Expressão gênica e voláteis induzidos pela herbivoria de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera:Noctuidae) em milho, Zea mays L. (Poaceae)

• Main Author: Laura Silveira Drummond Moreira
• Other Authors: José Maurício Simões Bento
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2010
• Subjects: Compostos voláteis; Expressão gênica; Insetos Fitófagos; Interação planta-inseto; Milho.; Gene expression; Herbivory.; Insect-plant interactions; Plant volatiles
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-13122010-110606/

Em resposta aos danos ocasionados por insetos, as plantas emitem voláteis que atraem os inimigos naturais desses herbívoros. Embora essa relação tritrófica venha sendo intensamente estudada, muitos mecanismos envolvidos nesta interação ainda permanecem inexplorados. Dentre os compostos voláteis induzidos por herbivoria e emitidos pelas plantas, os terpenos são os mais expressivos e abundantes. Em resposta ao dano ocasionado por um inseto, cascatas bioquímicas são iniciadas na planta, as quais podem alterar a expressão de genes envolvidos na resposta a tal dano. Este trabalho analisou as mudanças na expressão gênica e produção de compostos voláteis em plantas de milho, Zea mays (Poaceae)promovidas por lagartas Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) ao longo do tempo. Utilizando a técnica de PCR em tempo real (qRTPCR) foram verificadas respostas no nível da expressão gênica das plantas submetidas à indução por herbivoria. Foram analisados os genes de uma lipoxigenase e de três terpeno sintases, enzimas envolvidas na produção de compostos voláteis que atraem parasitóides de S. frugiperda. As plantas submetidas à herbivoria apresentaram níveis de expressão gênica e emissão de voláteis maiores do que as plantas sadias. Os resultados fornecem bases para o entendimento dos mecanismos endógenos responsáveis pela liberação de voláteis nas plantas visando o estabelecimento de novos fundamentos para o controle biológico de pragas. === In response to insect damage, plants emit volatiles that attract natural enemies of herbivores. Although this tritrophic interaction has been intensively studied, many mechanisms involved in this interaction remain unexplored. Among the herbivore-induced volatile compounds, terpenes are the most abundant and significant ones. In response to insect damage, biochemical pathways are activated, which can alter the expression of genes involved in the response to that damage. This study examined changes in gene expression and volatile compounds production in maize plants, Zea mays (Poaceae) promoted by Spodoptera frugiperda (Lep.: Noctuidae) caterpillars through time. Using the real-time PCR technique (qRT-PCR) we verified responses on the level of gene expression of plants subjected to herbivores feeding. We analyzed genes of lipoxygenase and three terpene synthases, enzymes involved in the synthesis of volatile compounds that attract parasitoids of S. frugiperda. Plants subjected to herbivory had higher levels of gene expression and volatile emission when compared to healthy plants. Results provide basis for better understanding of plant volatile emission endogenous mechanisms in order to set new foundations for biological control of pests.