam-se por partenogênese telítoca. Esta descoberta foi de grande valia, visto que as fêmeas de parasitóides são de fundamental importância no controle biológico. Esse microorganismo, além de alterar a razão sexual, pode causar incompatibilidade citoplasmática unidirecional e/ou bidirecional em ácaros (Breeuwer 1997, Opijnen & Breeuwer 1999) e efeminação em crustáceos (Meer 1999).

Em programas de controle biológico, utilizando-se uma população telítoca, várias vantagens são apresentadas em relação à população arrenótoca (Stouthamer 1993): 1) crescimento mais rápido da população telítoca; 2) redução dos custos de produção pois não há produção de machos; 3) fácil estabelecimento no campo pois não há necessidade de cópula, e além disto a população pode reproduzir-se eficientemente em densidade baixa do hospedeiro.

Para constatar a presença de Wolbachia, pode-se dissecar ovos do hospedeiro recém-parasitados e usar corantes para facilitar a visualização (Stouthamer & Werren 1993) ou utilizar a técnica de biologia molecular denominada reação de polimerase em cadeia (PCR), onde utilizam-se primers específicos para a amplificação do DNA dessa a-proteobactéria (Meer et al. 1999, Braig et al. 1998).

O presente trabalho teve como objetivo detectar via PCR a presença de Wolbachia em uma população telítoca de Trichogramma atopovirilia Oatman & Platner utilizando-se primers específicos para esta a-proteobactéria.

Para a detecção de Wolbachia, utilizou-se uma população de T. atopovirilia coletada em ovos de Helicoverpa zea Boddie (Lepidoptera: Noctuidae), na Embrapa Milho e Sorgo. No controle negativo (Branco) utilizou-se água no lugar do DNA. Previamente a este trabalho, para se ter certeza de que a população de T. atopovirilia era telítoca, 10 fêmeas foram individualizadas em tubos de ensaio e acondicionadas em ambiente controlado. Ofertaram-se ovos de Anagasta kuehniella Zeller para o parasitismo. Verificou-se que todos os descendentes das 10 fêmeas eram fêmeas, confirmando assim a telitoquia. Os procedimentos de extração de DNA, PCR e eletroforese de fragmentos de DNA foram conduzidos no Laboratório de Biologia Molecular do Departamento de Entomologia da Universidade de Wageningen, na Holanda. Utilizou-se uma população de T. pretiosum originária do México (coleção do Departamento de Entomologia de Wageningen, Holanda), contendo Wolbachia e uma população de T. galloi originária do Departamento de Entomologia da ESALQ/USP, como controle negativo.

Extraiu-se o DNA, macerando-se cinco indivíduos em tubos eppendorf (0,5 ml), juntamente com 100 ml de Chelex 5% e 4 ml de proteinase K, sendo a seguir incubados a 56°C por 6h em banho-maria, e após, 10' a 95°C. O "mix" para PCR foi preparado com 5 ml da amostra.

As região wsp do DNA de Wolbachia foi amplificada respectivamente com os primers wsp-81F e 691R (Braig et al. 1998). Utilizou-se o seguinte programa de PCR para o primer wsp-81: 94°C por 3' (1 ciclo), 94°C por 1', 50°C por 1' e 72°C por 1' (40 ciclos) e 72°C por 5' (1 ciclo). Foi constatada, utilizando-se os primers wsp (Braig et al. 1998), a presença de Wolbachia em T. atopovirilia via amplificação de bandas de DNA em gel de agarose (Fig. 1). Este é o primerio registro de Wolbachia no Brasil e também da utilização da técnica de PCR com o objetivo de detectar essa a-proteobactéria em uma espécie brasileira de Trichogramma.


Segundo Prezotti (com. pes.), essa mesma população de T. atopovirilia originou machos na primeira geração, utilizando-se Tetrex 500 (tetraciclina) na base de 100mg/ml de mel. Isso demonstra, que existe um microorganismo envolvido na mudança do modo de reprodução, identificado neste trabalho, como Wolbachia.

Meer (1999) mostrou que, comparando populações telítocas com sexuadas em casa-de-vegetação, a população com a presença de Wolbachia foi mais eficiente em relação ao número de ovos parasitados. Em contrapartida, a população sexuada apresentou maior dispersão. É importante ressaltar que para as condições climáticas de um país tropical, a presença de Wolbachia em Trichogramma, em temperaturas elevadas, faz com que populações inicialmente telítocas passem a ser sexuadas, pois essas a-proteobactérias não suportam calor. Um outro fator a ser considerado é que Meer (1999) trabalhou apenas em condições de laboratório e não em campo. Porém, como relatado anteriormente, foi constatada uma população brasileira com Wolbachia, mostrando a sua adaptação a regiões de temperaturas mais elevadas. Pintureau et al. (1999) estudaram o efeito de altas temperaturas e o tratamento com antibióticos em populações telítocas de Trichogramma cordubensis Vargas & Cabello. Esses autores, concluíram que existem potencialidades de adaptação dessas populações a altas temperaturas, o que explicaria em parte a distribuição desses simbiontes entre diversas populações hospedeiras. Essa mesma adaptação pode estar ocorrendo com Wolbachia da população de T. atopovirilia coletada em Sete Lagoas, MG.

Pesquisas futuras devem ser realizadas com o objetivo de avaliar a biologia comparada de populações sexuadas de Trichogramma com populações telítocas (com e sem Wolbachia). De posse dos resultados, pode-se tomar a decisão correta da população a ser utilizada para liberações inundativas, visando o controle de lepidópteros pragas em agroecossistemas agrícolas.

Agradecimentos

A Geraldo Magela da Fonseca, Izaías T.B. Duarte e Dr. Ivan Cruz (Embrapa Milho e Sorgo), e Lusinério Prezotti (UNIVALE, MG) pelo envio da população telítoca de T. atopovirilia.

Literatura Citada

Received 25/VIII/00. Accepted 25/VII/01.

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  • Stouthamer, R. & J.H. Werren. 1993. Microbes associated with parthenogenesis in wasps of the genus Trichogramma J. Invert. Pathol. 61: 6-9.
  • Stouthamer, R., R.F. Luck & W.D. Hamilton. 1990. Antibiotics cause parthenogenetic Trichogramma to revert to sex. Proc. Natl. Acad. Sci. 87: 2424-2427.

Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    17 Jun 2002
  • Data do Fascículo
    Set 2001

Histórico

  • Aceito
    25 Jul 2001
  • Recebido
    25 Ago 2000
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