Analyzing the evolution of insect TMED gene and the expression pattern of silkworm TMED gene / 生物工程学报

Transmembrane emp24 domain (TMED) gene is closely related to immune response, signal transduction, growth and disease development in mammals. However, only the Drosophila TMED gene has been reported on insects. We identified the TMED family genes of silkworm, Tribolium castaneum, tobacco moth and Italian bee from their genomes, and found that the TMED family gene composition patterns of one α-class, one β-class, one δ-class and several γ-classes arose in the common ancestor of pre-divergent Hymenoptera insects, while the composition of Drosophila TMED family members has evolved in a unique pattern. Insect TMED family γ-class genes have evolved rapidly, diverging into three separate subclasses, TMED6-like, TMED5-like and TMED3-like. The TMED5-like gene was lost in Hymenoptera, duplicated in the ancestors of Lepidoptera and duplicated in Drosophila. Insect TMED protein not only has typical structural characteristics of TMED, but also has obvious signal peptide. There are seven TMED genes in silkworm, distributed in six chromosomes. One of seven is single exon and others are multi-exons. The complete open reading frame (ORF) sequences of seven TMED genes of silkworm were cloned from larval tissues and registered in GenBank database. BmTMED1, BmTMED2 and BmTMED6 were expressed in all stages and tissues of the silkworm, and all genes were expressed in the 4th and 5th instar and silk gland of the silkworm. The present study revealed the composition pattern of TMED family members, their γ class differentiation and their evolutionary history, providing a basis for further studies on TMED genes in silkworm and other insects.

Advances in receptor-mediated resistance mechanisms of Lepidopteran insects to Bacillus thuringiensis toxin / 生物工程学报

Bacillus thuringiensis is widely used as an insecticide which is safe and environmentally friendly to humans and animals. One of the important insecticidal mechanisms is the binding of Bt toxins to specific toxin receptors in insect midgut and forming a toxin perforation which eventually leads to insect death. The resistance of target pests to Bt toxins is an important factor hampering the long-term effective cultivation of Bt crops and the continuous use of Bt toxins. This review summarizes the mechanism of insect resistance to Bt toxins from the perspective of important Bt toxin receptors in midgut cells of Lepidopteran insects, which may facilitate the in-depth study of Bt resistance mechanism and pest control.

Influência da temperatura e umidade nas atividades de voo de operárias de Melipona eburnea (Apidae, Meliponina) / Influence of temperature and humidity in the flight activities of worker Melipona eburnea (Apidae, Meliponina) / Influencia de la temperatura y humedad en las actividades de vuelo de obreras de Melipona eburnea (Apidae, Meliponina)

As abelhas da espécie Melipona eburnea forrageiam em busca de recursos como néctar, pólen, resinas, barro e água, além de transportar o lixo para fora da colônia. A atividade de voo das abelhas pode ser influenciada pela oferta de recursos florais, condições internas do ninho, temperatura, umidade relativa, luminosidade, precipitação e velocidade do vento. No entanto, a temperatura influencia diretamente as atividades de forrageamento das abelhas. O presente estudo foi realizado em Rio Branco-Acre, em um meliponário contendo 14 colmeias de M. eburnea, distribuídas em uma área de 600m2, entre dezembro de 2015 e maio de 2016, abrangendo o período chuvoso, com altas temperaturas, e o de seca, em que ocorrem as friagens. As atividades de voo para forrageamento da espécie M. eburnea ocorreram de forma intensa, durante o dia todo, quando as temperaturas estiveram próximas de 20 °C, com variações de, no máximo, 1,9 °C e umidade relativa do ar em torno de 90%. M. eburnea inicia as atividades de forrageio nas primeiras horas da manhã, coletando néctar, água, pólen, resina e barro, com pico de coleta de pólen entre as 05h e 07h; resina e barro entre 09h e 11h e néctar/água entre as 16h e 17h30min. As atividades de voo de M. eburnea são influenciadas quando a temperatura se encontra abaixo de 20 °C ou acima de 30 °C, e a umidade relativa superior a 90%.(AU)

The bees in the Melipona eburnea species forage in search of resources such as nectar, pollen, resins, clay and water, in addition to transporting the garbage out of the colony. The flight activity of the bees can be influenced by the supply of floral resources, internal conditions of the hive, temperature, relative humidity, luminosity, precipitation and wind speed. However, temperature has a direct influence on the foraging activities of bees. This study was carried out in the city of Rio Branco, Acre, in a meliponary containing 14 M. eburnea hives distributed in a 600m2 area between December 2015 and May 2016, including the rainy season with high temperatures and the dry season, when cold chills take place. The foraging activities of the M. eburnea species occurred intensively throughout the day, when temperatures were close to 20 °C, with variations of a maximum of 1.9 °C, and air relative humidity of approximately 90%. M. eburnea initiates the foraging activities in the early hours of the morning, collecting nectar, water, pollen, resin and clay, with a peak of pollen collection between 5 a.m. and 7 a.m.; resin and clay between 9 a.m. and 11 a.m., and nectar/water between 4 p.m. and 5:30 p.m. The flight activities of M. eburnea are influenced when temperature is below 20 °C or above 30 °C, and the relative humidity is greater than 90%.(AU)

Las abejas de la especie Melipona eburnea forrajean en busca de recursos como néctar, polen, resinas, barro y agua, además de transportar la basura hacia fuera de la colonia. La actividad de vuelo de las abejas puede verse influenciada por la oferta de recursos florales, condiciones internas del nido, temperatura, humedad relativa, luminosidad, precipitación y velocidad del viento. Sin embargo, la temperatura influye directamente en las actividades de forraje de las abejas. El presente estudio ha sido realizado en Rio Branco-Acre, en un meliponario que contenía 14 colmenas de M. eburnea, distribuidas en un área de 600m2, entre diciembre de 2015 y mayo de 2016, abarcando el período lluvioso con altas temperaturas y el de sequía, en que se producen los enfriamientos. Las actividades de vuelo para forraje de la especie M. eburnea ocurrieron de forma intensa durante todo el día, cuando las temperaturas estuvieron cerca de los 20 °C, con variaciones de, como máximo, 1,9 °C y humedad relativa del aire alrededor del 90%. M. eburnea inicia las actividades de forraje en las primeras horas de la mañana, recogiendo néctar, agua, polen, resina y barro, con pico de recolección de polen entre las 05 h y 07 h; resina y barro entre las 09 h y las 11 h y néctar / agua entre las 16 h y las 17.30 h. Las actividades de vuelo de M. eburnea se influencian cuando la temperatura se encuentra por debajo de 20 °C o superior a 30 °C y la humedad relativa superior al 90%.(AU)

Beta-1, 3-glucanases e digestão de leveduras em larvas de Aedes aegypti Linnaeus (Diptera: Culicidae) / Beta-1,3-glucanases and digestion of yeasts in Aedes aegypti Linnaeus, 1762 (Diptera: Culicidae) larvae: physiological and molecular aspects

Beta-1,3-glucanases estão envolvidas na digestão de insetos que utilizam como fonte nutricional detritos ou plantas. Nesse trabalho, nós investigamos o papel dos genes da família 16 das glicosídeo hidrolases (GHF 16) em larvas de Ae. aegypti e sua possível participação na digestão de leveduras. O genoma de Ae. aegypti contém seis genes (Aae GH16.1 – Aae GH16.6) que codificam para proteínas da família GH16, contendo de 2 a 6 éxons. Análises filogenéticas sugerem que em Nematoceros ocorreram duplicações em alguns genes que contêm a região catalítica conservada nessa família de proteínas (Aae GH16. 1, 2, 3, 5, 6)> Essas proteínas são similares a outras proteínas de insetos com atividades glucanásicas. A proteína Aae GH16. 4 parece estar relacionada a proteínas ligantes de beta-1,3-glucana, não possuindo os resíduos catalíticos conservados e peptídeo sinal. Beta-1,3-glucanases e proteínas ligantes de beta-glucana são proteínas homólogas e parecem ter sido originadas a partir do mesmo gene ancestral, antes da diversificação dos holometábolos. Larvas de Ae. aegypt possuem atividades de beta-1,3-glucanases na cabeça, tubo digestivo e resto do corpo. As atividades encontradas no tubo digestivo não foram atribuídas à dieta das larvas. Essas atividades possuem uma faixa de pH ótimo entre 5-9 e massas moleculares de 41 kDa a 150kDa. Larvas de Ae. aegypt se desenvolvem a partir da eclosão dos ovos até a fase adulta em uma dieta exclusiva contendo leveduras Ustilago sp (vivas ou autoclavadas), porém esta condição não provocou uma indução das atividades de beta-1,3-glucanasesO homogenato do tubo digestivo das larvas parece lisar a parede das leveduras após 4 h de incubação. Todos os genes da família GH16 foram expressos em todos os tecidos e apresentaram diferentes padrões de expressão. Larvas silenciadas para os genes AeGH 16.5 da GHF 16 apresentaram fenótipos de curvas de sobrevivência e taxas de pupação inferiores aos controles...

Sob condições de estresse, o fenótipo observado nas larvas se agrava consideravelmente, principalmente nos genes AeGH16.1 e AeGH16.6. Nos experimentos de ensaios enzimáticos de beta-1,3-glucanases, insetos silenciados para o gene AeGH16. 5 apresentaram uma atividade muito inferior comparados aos silenciados para AeGH16.6 ou aos grupos controles (GFP e água) em amostras de tubo digestivo. Ensaios nesses grupos utilizando o resto do corpo não sofreram alterações. O perfil cromatográfico do tubo digestivo também foi analisado, e novamente insetos silenciados para AeGH16.5 apresentaram um pico de atividade menor que os demais, sugerindo que esse gene codifica a beta-1,3-glucanase intestinal em larvas de Ae. aegypt...

Avaliação do impacto da Deltametrina no predador Brontocoris tabidus (Heteroptera: pentatomidae) criado em soja e eucalipto no laboratório e no campo / Assessing the impact of Deltamethrin in predator Brontocoris tabidus (Heteroptera: pentatomidae) created in soy and eucalyptus in laboratory and field

O estudo do impacto de inseticidas sobre a reprodução de predadores naturais ou introduzidos tem crescido, incluindo aqueles expostos durante a fase ninfal. Foi estudado o impacto da exposição à deltametrina durante a fase ninfal sobre a reprodução de machos e fêmeas do predador Brontocoris tabidus (Heteroptera: Pentatomidae) em planta de Eucalyptus urophylla ou soja Glycine max (L) Merrill, no campo e laboratório, em adultos de diferentes intervalosde emergência, e seu reflexo nas duas gerações, através de morfologia, morfometria, histologia, parâmetros da tabela de vida e fertilidade e duração dos estádios. Este inseticida não teve impacto na morfologia, morfometria e histologia de ambos os sexos de B. tabidus em ambas as plantas, ambientes e idades desse predador. Os parâmetros reprodutivos mostraram impacto da deltametrina apenas na geração (...), mas sem reflexo nas gerações seguintes. A fecundidade não variou no campo e foi menor no laboratório, assim como os números de ovos/fêmea e de ninfas na geração (...). A longevidade de B. tabidus foi semelhante no campoe laboratório, indicando que o tempo de atividade predatória em programas de controle biológico no campo pode ser obtida de indivíduos oriundos de criação massal no laboratório. A deltametrina afetou os números de ovos / fêmea, ovos / fêmea /dia e ovos / postura da geração (..) soja no laboratório, provavelmente devido à criação massal em eucalipto e às condições de teste no laboratório. As semelhanças morfológica e anatômica desse predador nas plantas,ambientes e gerações pesquisados mostraram que estes parâmetros não foram afetados pela deltametrina. A maior duração do estádio N3 da geração (...) foi devida a exposição aopiretróide, mas a semelhança da duração do N4 desta geração com o controle nas plantas e ambientes e o N5 semelhante ao controle na maioria dos parâmetros soja no campo

mostraram a recuperação do predador. Os estádios ninfais de B. tabidus não expostos a deltametrina foram mais curtos. A aplicação do inseticida nas culturas de eucalipto e soja pode ser compatível com o predador B. tabidus.

Suitability of leguminous cover crop pollens as food source for the green lacewing Chrysoperla externa (Hagen) (Neuroptera: Chrysopidae)

Diversification of crops with species that provide suitable pollen for predators may reduce pest population on crops by enhancing predator effectiveness. In this paper we evaluated the suitability of leguminous cover crop pollens to the predatory green lacewing Chrysoperla externa (Hagen). The predator is commonly found in coffee agroecosystems and the plant species tested were pigeon pea and sunn hemp, which are used in organic coffee systems. Newly emerged females and males of C. externa were reared on diets containing pollen of pigeon pea, sunn hemp, or castor bean, used as a control. The reproductive success of C. externa was evaluated when females fed the pollen species and when honey was added to the diets, to verify the predator need for an extra carbohydrate source. Similar intrinsic growth rates were found for females fed on pigeon pea pollen and on sunn hemp pollen but these rates increased significantly when honey was added to the diets. Females fed with pigeon pea pollen plus honey and with sunn hemp pollen plus honey had higher intrinsic growth rates than those fed with castor bean pollen plus honey. Females fed on castor bean pollen only or on honey only, did not oviposit. Leguminous pollen species were equally suitable for C. externa especially when they were complemented with honey. The results suggest that to successfully enhance predator effectiveness, organic coffee plantation should be diversified with plant providing pollen in combination with plant providing nectar.

A diversificação das culturas com plantas que forneçam pólen nutricionalmente adequado para predadores pode reduzir a população de pragas pelo aumento da efetividade dos predadores. Neste trabalho, avaliou-se a viabilidade nutricional de polens de leguminosas utilizadas como adubação verde, para o crisopídeo Chrysoperla externa (Hagen), comumente encontrado em agroecossistemas cafeeiros. Os adubos verdes testados foram guandu e crotalária, leguminosas utilizadas em sistemas orgânicos de café. Adultos de C. externa recém-emergidos foram criados em dietas contendo pólen de guandu, de crotalária e de mamona (controle). O sucesso reprodutivo de C. externa foi avaliado nas dietas de pólen e quando mel foi adicionado ao pólen, para se verificar a necessidade do predador por fonte extra de carboidratos. A taxa de crescimento populacional do predador foi semelhante nas dietas de pólen de guandu e de crotalária. No entanto, a taxa aumentou significativamente quando mel foi adicionado às dietas. Fêmeas alimentadas com pólen de guandu e mel e com pólen de crotalária e mel tiveram crescimento superior ao das alimentadas com pólen de mamona e mel. Fêmeas alimentadas somente com pólen de mamona ou somente com mel não ovipositaram. Os polens de guandu e de crotalária foram igualmente adequados para C. externa, especialmente quando foram complementados com mel. Os resultados sugerem que para aumentar a efetividade dos predadores, os sistemas orgânicos de café deveriam ser diversificados com plantas que forneçam pólen em combinação com plantas que forneçam néctar.

Biocirugía: utilización de larvas de insectos necrófagos en la curación de heridas. La terapia larval / Biosurgery: use of larvae of necrophage insects in wound healing. The larval therapy

La terapia larval es una técnica que permite aplicar las larvas de algunas especies de dípteros sobre heridas crónicas o sobre focos de infección localizados, con la finalidad de restaurar el tejido afectado. La velocidad y la eficacia del tratamiento, sumadas a la casi nula pérdida de tejido sano durante el proceso de reparación tisular, han hecho de la terapia larval o biocirugía una alternativa viable para la curación de heridas asociadas con entidades como pie diabético, úlceras venosas, úlceras crónicas de la piel y quemaduras, así como de ciertos tipos de tumores beningos, abscesos y osteomielitis.Aunque la medicina moderna ha sido, en muchos casos, reticente a la aplicación de terapias de esta índole, eventos como la resistencia a los antibióticos y las alteraciones en el proceso de cicatrización en las heridas crónicas han permitido modificar la posición inicial de muchos médicos al respecto.