Influência dos voláteis do algodoeiro induzidos por herbivoria na quimiotaxia de Anthonomus grandis (Coleoptera: Curculionidae)

Abstract

O bicudo-do-algodoeiro, Anthonomus grandis Boheman (Coleoptera: Curculionidae), é considerado uma das pragas-chave da cotonicultura brasileira devido ao prejuízo econômico causado por sua infestação, ausência de inimigos naturais eficientes e difícil controle por inseticidas. Uma das formas de monitoramento dessa praga tem sido feita através de armadilhas contendo feromônio de agregação e tem mostrado relativo sucesso. No entanto, estudos de campo revelaram que durante o período de floração do algodoeiro o número de insetos capturados nestas armadilhas diminui consideravelmente, sugerindo que voláteis produzidos pela planta neste estágio fenológico podem estar envolvidos na atração do bicudo. Os objetivos do trabalho foram avaliar o perfil químico dos compostos orgânicos voláteis do algodoeiro nos diferentes estágios fenológicos e sob diferentes condições de herbivoria, bem como a atratividade destes para os adultos de A. grandis. Além disso, verificou-se a existência de sinergismo entre os voláteis liberados pelo algodoeiro e o feromônio de agregação emitido por machos de A. grandis. Assim, foram conduzidas coletas de voláteis de plantas de algodão, nos estágios vegetativo e reprodutivo, quando danificadas por insetos de diferentes guildas alimentares: o percevejo Euschistus heros Fabricius (Hemiptera: Pentatomidae), a lagarta Spodoptera frugiperda J. E. Smith (Lepidoptera: Noctuidae) e o besouro A. grandis. Os extratos contendo os voláteis do algodoeiro obtidos das aerações foram usados em bioensaios em olfatômetro em “Y” para avaliar a resposta de adultos de A. grandis e para análises químicas, por cromatografia gasosa e cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massas. Os dados de olfatometria mostraram que os adultos de A. grandis foram atraídos pelos voláteis emitidos por plantas de algodão no estágio reprodutivo danificadas por co-específicos. Os voláteis induzidos por herbivoria do bicudo-do-algodoeiro em plantas no estágio reprodutivo apresentaram efeito sinérgico com o feromônio de agregação, aumentando o potencial de atração deste. Os voláteis induzidos por herbivoria de heteroespecíficos não foram atrativos para os adultos de A. grandis. As análises químicas mostraram que o algodoeiro produz diferentes perfis de liberação de voláteis de acordo com seu estágio fenológico e inseto que o ataca. Esse perfil foi qualitativamente semelhante, contudo apresentou diferenças quantitativas entre os tratamentos. O algodão no estágio vegetativo liberou voláteis em maior concentração quando comparado com o estágio reprodutivo. Em ambos os estágios, as maiores taxas de liberação de voláteis foram observadas nos tratamentos de herbivoria por A. grandis. Dessa forma, os resultados mostram que A. grandis usa os voláteis emitidos pelo algodoeiro danificado por co-específicos para a localização de hospedeiros e que compostos de origem terpênica estariam envolvidos em sua atratividade. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

The boll weevil, Anthonomus grandis Boheman (Coleoptera: Curculionidae), is considered the major pest in cotton fields in Brazil, due to the economic losses caused by its infestation, absence of effective natural enemies and difficult to control through the insecticides usage. This pest has been successfully monitored throughout traps baited with aggregation pheromone with relative success. However, field studies showed that the number of insects caught in these traps was significantly reduced during the cotton blooming, suggesting that volatiles produced by plants in this phenological stage may be involved in the boll weevil’s attraction. The objectives of this study were evaluate the chemical profile of volatile organic compounds emitted by cotton plants at different phenological stages and under different infestation conditions, as well as the attractiveness of these volatiles to adults of A. grandis. In addiction, we verified if there is synergism between the volatiles released by cotton plants and the aggregation pheromone emitted by male boll weevils. Thus, headspace volatile were collected from cotton plants, in the vegetative and reproductive stages, and damaged by insects of different feeding guilds: the brown-stink bug Euschistus heros Fabricius (Hemiptera: Pentatomidae), the fall-armyworm Spodoptera frugiperda J. E. Smith (Lepidoptera: Noctuidae) and the boll weevil A. grandis. The cotton plant extracts obtained from headspace collections were used in “Y” tube olfactometer bioassays to evaluate the boll weevil’s response and for chemical analysis using gas chromatography and gas chromatography-mass spectometry. Olfactometry data showed that adults of A. grandis were attracted by volatiles emitted from cotton reproductive plants damaged by conspecific. Boll weevil’s herbivore-induced volatiles in cotton reproductive plants presented a synergistic effect with the aggregation pheromone, increasing its attracting potential. Volatiles induced by heterospecific herbivores were not attractive to adults of A. grandis. Chemical analysis showed that cotton plants produced different volatile profiles, based on their phenological stage and attacking insects. These profiles were qualitatively similar, but showed significant quantitative differences between treatments. Vegetative cotton plants released higher volatile concentrations compared to reproductive cotton plants. In both stages, the highest released volatile rates were observed in A. grandis herbivore treatments. Thus, the results showed that A. grandis uses conspecific herbivore induced volatiles to localize hosts plants and terpenic compounds may be involved in its attractiveness.