EcologiaEcologia QuímicaQuímica AplicadaAplicada

Recursos Genéticos e

Biotecnologia

Miguel Borges, Maria Carolina Blassioli Moraes, Raul

A. Laumann

Laboratório de SemioquímicosLaboratório de Semioquímicos

Embrapa Recursos Genéticos e BiotecnologiaEmbrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia

InteraçõesInterações EcológicasEcológicas

Ecologia Comportamental

Estuda as relações comportamentais entre o

organismo e o meio ambiente

Ecologia Química

Estuda as substâncias químicas (Semioquímicos)

envolvidas nas interações entre os organismos

ComunicaçãoComunicação QuímicaQuímica

Os insetos vivem em um complexo mundo deestímulos químicos que afetam todos os aspectosde suas vidas.

Mensagens Químicas, ou Semioquímicos, regulamas interações entre insetos e entre insetos eas interações entre insetos e entre insetos eplantas.

Respostas comportamentais dos insetos aossemioquímicos podem ser classificadas comoAtração, Arrestante, Repulsão, Estimulação ouDeterrentes.

ComunicaçãoComunicação QuímicaQuímica

Interações Interações Interações Interações Interações Interações Interações Interações Plantas Plantas Plantas Plantas Plantas Plantas Plantas Plantas –––––––– HerbívorosHerbívorosHerbívorosHerbívorosHerbívorosHerbívorosHerbívorosHerbívorosPlantas Plantas Plantas Plantas Plantas Plantas Plantas Plantas –––––––– HerbívorosHerbívorosHerbívorosHerbívorosHerbívorosHerbívorosHerbívorosHerbívoros

Heath et al., 2013 Arthropod-Plant Interactions 7:1-20.

TerminologiaTerminologia

Semioquímicos

(Infoquímicos + Toxinas + Nutrientes)

Infoquímicos

Ação intraespecífica Ação interespecífica

Feromônios Aleloquímicos

Sexual Alomônios Cairomônios Sinomônios

Alarme

Marcação (+ -) (- +) (+ +)

Feromônios = Voláteis

TerminologiaTerminologia

Foto em Túnel de Vento: Prof. Peter Witzgall

Induzem Modificações no Comportamento do Indivíduo

MetodologiaMetodologia de Isolamento e de Isolamento e

Análise de FeromôniosAnálise de Feromônios

Fonte(Insetos ou Plantas)

Extração/Concentração

Bioensaios Separação/Fracionamento

Síntese Orgânica Identificação

Feromônio Sexual de Thyanta perditor

♂

Análise de FeromôniosAnálise de Feromônios

Induzem Modificações no Comportamento do Indivíduo

5 7 9 11 13 15

♀

Min.

Batimento

de asas

Aproximação

Orientada

Macho Aproxima

da Fêmea

Antenação do Macho

pela Fêmea

Macho “bate”

Fêmea

Antenação da

Fêmea pelo Macho

Curta-DistânciaLonga-Distância

96,2s 9,1s

0,78

0,22

1,00

0,83

0,131,00

1,00

1,00

Comportamento de Atração QuímicaComportamento de Atração Química

Orientação

Elevação da Antena

Perda de

Contato

Atração

Fêmea

Batimento de Asas

pela Fêmea

Batimento de Asas

pelo Macho

Fêmea Escapa do

Assédio do Macho

Cópula

Pivoteamento

do Macho

Cópula

Interrompida

0,13

0,92

0,87 0,13

1,00

0,95

0,96

0,16

0,95

0,11

Comportamento de CurtaComportamento de Curta--Distância Distância

em Pentatomídeosem Pentatomídeos

…Coleta de material em campo…

Metodologia de Isolamento e Análise de Metodologia de Isolamento e Análise de

SemioquímicosSemioquímicos

…e estabelecimento de colônia em laboratório…

Desenho: O. Rosati

Desenho: O. Rosati

Liberação de Feromônio Sexual por GlândulasLiberação de Feromônio Sexual por Glândulas

Fotos: prof. Peter Witzgall

Liberação de Feromônio Sexual Sem Liberação de Feromônio Sexual Sem

Glândulas (?)Glândulas (?)

Coleta de Feromônios por AeraçãoColeta de Feromônios por Aeração

Metodologia de Isolamento e Análise de Metodologia de Isolamento e Análise de

SemioquímicosSemioquímicos

…fracionamento……isolamento…

Desenho: O. Rosati

Desenho: O. Rosati

Metodologia de Isolamento e Análise de Metodologia de Isolamento e Análise de

SemioquímicosSemioquímicos

Análise Cromatográfica

Separação/FracionamentoSeparação/Fracionamento

1 - Reservatório de Gás e Controles de Vazão / Pressão.

2 - Injetor (Vaporizador) de Amostra.

3 - Coluna Cromatográfica e Forno da Coluna.

4 - Detector.

5 - Eletrônica de Tratamento (Amplificação) de Sinal.

6 - Registro de Sinal (Registrador ou Computador).

Cromatográfica

Metodologia de Isolamento e Análise de Metodologia de Isolamento e Análise de

SemioquímicosSemioquímicos

…Bioensaios…

…em olfatômetros…Desenho: O. Rosati

Metodologia de Isolamento e Análise de Metodologia de Isolamento e Análise de

SemioquímicosSemioquímicos

…em túnel de vento…Desenho: O. Rosati

Metodologia de Isolamento e Análise de Metodologia de Isolamento e Análise de

SemioquímicosSemioquímicos

…e por eletrofisiologia…Desenho: O. Rosati

Metodologia de Isolamento e Análise de Metodologia de Isolamento e Análise de

SemioquímicosSemioquímicos

Eletroantenografia