Compostos cuticulares e sua implicação na comunicação intra-específica da broca-da-erva-mate, Hedypathes betulinus (Coleoptera : Cerambycidae)

Abstract

Resumo: O principal objetivo deste estudo foi avaliar o papel dos feromônios de contato das fêmeas no comportamento sexual de Hedypathes betulinus. Em laboratório, extratos cuticulares de H. betulinus foram manipulados de forma a fracionar as três diferentes classes de compostos presentes: fração H (alcanos saturados e metil ramificados), fração C (alquenos saturados) e fração E (compostos polares). Fêmeas de H. betulinus foram manipuladas para produzir três tratamentos, e sequencialmente apresentadas a machos: 1) morte por congelamento a -20°C; 2) extração de compostos epicuticulares; 3) reconstituição do extrato bruto, misturas individuais, binárias ou terciária de frações. Nossos resultados indicam que machos de H. betulinus dependem de pistas químicas para identificar fêmeas coespecíficas, os compostos químicos presentes na camada de cera epicuticular das fêmeas são indispensáveis no reconhecimento sexual desta espécie e os compostos necessários e suficientes para estimular a atividade de cópula em H. betulinus estão presentes na fração E. Análises de extratos epicuticulares brutos de indivíduos machos e fêmeas por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (GC-EM) mostram diferenças nas concentrações dos compostos. Os únicos compostos macho-específicos encontrados foram (E)-geranilacetona e (R)-(E)-acetato do fuscumol, que são parte do feromônio sexual de longo alcance produzido por machos H. betulinus. (R)-(E)-acetato do fuscumol também foi encontrado em análises cromatográficas de frações E contendo extratos epicuticulares de cinco fêmeas. Esse composto apresenta concentrações muito diferentes em frações E de machos e fêmeas e bioensaios de acasalamento em laboratório mostram que o equivalente de fêmea do (R)- (E)-acetato do fuscumol sintético é suficiente para estimular a resposta de cópula em machos H. betulinus observada no bioensaio da fração E. Palavras-chave: Besouros serra-pau. Reconhecimento sexual. Feromônio de contato.

Abstract: The main goal of this study was to evaluate the role of female contact pheromones in the mating behaviour of Hedypathes betulinus. In laboratory, cuticular extracts of H. betulinus were fractionated in the three different classes of compounds present in it: Fraction H (saturated and methyl-branched alkanes), Fraction C (saturated alkenes) and Fraction E (more polar compounds). Females of H. betulinus were manipulated to produce three treatments, and sequentially presented to males: 1) death by freeze at - 20°C; 2) extraction of epicuticular compounds; 3) reconstitution of the crude extract, individual, binary or tertiary blends of fractions. Our results indicate that male H. betulinus rely on chemical cues to identify conspecific females. The chemical compounds present on the epicuticular wax layer of females are required in mate recognition of this species. The necessary and sufficient compounds to stimulate mating activity in H. betulinus are present in the Fraction E. Analyses of male and female epicuticular crude extracts and fractions by gas chromatography along with mass spectrometry (GC-MS) showed diferences in concentrations of compounds. The only male-specific compounds were identified as (E)-geranilacetone and (R)-(E)-fuscumol acetate, which are part of the long-range sex-pheromone produced by males H. betulinus. (R)-(E)-fuscumol acetate is also present in chromatografic analyses of fractions E that contain epicuticular extracts of five females. This compound has very different concentrations in male and female Fractions E and mating bioassays in laboratory show that the female equivalent of this synthetic compound is sufficient to recover mating response in H. betulinus males observed in the fraction E bioassay. Key-words: Sawyer beetles. Mate recognition. Contact pheromones.