Dióxido de carbono e temperatura afetam aspectos biológicos de Anticarsia gemmatalis e metabólitos primários e secundários em soja. - SALVADOR, M. C. (2014)
Resumo: Alterações na concentração de gases do efeito estufa poderão desencadear um aumento na temperatura média global. A temperatura é um dos fatores abióticos que mais afetam as interações fisiológicas e comportamentais de insetos e plantas. Mudanças neste fator podem influenciar no grau de infestação e a distribuição dos artrópodes pragas nos agrossistemas, além de modificar a constituição de metabólitos primários e secundários das plantas. Neste trabalho foram estudados o efeito isolado de quatro temperaturas (25 °C, 28 °C, 31 °C e 34 °C) na biologia de Anticarsia gemmatalis durante quatro gerações, e a associação destas ao aumento da concentração de dióxido de carbono (456 ppm) em uma geração, além da influência destes fatores (Temperatura e CO2) na concentração dos flavonoides, açúcares totais e alterações no percentual de carbono (C), nitrogênio (N) e na relação C:N em folhas de soja. Em todas as temperaturas adotadas para os ensaios, exceto em câmaras com CO2, estas foram reduzidas em 4ºC a noite, para representar a oscilação diária da temperatura. Lagartas de final 2° ínstar, criadas desde a eclosão na cultivar BRS 359RR em suas respectivas temperaturas, foram pesadas, individualizadas e avaliadas diariamente, observando-se a mortalidade, tempo de desenvolvimento, razão sexual, número de ovos e longevidade dos adultos. O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado. Para a avaliação da longevidade de adultos e número de ovos foram utilizados de 10 a 15 casais. Para a identificação e quantificação de metabólitos secundários, açúcares, C, N e C:N as plantas foram cultivadas em câmaras de crescimento nas respectivas temperaturas até o estádio V3. As amostras para a identificação dos compostos fenólicos foram analisadas por cromatografia líquida. Os açúcares totais foram determinados pelo método espectrofotométrico do fenol sulfúrico, e o percentual de C, N e C:N foram avaliados por cromatografia gasosa. Temperaturas mais altas reduziram o ciclo de desenvolvimento dos insetos, no entanto, nesses tratamentos foi observada maior mortalidade. O peso de pupa sofreu influência das mudanças nas temperaturas, os maiores pesos foram observados nas temperaturas de 25 ºC e 28 ºC. O número de ovos e a longevidade dos adultos foram reduzidos com o aumento da temperatura. A razão sexual não foi influenciada pelas temperaturas. Ao avaliar apenas o efeito da temperatura, os isoflavonoides daidzina, malonil daidzina, acetil daidzina, glicitina, malonil glicitina e malonil genistina foram observadas em maior concentração nas plantas cultivadas a 25 °C. Em 34 °C, as plantas apresentaram alta concentração de ácido salicílico, substância que tem grande importância em processos fisiológicos relacionados à adaptação dos vegetais. Plantas de soja submetidas a diferentes temperaturas e elevada concentração de CO2, apresentaram redução de substâncias do metabolismo secundário, no percentual de nitrogênio e aumento da concentração de açúcares totais o que possivelmente pode aumentar a suscetibilidade dessas plantas a insetos. Os resultados obtidos neste trabalho indicam que o aumento de temperatura influência no ciclo de desenvolvimento de A. gemmatalis e na concentração de metabólitos primários e secundários presentes na soja. Abstract: Changes in concentration of greenhouse gases may trigger an increase on the average global temperature. Temperature is one of the abiotic factors that affect physiological and behavioral interactions of insects and plants. Changes in this factor can influence infestation degree as well as the distribution of arthropod pests in agricultural systems, in addition to modifying the constitution of primary and secondary plant metabolites. In this work the isolated effect of four temperatures (25°C, 28°C, 31°C and 34°C) in Anticarsia gemmatalis?s biology over four generations and their association with the increase of carbon dioxide concentration (456 ppm) for one generation were studied, besides the influence of these factors (temperature and CO2) in flavonoids concentration, total sugars and changes in the percentage of carbon (C), nitrogen (N) and C:N ratio of soybean leaves. In all temperatures adopted for the tests, except in chambers with CO2, they were reduced by 4°C to compensate the daily fluctuation of the temperature. Tracks at 2nd final instars?, reared from hatching on BRS 359RR at their respective temperatures were weighed separately and evaluated daily, observing the mortality, development time, sex ratio, number of eggs and adult longevity. The experimental design was completely randomized. To evaluate the longevity of adults and the number of eggs 10 to 15 couples were used. For identification and quantification of secondary metabolites, sugars, C, N and C:N ratio, plants were grown in a growth chamber at respective temperatures until the V3 stage . The samples for phenolic compounds identification were analyzed by liquid chromatography. The total sugars amount were determined by the phenol sulfuric spectrophotometric method, and the percentage of C, N and C:N ratio were analyzed by gas chromatography. Higher temperatures reduced cycle development of insects; however increased mortality was observed in these treatments. Pupae weight was influenced by changes in temperature, larger weights were observed at 25ºC and 28ºC temperatures. The number of eggs and the adult longevity were reduced with temperature increasing. The sex ratio was not influenced by temperature. When evaluating only the effect of temperature, the isoflavones daidzin, malonyl-daidzin, acetyl-daidzin, glycitin, malonyl-genistin and malonyl-glycitin were found in higher concentrations in plants grown at 25°C. At 34°C, the plants showed high concentration of salicylic acid, a substance that has great importance in physiological processes related to adaptation of plants. Soybean plants subjected to different temperatures and high CO2 concentration, showed secondary metabolism substances and nitrogen percentage reduction and concentration increasing of total sugars, which possibly may lead to a susceptibility increasing of these plants towards insects. The results so far obtained suggest that temperature increasing has influence on A. gemmatalis development cycle and on primary and secondary metabolites concentration found in soybean as well.