Prospecção de fungos entomopatogênicos e antagonistas para o controle da formiga-cortadeira Acromyrmex crassispinus (Forel, 1909) (Hymenoptera: Formicidae)

Abstract

Resumo: As formigas-cortadeiras são consideradas insetos-praga em diversos países das Américas. Seu hábito de cortar material vegetal, atribuiu a elas responsabilidade sobre significantes danos a inúmeras culturas e sérios prejuízos econômicos para os setores agrícola e florestal. Na região Sul do Brasil, a espécie Acromymex crassispinus é considerada a formiga-cortadeira mais abundante e nociva aos plantios florestais. Atualmente, a forma de controle mais utilizada no combate desta praga é o uso de isca formicida, no entanto, o princípio ativo presente em sua formulação é considerado danoso ao meio ambiente. Este estudo teve por objetivo prospectar fungos entomopatogênicos e antagonistas ao fungo simbionte das formigas-cortadeiras, naturalmente associados à espécie A. crassispinus, possibilitando assim o desenvolvimento de uma nova tecnologia que permita seu controle de forma efetiva e sustentável no futuro. Para isso, foram realizadas coletas dos fungos em ninhos situados em um plantio de pinus no município de Campo do Tenente, PR. Os ninhos foram submetidos, previamente, a dois tratamentos com isca-tóxica à base de sulfluramida (2,5 e 5 g), para que se tornassem mais suscetíveis ao desenvolvimento desses microrganismos. Após a coleta, amostras de jardins de fungos e insetos mortos foram levadas para isolamento de fungos em laboratório. As colônias fúngicas resultantes foram purificadas e identificadas por sequenciamento genético. Foram identificados 195 isolados fúngicos, distribuídos em 29 famílias, 36 gêneros e 53 espécies, que apresentaram diversos papéis ecológicos. Os gêneros mais frequentes foram Trichoderma (49,2%), Penicillium (13,8%), Chaetomium (6,2%) e Fusarium (3,6%). Não foi constatada diferença significativa na composição de espécies entre os tratamentos de iscas aplicados, entretanto constatou-se que a aplicação de subdoses de isca formicida pode favorecer o desenvolvimento de fungos antagônicos às formigas-cortadeiras. Foram realizados bioensaios de patogenicidade com possíveis fungos entomopatogênicos a A. crassispinus e com fungos antagonistas ao seu fungo simbionte Leucoagaricus gongylophorus. As distribuições de sobrevivência das operárias de A. crassispinus diferiram significativamente entre os tratamentos com fungos (p < 0,001). As comparações por pares demonstraram que três isolados fúngicos mostraram-se patogênicos a operárias de A. crassispinus, diferindo estatisticamente dos tratamentos controle (Rhizomucor variabilis F10T1IA (Água+Tween, p < 0,001; Água, p < 0,001), Trichoderma atroviride F4T2VC (Água+Tween, p < 0,001; Água, p < 0,001) e Fusarium oxysporum F25T3IB (Água+Tween, p = 0,005; Água, p = 0,001). Onze isolados inibiram significativamente o crescimento micelial de L. gongylophorus (p < 0,001), destacando-se Escovopsis weberi N5T3IIA com a maior inibição do crescimento (69,7%). Este estudo trouxe informações inéditas acerca do controle biológico de A. crassispinus in vitro. Comprovou-se o potencial de isolados fúngicos como entomopatogênicos e antagonistas de seu fungo simbionte. Assim, novos estudos precisam ser conduzidos sobre a eficiência destes agentes em laboratório e a campo.

Abstract: Leafcutter ants are considered a pest insect in several countries in the Americas. Their habit of cutting plant material has attributed to them responsibility for significant damage to numerous crops and serious economic losses to the agricultural and forestry sectors. In Southern Brazil, the species Acromymex crassispinus is considered the most abundant and harmful leaf-cutting ant to forest plantations. Currently, the most common form of control used to combat this pest is the use of toxic baits; however, the active ingredient present in its formulation is considered harmful to the environment. This study aimed to prospect entomopathogenic fungi and antagonists to the symbiont fungus of leaf-cutting ants, naturally associated with the species A. crassispinus, thus enabling the development of a new technology that allows its control in an effective and sustainable way. For this purpose, the fungi were collected from nests located in a pine plantation in Campo do Tenente, PR. The nests were previously submitted to two treatments with toxic bait based on sulfluramide (2.5 and 5 g), to make them more susceptible to the development of these organisms. After collection, samples of fungus gardens and dead insects were taken for fungal isolation in the laboratory. Fungal colonies were purified and identified by genetic sequencing. 195 fungal isolates were identified, distributed in 29 families, 36 genera and 53 species, which presented several ecological roles. The most frequent genera were Trichoderma (49.2%), Penicillium (13.8%), Chaetomium (6.2%) and Fusarium (3.6%). No significant difference in species composition was found between the applied bait treatments, however it was found that the application of subdoses of ant bait may favor the development of antagonistic fungi to leafcutter ants. Pathogenicity bioassays with possible entomopathogenic fungi to A. crassispinus and its symbiont fungus Leucoagaricus gongylophorus were performed. Analyses of survival of A. crassispinus workers differed significantly among fungus treatments (p < 0.001). Pairwise comparisons demonstrated that three fungal isolates were shown to be pathogenic to A. crassispinus workers, differing statistically from control treatments (Rhizomucor variabilis F10T1IA (Water+Tween, p < 0.001; Water, p < 0.001), Trichoderma atroviride F4T2VC (Water+Tween, p < 0.001; Water, p < 0.001) and Fusarium oxysporum F25T3IB (Water+Tween, p = 0.005; Water, p = 0.001). A total of 11 isolates significantly inhibited the mycelial growth of L. gongylophorus (p < 0.001). Among these, Escovopsis weberi N5T3IIA provided the highest inhibition of the symbiont fungus of A. crassispinus (69.7%). This study brought new information about the biological control in vitro of A. crassispinus. The potential of fungal isolates as entomopathogenics and antagonists of their symbiotic fungus was proven. However, new studies need to be conducted on the efficiency of these agents in the laboratory and in the field.