Jonathan Osei-Owusu
As plantas respondem à alimentação dos herbívoros através do aumento da biossíntese e da emissão de compostos voláteis que actuam como atractivos para os inimigos naturais, como os parasitóides ou os predadores, que servem como meio de defesa indirecta contra os herbívoros. Para que os voláteis emitidos atuem eficazmente como um sinal para os inimigos naturais, os voláteis emitidos devem ser específicos para a presa e devem ser distinguíveis do odor das plantas intactas. As plantas emitem diferentes misturas de voláteis em resposta a diferentes ataques de herbívoros. A composição química dos voláteis emitidos é variável, mas é geralmente dominada por isoprenóides, voláteis derivados da lipoxigenase e aromáticos. A espectrometria de massa é continuamente a técnica preferida para a elucidação de estruturas, devido ao maior grau de sensibilidade que pode ser alcançado pela utilização desta técnica. O feijão nhemba é uma importante leguminosa alimentar em África devido à sua fonte barata de proteína. A planta, no entanto, é atacada desde a fase de muda até à fase de vagem por pragas de insetos, provocando perdas de rendimento até 80%. Explorar o uso de inimigos naturais pode ajudar a proteger a planta e aumentar o rendimento. Para investigar os voláteis produzidos pelo feijão-frade em resposta a diferentes ataques de herbivoria, as plantas foram desafiadas com Aphis craccivora, Myzus persicae e Latio vivida. Os sinais de resposta foram analisados ??utilizando a Cromatografia Gasosa e a Cromatografia Gasosa-Espectrómetro de Massa acoplado (GCMS) e a estrutura química foi confirmada pela co-eluição do composto autêntico com voláteis vegetais. A planta respondeu de forma diferente aos três modos de alimentação. Os compostos produzidos foram dominados por terpenóides, voláteis de folhas verdes (GLV) e um composto aromático indol. Métodos e Materiais As sementes da cultivar de feijão-frade ganesa Padi-tuya foram obtidas da Savanna Agriculture Research, Tamale, Gana. Uma semente por vaso (9 × 9 × 10 cm) foi cultivada em estufa na Rothamsted Research, Reino Unido (27°C:25°C e 16:8 h L:D fotoperíodo, iluminação LED) no solo (pH 5,5 –6,0; 75% de turfa de qualidade média, 12% de lamas esterilizadas, 3% de vermiculite de qualidade média, 10% de grão sem cal 5 mm; As sementes de S. cannabina foram fornecidas pelo Instituto Internacional de Agricultura Tropical (IITA) no Benim para uso experimental. Uma semente por vaso (20 × 30 cm) foi cultivada em solo argiloso esterilizado com calor a 36°C:23°C e 12:12 h Fotoperíodo L:D em estufa da Universidade de Ciências e Tecnologias de Kwame Nkrumah (KNUST ), Kumasi, Gana. As colónias de Maruca vitrata foram elevadas a KNUST a 26°C, com um fotoperíodo de 12:12 L:D e 76% de humidade relativa. As fêmeas adultas acasaladas durante cinco dias foram transferidas para copos de plástico cilíndricos transparentes (3 cm de diâmetro x 3,5 cm de altura) para postura durante 48 horas e armazenadas numa solução de mel a 10% sobre um pedaço de papel de filtro. Os copos com ovos foram então incubados num grande recipiente de plástico com grãos de feijão-frade germinados como substrato alimentar para as larvas recém-eclodidasque foram substituídos por novos grãos a cada três dias até à pupação. As ninfas foram retiradas da dieta ao fim de 15 dias e colocadas dentro de uma gaiola-rede em condições de emergência semelhantes. As larvas de quinto instar de M. vitrata foram transportadas para Rothamsted Research, Reino Unido, onde foram colocadas em placas de petri abertas com uma dieta artificial, preparada por Jackai e Raulston (1988) e fornecida por IITA, Nigéria [400 g de farinha de feijão -caupi, 127,2 g de gérmen de trigo , 44,4 g de mistura de sal de Wesson, 25 g de ácido ascórbico, 3,9 g de aureomicina, 60 g de açúcar, 3,6 g de p-hidroxibenzoato de metilo, 6,8 g de ácido sórbico, 2 L de água, 22 ml de hidróxido de potássio (4 M aquoso solução), 29,6 ml de cloreto de colina (15%), 50 ml de ácido acético (25%) , 26 ml de formaldeído (10%), 30 ml de suspensão vitamínica e 59,2 g de ágar] e armazenados em gaiola-rede a 25°C: 22°C e 12:12 h L: fotoperíodo D. Os adultos emergentes foram alimentados com uma solução de açúcar a 10%. Após cinco dias, as fêmeas acasaladas foram isoladas em grupos de duas em copos de plástico transparentes durante dois dias para postura. Os copos com ovos foram colocados sob dieta larvar artificial. Uma colónia de larvas endoparasitóides Apanteles taragamae foi criada através da obtenção de casulos a partir de uma cultura básica mantida no IITA, Benim. As colónias subsequentes foram produzidas expondo as lagartas de M. vitrata de primeiro estádio (dois dias de idade) à parasitização por fêmea de A. taragamae de 3 dias durante 24 h. As lagartas parasitadas foram criadas em grãos de feijão-frade em germinação até à pupação. Um casulo. Os Taragamae foram retirados da dieta de germinação após sete dias de parasitismo e colocados numa gaiola de rede para emergência. Os adultos emergentes foram alimentados com uma solução de mel estriado dentro da jaula. Os casulos do ovo parasitóide Phanerotoma syleptae foram também obtidos no IITA, Benim. Os adultos emergentes foram alimentados com uma solução de mel estriado no interior das paredes da gaiola de reprodução. Para permitir que vespas acasaladas parasitassem hospedeiros, ovos de M. vitrata em pequenos copos cilíndricos (3 cm de diâmetro x 3,5 cm de altura) foram oferecidos a fêmeas acasaladas de P. syleptae com 2 dias de idade. Recolha de voláteis de feijão-frade das flores Duas flores de feijão-frade foram colocadas num recipiente de vidro (100 mm de diâmetro interno x 60 mm de altura) preso a placas semicirculares de alumínio à volta do caule da planta, e a entrada de ar durou 24 horas. Para a experiência de infestação, duas larvas de M. vitrata foram cuidadosamente colocadas em duas flores de feijão-frade, à noite. As larvas tiveram então 30 minutos para se acomodarem antes de arrastarem as flores durante 24 horas.8 g de ácido sórbico, 2 L de água, 22 ml de hidróxido de potássio (solução aquosa 4 M), 29,6 ml de cloreto de colina (15%), 50 ml de ácido acético (25%), 26 ml de formaldeído (10% ), 30 ml de suspensão vitamínica e 59,2 g de ágar] e armazenados em gaiola-rede a 25°C:22°C e 12:12 h L: fotoperíodo D. Os adultos emergentes foram alimentados com solução açucarada a 10%. Após cinco dias, as fêmeas acasaladas foram isoladas em grupos de duas em copos de plástico transparentes durante dois dias para postura. Os copos com ovos foram colocados sob dieta larvar artificial. Uma colónia de larvas endoparasitóides Apanteles taragamae foi criada através da obtenção de casulos a partir de uma cultura básica mantida no IITA, Benim. As colónias subsequentes foram produzidas expondo as lagartas de M. vitrata de primeiro estádio (dois dias de idade) à parasitização por fêmea de A. taragamae de 3 dias durante 24 h. As lagartas parasitadas foram criadas em grãos de feijão-frade em germinação até à pupação. Um casulo. Os Taragamae foram retirados da dieta de germinação após sete dias de parasitismo e colocados numa gaiola de rede para emergência. Os adultos emergentes foram alimentados com uma solução de mel estriado dentro da jaula. Os casulos do ovo parasitóide Phanerotoma syleptae foram também obtidos no IITA, Benim. Os adultos emergentes foram alimentados com uma solução de mel estriado no interior das paredes da gaiola de reprodução. Para permitir que vespas acasaladas parasitassem hospedeiros, ovos de M. vitrata em pequenos copos cilíndricos (3 cm de diâmetro x 3,5 cm de altura) foram oferecidos a fêmeas acasaladas de P. syleptae com 2 dias de idade. Recolha de voláteis de feijão-frade das flores Duas flores de feijão-frade foram colocadas num recipiente de vidro (100 mm de diâmetro interno x 60 mm de altura) preso a placas semicirculares de alumínio à volta do caule da planta, e a entrada de ar durou 24 horas. Para a experiência de infestação, duas larvas de M. vitrata foram cuidadosamente colocadas em duas flores de feijão-frade, à noite. As larvas tiveram então 30 minutos para se acomodarem antes de arrastarem as flores durante 24 horas.8 g de ácido sórbico, 2 L de água, 22 ml de hidróxido de potássio (solução aquosa 4 M), 29,6 ml de cloreto de colina (15%), 50 ml de ácido acético (25%), 26 ml de formaldeído (10% ), 30 ml de suspensão vitamínica e 59,2 g de ágar] e armazenados em gaiola-rede a 25°C:22°C e 12:12 h L: fotoperíodo D. Os adultos emergentes foram alimentados com solução açucarada a 10%. Após cinco dias, as fêmeas acasaladas foram isoladas em grupos de duas em copos de plástico transparentes durante dois dias para postura. Os copos com ovos foram colocados sob dieta larvar artificial. Uma colónia de larvas endoparasitóides Apanteles taragamae foi criada através da obtenção de casulos a partir de uma cultura básica mantida no IITA, Benim. As colónias subsequentes foram produzidas expondo as lagartas de M. vitrata de primeiro estádio (dois dias de idade) à parasitização por fêmea de A. taragamae de 3 dias durante 24 h. As lagartas parasitadas foram criadas em grãos de feijão-frade em germinação até à pupação. Um casulo. Os Taragamae foram retirados da dieta de germinação após sete dias de parasitismo e colocados numa gaiola de rede para emergência. Os adultos emergentes foram alimentados com uma solução de mel estriado dentro da jaula. Os casulos do ovo parasitóide Phanerotoma syleptae foram também obtidos no IITA, Benim. Os adultos emergentes foram alimentados com uma solução de mel estriado no interior das paredes da gaiola de reprodução. Para permitir que vespas acasaladas parasitassem hospedeiros, ovos de M. vitrata em pequenos copos cilíndricos (3 cm de diâmetro x 3,5 cm de altura) foram oferecidos a fêmeas acasaladas de P. syleptae com 2 dias de idade. Recolha de voláteis do feijão-frade das flores Duas flores de feijão-frade foram colocadas num recipiente de vidro (100 mm de diâmetro interno x 60 mm de altura) preso a placas semicirculares de alumínio à volta do caule da planta, e a entrada de ar durou 24 horas. Para a experiência de infestação, duas larvas de M. vitrata foram cuidadosamente colocadas em duas flores de feijão-frade, à noite. As larvas tiveram então 30 minutos para se acomodarem antes de arrastarem as flores durante 24 horas.Os adultos emergentes foram alimentados com uma solução de mel estriado dentro da jaula. Os casulos do ovo parasitóide Phanerotoma syleptae foram também obtidos no IITA, Benim. Os adultos emergentes foram alimentados com uma solução de mel estriado no interior das paredes da gaiola de reprodução. Para permitir que vespas acasaladas parasitassem hospedeiros, ovos de M. vitrata em pequenos copos cilíndricos (3 cm de diâmetro x 3,5 cm de altura) foram oferecidos a fêmeas acasaladas de P. syleptae com 2 dias de idade. Recolha de voláteis do feijão-frade das flores Duas flores de feijão-frade foram colocadas num recipiente de vidro (100 mm de diâmetro interno x 60 mm de altura) preso a placas semicirculares de alumínio à volta do caule da planta, e a entrada de ar durou 24 horas. Para a experiência de infestação, duas larvas de M. vitrata foram cuidadosamente colocadas em duas flores de feijão-frade, à noite. As larvas tiveram então 30 minutos para se acomodarem antes de arrastarem as flores durante 24 horas.Os adultos emergentes foram alimentados com uma solução de mel estriado dentro da jaula. Os casulos do ovo parasitóide Phanerotoma syleptae foram também obtidos no IITA, Benim. Os adultos emergentes foram alimentados com uma solução de mel estriado no interior das paredes da gaiola de reprodução. Para permitir que vespas acasaladas parasitassem hospedeiros, ovos de M. vitrata em pequenos copos cilíndricos (3 cm de diâmetro x 3,5 cm de altura) foram oferecidos a fêmeas acasaladas de P. syleptae com 2 dias de idade. Recolha de voláteis do feijão-frade das flores Duas flores de feijão-frade foram colocadas num recipiente de vidro (100 mm de diâmetro interno x 60 mm de altura) preso a placas semicirculares de alumínio à volta do caule da planta, e a entrada de ar durou 24 horas. Para a experiência de infestação, duas larvas de M. vitrata foram cuidadosamente colocadas em duas flores de feijão-frade, à noite. As larvas tiveram então 30 minutos para se acomodarem antes de arrastarem as flores durante 24 horas.
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