https://hdl.handle.net/1884/39622 2026-04-15T12:56:51Z https://hdl.handle.net/1884/99055 Potencial de bioinsumos para controle de lepidópteros-praga na cultura do milho Resumo: A agricultura global busca intensificar a produção de forma sustentável, o que tem incentivado a pesquisa por novas estratégias de manejo de pragas com menor impacto ambiental, especialmente contra lepidópteros-praga de elevado reconhecimento agrícola como espécies do complexo Spodoptera e Helicoverpa spp., responsáveis por severos danos em milho, soja, algodão e diversas outras culturas. Neste contexto, o uso de parasitoides de ovos como agentes de controle biológico e o desenvolvimento de produtos derivados de plantas surgem como soluções promissoras para o manejo dessas espécies. Desta forma, o objetivo geral deste trabalho foi prospectar e otimizar abordagens de manejo para pragas da cultura do milho, com foco em três frentes principais: (1) avaliar a dinâmica competitiva entre os parasitoides de ovos Telenomus remus e Trichogramma pretiosum no manejo de Spodoptera frugiperda; (2) otimizar a tecnologia de liberação de T. remus com uma dieta sólida e tempos de armazenamento; e (3) investigar o potencial inseticida de uma nanoemulsão de óleo essencial de orégano contra Spodoptera littoralis, utilizada para ensaios de bioatividade. Nossos resultados demonstraram que T. remus superou consistentemente T. pretiosum em todas as condições testadas, do laboratório ao campo, com este último apresentando contribuição mínima no parasitismo em liberações conjuntas. O uso da dieta sólida permitiu o armazenamento de T. remus por até quatro dias em cápsulas de liberação sem perda de eficácia. Em campo, as densidades testadas não foram suficientes para um controle efetivo, sugerindo a necessidade de densidades mais elevadas. Por fim, a nanoemulsão de óleo essencial de orégano mostrou alta eficácia, causando mortalidade em ovos e larvas de S. littoralis e reduzindo significativamente sua atividade alimentar. Portanto, conclui-se sobre a utilização combinada dos parasitoides não é vantajosa para o manejo de S. frugiperda, e que a densidade para uso de T. remus isolado deve ser aumentada, por meio da utilização de adultos já alimentados e copulados os quais podem ser armazenados por até quatro dias dentro das capsulas avaliadas. Por fim, a nanoemulsão do óleo essencial de orégano apresenta grande potencial como um novo bioinsumo inseticida e deve ser avaliado também contra S. frugiperda. Os resultados obtidos fornecem informações importantes para o aprimoramento de estratégias sustentáveis de manejo integrado de pragas, com implicações práticas não apenas para o controle de Spodoptera spp., mas também de outras pragas-chave como Helicoverpa spp. em sistemas agrícolas; Abstract: Global agriculture seeks to intensify production in a sustainable manner, which has encouraged the search for new pest management strategies with lower environmental impact, especially against lepidopteran pests of major agricultural importance such as species of the Spodoptera complex and Helicoverpa spp., responsible for severe damage in maize, soybean, cotton, and several other crops. In this context, the use of egg parasitoids as biological control agents and the development of plant-derived products emerge as promising solutions for the management of these species. Thus, the general objective of this study was to prospect and optimize management approaches for maize pests, focusing on three main fronts: (1) to evaluate the competitive dynamics between the egg parasitoids Telenomus remus and Trichogramma pretiosum in the management of Spodoptera frugiperda; (2) to optimize the release technology of T. remus using a solid diet and different storage periods; and (3) to investigate the insecticidal potential of an oregano essential oil nanoemulsion against Spodoptera littoralis, used as a model species for bioactivity assays. Our results demonstrated that T. remus consistently outperformed T. pretiosum under all tested conditions, from laboratory to field, with the latter contributing minimally to parasitism in combined releases. The use of the solid diet enabled T. remus storage for up to four days in release capsules without loss of efficacy. In the field, the tested release densities were not sufficient for effective control, suggesting the need for higher densities. Finally, the oregano essential oil nanoemulsion showed high efficacy, causing mortality in eggs and larvae of S. littoralis and significantly reducing its feeding activity. Therefore, we conclude that the combined use of parasitoids is not advantageous for the management of S. frugiperda, and that the release density of T. remus alone should be increased, using pre-fed and mated adults, which can be stored for up to four days in the tested capsules. Moreover, the oregano essential oil nanoemulsion shows great potential as a new insecticidal bioinput and should also be evaluated against S. frugiperda. The results obtained provide important insights for improving sustainable strategies of integrated pest management, with practical implications not only for the control of Spodoptera spp. but also for other key pests such as Helicoverpa spp. in agricultural systems Orientador: Prof. Dr. Adeney de Freitas Bueno; Coorientadora: Dra. Yelitza Coromoto Colmenarez; Banca: Adeney de Freitas Bueno (Presidente da Banca), Antonio Biondi, Geraldo Andrade de Carvalho e Khalid Haddi; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Entomologia). Defesa : Curitiba, 29/08/2025; Inclui referências 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/99054 Filogenia e tempo evolutivo de Piestinae Erichson, 1839 (Coleoptera, Staphylinidae) : uma abordagem integrativa com dados moleculares e morfológicos Resumo: Piestinae Erichson, 1839 representa uma subfamília de Staphylinidae composta por 115 espécies distribuídas em 9 gêneros. Historicamente, foi delimitada com base em características homoplásticas e inicialmente designada como um agrupamento para diversos besouros que não se enquadravam em outras subfamilias. Nos últimos anos Piestinae tem sido estudada com base em dados morfológicos para investigar a monofilia da subfamília, assim como a monofilia e a posição sistemática de seus gêneros. Com relação a esses estudos, dois deles divergem quanto a monofilia de Piestinae. Portanto, os objetivos deste estudo foram testar a monofilia da subfamília utilizando novos métodos: (1) informações moleculares de cinco genes específicos: citocromo c oxidase subunidade I (COI), 28S rDNA (28S), Wingless (Wg), arginina quinase (ArgK) e carbamoil-fosfato sintase (CAD); e (2) integrando dados moleculares e morfológicos em uma abordagem de evidência total. Além disso, tivemos como último objetivo: (3) estimar os tempos de divergência entre os principais clados de Piestinae e outras subfamílias da linhagem Oxyteline. As relações filogenéticas foram inferidas por meio de métodos de inferência bayesiana e máxima verossimilhança. A monofilia de Piestinae não foi recuperada apenas com dados moleculares, porém foi estabelecida em análise de evidência total. Dois clados foram identificados: Clado A: Eupiestus + (Hypotelus + Piestus) e Clado B: Siagonium + Prognathoides. Com relação a linhagem Oxyteline, nossos resultados corroboram trabalhos anteriores e estabelecem Scaphidiinae como grupo irmão do clado Oxytelinae+(Piestinae+Osoriinae). Já nossos resultados de tempo evolutivo indicam que a divergência de Staphylinidae se iniciou provavelmente ao longo do Mesozoico (219,58 Ma), com a linhagem Oxyteline se diferenciando no Jurássico (173,30 Ma) e Piestinae apresentando sua divergência principal no Cretáceo Tardio (83,81 e 97,80 Ma); Abstract: Piestinae Erichson, 1839 represents a subfamily of Staphylinidae composed of 115 species distributed in 9 genera. Historically, it was delimited based on homoplastic characters and was initially designated as a grouping for several beetles that did not fit into other subfamilies. In recent years, Piestinae has been studied based on morphological data to investigate the monophyly of the subfamily, as well as the monophyly and systematic position of its genera. Regarding these studies, two of them disagree on the monophyly of Piestinae. Therefore, the objectives of this study were to test the monophyly of the subfamily using new methods: (1) molecular data from five specific genes: cytochrome c oxidase subunit I (COI), 28S rDNA (28S), Wingless (Wg), arginine kinase (ArgK) and carbamoyl-phosphate synthase (CAD); and (2) integrating molecular and morphological data in a total evidence approach. Additionally, as a final objective: (3) to estimate the divergence times among the main clades of Piestinae and other subfamilies of the Oxyteline lineage. Phylogenetic relationships were inferred using Bayesian Inference and Maximum Likelihood methods. The monophyly of Piestinae was not recovered with molecular data alone but was established in a total-evidence analysis. Two clades were identified: Clade A: Eupiestus + (Hypotelus + Piestus) and Clade B: Siagonium + Prognathoides. Concerning the Oxyteline lineage, our results corroborate previous studies and establish Scaphidiinae as the sister group of the Oxytelinae+(Piestinae+Osoriinae) clade. Our evolutionary time results indicate that the divergence of Staphylinidae likely began throughout the Mesozoic (219,58 Ma), with the Oxyteline lineage differentiating in the Jurassic (173,30 Ma) and Piestinae presenting its main radiation in the Late Cretaceous (83,81 and 97,80 Ma) Orientador: Dr. Edilson Caron; Coorientador: Dr. Leonardo Foti (Fiocruz/PR); Banca: Edilson Caron (Presidente da Banca), Bruno Zilberman, Bruno Clarkson Mattos e Fernando Willyan Trevisan Leivas; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Entomologia). Defesa : Curitiba, 07/05/2025; Inclui referências 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/99040 Influence of African Mahogany age on diversity and attacks by woodboring beetles (Bostrichidae, Cerambycidae and Curculionidae) Resumo: O gênero Khaya A. Juss. (Meliaceae), conhecido como mognoafricano, compreende árvores de grande porte nativas das regiões tropicais da África e de alto valor econômico pela qualidade e durabilidade da madeira. No Brasil, o cultivo comercial de Khaya spp. tem se expandido como alternativa sustentável à exploração de madeiras nativas, mas ainda existem lacunas sobre as interações entre essas espécies e os insetos associados, especialmente besouros perfuradores de madeira. A introdução dessas árvores em novos ambientes trouxe desafios fitossanitários e ecológicos, demandando abordagens científicas integradas para compreender a dinâmica de pragas e propor estratégias sustentáveis de manejo. Esta tese investigou a influência da idade do mogno-africano (Khaya grandifoliola) sobre a diversidade e os ataques de coleobrocas, avaliando também o efeito das práticas silviculturais e das variáveis climáticas sobre a distribuição das árvores atacadas. O trabalho foi estruturado em três estudos complementares. O primeiro estudo consistiu em uma revisão crítica da literatura sobre insetos associados ao mognoafricano no Brasil, registrando 80 espécies de insetos e duas de ácaros, com predominância de Coleoptera (77,5%). Identificaram-se erros taxonômicos e diagnósticos incorretos de pragas, além da escassez de estudos que quantificam danos ou propõem medidas de manejo integrado. Evidenciou-se a necessidade de padronização metodológica e identificação por especialistas para consolidar o conhecimento sobre a entomofauna associada a Khaya spp. O segundo estudo abordou o monitoramento da diversidade de coleobrocas em plantios de diferentes idades e em fragmento de mata ciliar, totalizando 51.110 espécimes e 200 espécies identificadas. As guildas xilófagas e xilomicetófagas representaram a maior parte da riqueza e abundância, influenciadas pela idade dos plantios, práticas de manejo e proximidade com vegetação nativa. Talhões mais jovens e próximos ao fragmento apresentaram maior diversidade e uniformidade das comunidades. A presença da espécie exótica invasora Euwallacea fornicatus (Scolytinae) reforçou a importância do monitoramento e biossegurança em plantios comerciais. O terceiro estudo avaliou os ataques de Euplatypus parallelus (Platypodinae), relacionando-os à defesa das plantas, manejo e clima. A exsudação de goma atuou como defesa primária. Contudo, desbaste e desrama aumentaram a suscetibilidade ao ataque por favorecerem a emissão de voláteis atrativos e o acúmulo de resíduos. A precipitação reduziu a incidência de ataques, possivelmente por interferir na dispersão e comunicação química dos insetos.Os resultados indicam que a sustentabilidade do cultivo de mogno-africano depende da integração entre fatores bióticos, abióticos e de manejo. A manutenção de fragmentos florestais é essencial para conservar a diversidade e o equilíbrio ecológico. Estratégias de monitoramento contínuo e manejo adaptativo são fundamentais para prevenir surtos de pragas, otimizar a produção e garantir a sustentabilidade ambiental dos plantios de Khaya spp. no Brasil; Abstract: The genus Khaya A. Juss. (Meliaceae), known as African mahogany, comprises large trees native to tropical regions of Africa and of high economic value due to the quality and durability of their wood. In Brazil, the commercial cultivation of Khaya spp. has expanded as a sustainable alternative to the exploitation of native timber species, although there are still gaps in knowledge regarding the interactions between these trees and associated insects, especially woodboring beetles. The introduction of these trees into new environments has brought phytosanitary and ecological challenges, demanding integrated scientific approaches to understand pest dynamics and develop sustainable management strategies. This thesis investigated the influence of Khaya grandifoliola age on the diversity and attacks of woodboring beetles, also assessing the effects of silvicultural practices and climatic variables on the distribution of attacked trees. The research was structured into three complementary studies. The first study consisted of a critical literature review on insects associated with African mahogany in Brazil, recording 80 insect species and two mite species, with a predominance of Coleoptera (77.5%). Taxonomic errors and misdiagnoses of pest species were identified, as well as a lack of studies that quantify damage or propose integrated management measures. The need for methodological standardization and specialist identification was highlighted to consolidate knowledge about the entomofauna associated with Khaya spp. The second study addressed the monitoring of woodboring beetle diversity in plantations of different ages and in an adjacent riparian forest fragment, totaling 51,110 specimens and 200 identified species. The xylophagous and xylomycetophagous guilds accounted for most of the richness and abundance, influenced by plantation age, management practices, and proximity to native vegetation. Younger stands and those near the forest fragment showed higher diversity and community evenness. The detection of the invasive exotic species Euwallacea fornicatus (Scolytinae) reinforced the importance of monitoring and biosafety in commercial plantations. The third study evaluated attacks by Euplatypus parallelus (Platypodinae), relating them to plant defense, management, and climate. Gum exudation acted as a primary defense mechanism. However, thinning and pruning increased susceptibility to attack by promoting the release of attractive volatiles and the accumulation of woody residues. Rainfall reduced the incidence of attacks, possibly by interfering with the insects’ dispersion and chemical communication. The results indicate that the sustainability of African mahogany cultivation depends on the integration of biotic, abiotic, and management factors. The maintenance of forest fragments is essential to conserve diversity and ecological balance. Continuous monitoring and adaptive management strategies are fundamental to prevent pest outbreaks, optimize production, and ensure the environmental sustainability of Khaya spp. plantations in Brazil Orientador: Prof. Dr. Edilson Caron; Coorientador: Prof. Dr. Carlos Alberto Hector Flechtmann; Banca: Carlos Alberto Hector Flechtmann (Presidente da Banca), Alexandre Mehl Lunz, Adeney de Freitas Bueno e Cristiane Aparecida Fioravante Reis; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná,Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Entomologia). Defesa : Curitiba, 12/09/2025; Inclui referências; Área de concentração: Entomologia 2025-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/98901 Apis mellifera africanizadas e fungos entomopatogênicos : segurança dos agentes de controle a operárias e rainhas Resumo: Apis mellifera Linnaeus, 1758 (Hymenoptera: Apidae) desempenha papel essencial e econômica nos ecossistemas por sua função polinizadora na produção de subprodutos. Contudo, o declínio populacional dessa espécie, associado a múltiplos fatores como uso indiscriminado de agrotóxicos e presença de patógenos, tem motivado a busca por alternativas sustentáveis, entre elas o controle biológico de insetos praga. No Brasil, o controle biológico realizado com fungos entomopatogênicos têm sido frequentemente empregados na agricultura. Entretanto, são escassas as informações sobre os possíveis efeitos do uso de tais agentes sobre a abelha melífera africanizada. Neste sentido, esta pesquisa avaliou a segurança dos fungos Beauveria bassiana (Bals.) Vuill., 1912, Metarhizium anisopliae (Metschn.) Sorok., 1883, and Cordyceps fumosorosea (Wize) Kepler, B. Shrestha & Spatafora, 2017 sobre operárias e rainhas de A. mellifera africanizada. Foram realizados bioensaios de pulverização direta e alimentação em operárias, além de avaliação do deslocamento vertical (teste de voo e queda livre). Em rainhas, larvas foram alimentadas com geleia real contendo os fungos e, após emergência, foram analisados parâmetros morfométricos. Os resultados indicaram que os três fungos testados reduziram a sobrevivência das operárias no ensaio de pulverização direta, quando comparadas ao controle negativo (água destilada esterilizada), enquanto no bioensaio de alimentação, apenas C. fumosorosea interferiu negativamente. No entanto, em ambos os bioensaios, o controle positivo (CL50 a 48 horas de imidacloprido) causou letalidade acentuada quando comparada aos demais tratamentos. No teste de deslocamento vertical, operárias expostas através da pulverização a M. anisopliae e a C. fumosorosea, apresentaram alterações no deslocamento vertical, sugerindo que estes causam alterações comportamentais. Na produção de rainhas, foi observada redução na aceitação e emergência no tratamento utilizando M. anisopliae. Enquanto nas avaliações morfométricas, para todos os tratamentos avaliados, não houve alteração no peso, comprimento total, comprimento do abdome, comprimento e largura da asa. Porém, foi observado que o fungo B. bassiana reduziu a largura do abdome e o comprimento e largura do tórax, quando comparado ao grupo controle e aos demais tratamentos. De forma geral, os dados demonstram que os fungos entomopatogênicos podem afetar a sobrevivência e o comportamento de operárias, especialmente através do contato direto. Assim como, podem interferir na podem interferir na produção e produtividade de ovos de rainhas com consequências negativas para a colônia. Isso ressalta a importância de estudos de seletividade e de avaliação de riscos antes da adoção desses agentes como ferramentas no manejo integrado de pragas, especialmente quando se considera a convivência com insetos polinizadores. O uso seguro e responsável de bioinseticidas requer compreender suas interações com organismos não-alvo, como as abelhas, para garantir sustentabilidade ecológica e produtiva; Abstract: Apis mellifera Linnaeus, 1758 (Hymenoptera: Apidae) plays an essential and economic role in ecosystems due to its pollination function in the production of byproducts. However, the population decline of this species, associated with multiple factors such as the indiscriminate use of pesticides and the presence of pathogens, has driven the search for sustainable alternatives, among them the biological control of insect pests. In Brazil, biological control with entomopathogenic fungi has been frequently employed in agriculture. Nevertheless, information regarding the possible effects of using such agents on Africanized honey bees is scarce. In this context, this study evaluated the safety of the fungi Beauveria bassiana (Bals.) Vuill., 1912, Metarhizium anisopliae (Metschn.) Sorok., 1883, and Cordyceps fumosorosea (Wize) Kepler, B. Shrestha & Spatafora, 2017 on Africanized A. mellifera workers and queens. Bioassays of direct spray and feeding were conducted on workers, in addition to the evaluation of vertical displacement (flight and free-fall test). For queens, larvae were fed royal jelly containing the fungi and, after emergence, morphometric parameters were analyzed. The results indicated that all three fungi tested reduced the survival of workers in the direct spray assay when compared to the negative control (sterile distilled water), whereas in the feeding bioassay only C. fumosorosea had a negative effect. However, in both bioassays, the positive control (imidacloprid, 48 h LC50) caused markedly higher lethality compared to the other treatments. In the vertical displacement test, workers exposed by spraying with M. anisopliae and C. fumosorosea showed alterations in vertical movement, suggesting behavioral changes. In queen production, a reduction in acceptance and emergence was observed in the treatment with M. anisopliae. In the morphometric evaluations, no changes were observed in weight, total length, abdomen length, or wing length and width for any treatment. However, B. bassiana reduced abdomen width as well as thorax length and width when compared to the control group and the other treatments. Overall, the data demonstrate that entomopathogenic fungi can affect worker survival and behavior, especially through direct contact. They can also interfere with queen egg production and productivity, with negative consequences for the colony. This highlights the importance of selectivity and risk assessment studies before adopting these agents as tools in integrated pest management, particularly when considering their coexistence with pollinating insects. The safe and responsible use of biopesticides requires an understanding of their interactions with non-target organisms, such as bees, to ensure ecological and productive sustainability Orientador: Prof. Dr. Daniel Ricardo Sosa-Gómez; Coorientadora: Profª. Dra. Michele Potrich; Banca: Daniel Ricardo Sosa Gómez (Presidente da Banca), Silvia Helena Sofia, Dora Sofia Martins Henriques e Fabiana Martins Costa; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Entomologia). Defesa : Curitiba, 27/05/2025; Inclui referências 2025-01-01T00:00:00Z