Antônio Ricardo Panizzi E-mail: antonio.panizzi@embrapa

Antônio Ricardo Panizzi

E-mail:

antonio.panizzi@embrapa.br

Ordem: Hemiptera

Sub-ordens:

- Auchenorrhyncha (cigarras, cigarrinhas)

- Sternorrhyncha (mosca-branca,

pulgões, cochonilhas).

- Heteroptera (percevejos, fede-fede,

maria-fedida, barbeiro) (± 43.000 spp.)

Percevejos

Polifagia acentuada;

Espécies “rústicas” (sobrevivem em condições

desfavoráveis, longevidade acentuada);

Alta capacidade de dispersão (mobilidade).

Os percevejos (Heteroptera) como espécies de sucesso;

Características que fazem deles espécies adaptáveis e com

potencial para invadir e colonizar novos habitats:

A “Era” dos percevejos

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Área onde o

percevejo marron, E.

heros foi encontrado

em restos de culturas

e sobre plantas de

soja em Paraná,

Província de Entre

Ríos, Argentina, em

2009/2010.

O Brasil como “exportador” de

percevejos-pragas

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Plantas Hospedeiras vs. Plantas Associadas

Planta Hospedeira = o inseto se alimenta (ingere nutrientes e água),

oviposita, as ninfas se desenvolvem completando o ciclo. Servem

também de abrigo.

Planta Associada = o inseto se alimenta (ingere algum nutriente ou

apenas água), podem servir de substrato para oviposição, mas as

ninfas não completam o ciclo. Podem servir de abrigo.

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(B)

(Smaniotto & Panizzi 2014)

8

(B)

(Smaniotto & Panizzi 2014)

Descrição do Aparelho Bucal

Com secreção de bainha estiletar (Pentatomidae).

Tipo laceramento/descarga (Lygaeidae, Pyrrhocoridae) (movimentos bruscos para frente e para traz dos estiletes para romper

as células, fluídos celulares são ingeridos).

Tipo maceramento/descarga (Miridae) (enzima salivar

pectinase é usada para destruir as células).

Tipo bomba osmótica (Coreidae) (enzima salivar sucrase é

injetada aumentado a pressão osmótica dos fluídos intercelulares, que

contém açúcares e aminoácidos, que são ingeridos).

(Miles 1972, Miles & Taylor 1994, Hori 2000)

Modos de alimentação

Ejetam e depois ingerem a saliva para

avaliar a adequabilidade do

hospedeiro (Backus 1988).

Prova do alimento

- Teste de prova;

- Prova exploratória (penetração

mais profunda dos estiletes).

Prova envolvendo as sensilas da

ponta do rostrum (e.g., 2o instar

Neomegalotomus parvus – Alydidae) (Ventura, Montálvan, Panizzi 2000). Sensila marcada com nitrato

de prata 0.1% mostrando

sua permeabilidade.

Alimentação em

percevejos

Bainhas alimentares de Nezara viridula

Filmagem Rogério

Depieri

Fotos: Jovenil Silva

Os percevejos alimentam-se

inserindo os estiletes na planta,

e sugam os nutrientes

causando danos nos tecidos.

Danos mecânicos e químicos

Percevejo barriga-verde Dichelops furcatus em folha de trigo

com egestão de saliva aquosa; detalhe de um estilete

(mandíbula); dentição da ponta da mandíbula utilizada para

rasgar o tecido vegetal

Danos de percevejo em semente

1 l

Glândulas salivares

Coleta da saliva com capilar

graduado (10 l/ espécie)

Células do endosperma de sementes de soja.

(Depieri & Panizzi 2011).

Estresse químicoA B

C D

E F

(A) Célula sem dano

(B-F) Células com danos causado

por:

B: D. melacanthus;

C: E. heros;

D: N. viridula;

E,F: P. guildinii.

CW: Parede celular

PB: Corpo proteico

PBf: Fusão de corpos proteicos

PBd: Ruptura dos corpos proteicos

Espécies semelhantes e tipos morfológicos

Coloração do abdômen de fêmeas de

Dichelops furcatus: marrom-

acinzentada, predominante em

temperaturas baixas (inverno); verde,

presente em condições de

temperaturas altas (verão)

Dichelops furcatus

Dichelops melacanthus

Distribuição geográfica

Áreas de maior concentração das duas espécies mais

comuns de percevejo barriga-verde.

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MONITORAMENTO ELETRÔNICO DA ALIMENTAÇÃO USANDO O

EPG

Princípio básico: Inseto + Planta = Circuito elétrico (corrente circula)

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Monitor DC – GIGA 8

Monitor AC/DC

Preparo dos percevejos

Preparo dos percevejos

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Problema focado e soluções tecnológicas/conhecimento buscados

Estudos dos percevejos com o EPG• Viabilizar um sistema eficiente de

aramização (“wiring”);

• Caracterização das ondas durante o

processo alimentar;

• Determinação dos locais precisos de

alimentação via estudos histológicos.

Edessa meditabunda em haste de soja foram identificadas:

8 ondas eletromagnéticas:

Z (parado)

NP (caminhando/tateando o alimento com o rostro/lábio)

Em1 (trajeto estiletar – inserção/retirada dos estiletes

/formação da bainha salivar)

Em2 (ingestão seiva do xilema)

Em3 (ingestão seiva do floema)

Em4 (interrupção breve no xilema)

Em5 (interrupção breve no floema)

X-onda (onda “misteriosa” – atividade inicial - preparatória -

dentro do sítio principal de alimentação – frequente no floema)

Famílias de ondas:

I (Em2 e Em3)N (Em4 e Em5)

Edessa meditabunda adulto em haste de soja - Electrical penetration graph (EPG-DC) onda Z (parado) e onda Np (caminhando ou tateando o alimento com o rostro).

Ondas geradas usando EPG-DC registradas para Edessa meditabunda adulto em haste de soja. (A)Vista de sessão alimentar. Trajeto estiletar (onda Em1), alimentação no xilema (onda Em2) ealimentação no floema (onda Em3);

(E-F-G) vista expandida da onda Em2; na caixa ´E’ interrupção (onda Em4) durante a onda Em2 (Lucini& Panizzi, 2016).

(I) vista expandida da onda Em3 (floema), com interrupções (picos) (onda Em5)

(B e D) vista expandida da inserção dos estiletes(onda Em1)

(C) vista expandida da retirada dos estiletes

(H) vista expandida da onda Em3 (floema) com interrupções (depressões) (onda Em5)

(Lucini & Panizzi, 2016)

“Onda X ” e Em3 (floema) registradas para Edessa meditabunda adulto em haste de soja.

A = expansão da onda X mostrando a elevação gradual da voltagem;B = transição da onda X para a onda Em3 (atividade no floema);C-D-E = expansões da onda Em3.

(Lucini & Panizzi, 2016).

Bainha estiletar profunda, terminandono local de alimentação, xilema (ondaEm2).

Detalhe da ponta dos estiletes no xilemadurante a onda Em2.

Detalhe da ponta dos estiletes no floemadurante a onda Em3.

(Lucini & Panizzi 2016)

Seiva da planta em estiletes seccionados de Edessa meditabunda durante a ingestão de floema (Lucini & Panizzi 2016).

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Parte externa (flange) das bainhas alimentares de Dichelops melacanthus

em haste de milho

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Dano de Dichelops melacanthus em milho

Células do esclerênquima (células mortas de sustentação e defesa)

Oito tipos de ondas ;

Pg1aPg1b ondas da inserção dos estiletes (trajeto ou pathway) – família PPg1cPg1d

Pg2 Pg3a ondas de ingestão de alimento – família IPg3b

Pg2 (ingestão de seiva do xilema de folhas e hastes)Pg3a (movimentos dos estiletes, fundo no endosperma com retração parcial) Pg3b (estiletes imóveis dentro do tecido da vagem)

Pg4 (onda da família N – representa interrupções curtas dentro da onda Pg2 emfolha/haste/vagem)

EPG – Piezodorus guildinii em soja

Ondas geradas usando EPG, AC para Piezodorus guildiniiadulto em soja.

(A) Visão comprimida de sessão alimentar em folha de soja ;

(B,C,D,E) Detalhe das ondasPg1a, Pg1b, Pg1c, and Pg1d (inserção estiletar);

(F) Transição entre onda Pg1 (inserção estiletar) e Pg2 (ingestão);

G) Detalhe da onda R mostrando o momento que o percevejo toca a superfície da folha antes de iniciar a inserção estiletar (onda Pg1a).

(Lucini, Panizzi, Backus, 2016)

Ondas geradas usando EPG, AC para Piezodorus guildinii adulto em vagem de soja (endosperma dasemente); (A) Visão comprimida das ondas durante sessão alimentar; (B) Vista expandida mostrando assequências de eventos, ondas Pg1a Pg1b Pg1d (inserção estiletar) Pg3 (ingestão endosperma), edetalhes da onda Pg1d; (C) Detalhe do pico durante o início da onda Pg1d; (D) estágio intermediário daonda Pg1d; (E-F) padrão de transição antes de começar a ingestão (onda Pg3 – ingestão endosperma)(Lucini, Panizzi, Backus, 2016).

(Fig. 2) Padrões de ondas de ingestão Pg2 registradas para Piezodorus guildinii em folha (A,B);

haste (C,D); e vagem de soja (E,F); (B) Detalhe da onda versus o pico; (G-H) Detalhe das

interrupções (onda Pg4 – breves salivações durante ingestão do xilema da haste) observadas

durante a onda de ingestão Pg2 (Lucini, Panizzi, Backus, 2016).

(Fig. 5) Ondas de ingestão do endosperma de semente em vagem de

soja Pg3a e Pg3b registradas durante a alimentação de Piezodorus

guildinii usando o EPG-AC. (A) Detalhe da onda Pg3; (B) Onda Pg3a

pode representar a ruptura das células e secreção salivar; a onda Pg3b

representa a ingestão do conteúdo celular do endosperma da semente

(Lucini, Panizzi, Backus, 2016).

Cortes transversais contendo os estiletes bucais e as bainhas salivares de

Piezodorus guildinii em haste de soja. (A) Bainha salivar terminando no

parênquima da haste durante a onda Pg1b (inserção estiletar - penetração

estiletar profunda). (B) Pontas dos estiletes e da bainha salivar em

parênquima da haste, próximas às células do xilema durante a onda de

inserção Pg1c (inserção estiletar) (Lucini, Panizzi, Backus, 2016).

(A) (B)

(A) Ponta dos estiletes/bainha salivar terminando nos vasos do xilema [cortelongitudinal em (B)] durante a onda Pg2 registrada em haste de soja (Lucini,Panizzi, Backus, 2016).

(A) (B)

Pontas dos estiletes bucais de Piezodorus guildinii em vasos do xilema durante a ondaPg2 registradas em parede de vagem de soja. Note a bainha salivar próxima do vaso doxilema. A parte inferior dos estiletes (sem foco) está circundada pela saliva, aquosa ouda formação da bainha. Corte transversal da vagem de soja mostrando os danospróximos à inserção da ponta dos estiletes. Linha alaranjada ao redor da área doendosperma danificada. Pa = parênquima; St = esclerênquima; Xy = xilema (Lucini,Panizzi, Backus, 2016).

1. O modo de alimentação dos percevejos fitófagos é mais

sofisticado do que se pensava (p. ex., sítios de alimentação

são variáveis; o comportamento da inserção e movimento dos

estiletes é variável em função do sítio alimentar e da atividade;

e a interação salivamento/ingestão é ainda pouco entendida).

2. Os danos nos tecidos resulta do [estresse mecânico (inicial

- penetração dos estiletes; intermediário – rompimento dos

diferentes tecidos ao nível celular por movimentos repetitivos

dos estiletes; e final – deposição/secreção de bainha estiletar

externa ao sítio alimentar) e estresse químico – ação das

enzimas salivares dissolvendo proteínas].

3. As ondas elétricas geradas pelo EPG associadas aos estudos

histológicos é a principal ferramenta para avançar no

entendimento do processo alimentar e danos resultantes porpercevejos em tecidos vegetais.

Considerações Finais

OBRIGADO

antonio.panizzi@embrapa.br