O aumento da concentração de CO2 interfere em aspectos biológicos de Liriomyza sativae em meloeiro?

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5433/1679-0359.2021v42n4p2151

Palavras-chave:

Agromyzidae, Dióxido de carbono, Mudança climática, Cucumis melo, Mosca-minadora.

Resumo

O aumento da concentração de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera tem ocorrido nos últimos anos, influenciando nos diferentes aspectos biológicos de insetos herbívoros. O presente trabalho visa avaliar o impacto do aumento da concentração de CO2 sobre aspectos biológicos da mosca-minadora, Liriomyza sativae Blanchard, em meloeiro. Para isso foram realizados dois experimentos: (i) o primeiro para avaliar o efeito de plantas de meloeiro cultivadas em ambientes enriquecido com CO2 sobre o desenvolvimento dos estágios imaturos e da longevidade dos adultos de L. sativae; e o (ii) segundo para verificar o impacto do aumento da concentração de CO2 sobre a sobrevivência, puncturas de alimentação e oviposição de L. sativae. Os experimentos foram conduzidos em câmaras de crescimento com regime de temperatura de 20-26-33°C (simulando a temperatura mínima, média e máxima diária) e duas concentrações de CO2, 400 e 770 ppm. Os estágios imaturos e o período ovo-adulto de L. sativae foram maiores quando desenvolvidos em plantas cultivadas em elevado nível de CO2, no entanto não foi observado diferença na longevidade dos adultos. A viabilidade das fases imaturas não diferenciou entre as duas concentrações de CO2. Não houve diferença no número de ovos e puncturas de alimentação entre os tratamentos. Desta forma, o aumento de CO2 prolonga a duração dos estágios imaturos de L. sativae, porém, não afeta a viabilidade destas. A sobrevivência dos adultos, fecundidade e puncturas de alimentação também não é modificada no ambiente enriquecido com CO2.

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Biografia do Autor

Jéssica de Oliveira Santos, Universidade de Pernambuco

Discente de Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental, Universidade de Pernambuco, UPE, Petrolina, PE, Brasil.

Francislene Angelotti, Embrapa Semiárido

Dra. em Agronomia, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, EMBRAPA Semi-árido, Petrolina, PE, Brasil.

Tiago Cardoso da Costa-Lima, Embrapa Semiárido

Dr. em Entomologia, EMBRAPA Semi-árido, Petrolina, PE, Brasil.

Referências

Akbar, S., Pavani, T., Nagaraja, T., & Sharma, H. C. (2015). Influence of CO2 and temperature on metabolism and development of Helicoverpa armigera (Nocutuidae: Lepidoptera). Environmental Entomology, 45(1), 229-236. doi: 1093/ee/nvv144

Araujo, W. S., Vieira, M. C., Lewinsohn, T. M., & Almeida, M., Neto. (2015). Contrasting effects of land use intensity and exotic host plants on the specialization of interactions in plant-herbivore networks. PLoS One, 10(1), e0115606. doi: 10.1371/journal.pone.0115606

Auad, A. M., & Fonseca, M. G. das. (2017). A Entomologia nos cenários das mudanças climáticas. In W. Bettiol, E., Hamada, F., A, A. M. Auad,, & R. Ghini (Eds.), Aquecimento global e problema fitossanitários (pp. 93-115). Brasília: EMBRAPA Meio Ambiente.

Auad, A. M., Fonseca, M. G., Resende, T. T., & Maddalena, I. S. C. P. (2012). Effect of climate change on longevity and reproduction of Sipha flava (Hemiptera: Aphididae). Florida Entomologist, 95(2), 433-444. doi: 10.1653/024.095.0227

Boullis, A., Francis, F., & Verheggen, F. (2018). Aphid- hoverfly interactions under elevated CO2 concentrations: oviposition and larval development. Physiological Entomology, 43(3), 245-250. doi: 10. 1111/phen.12253

Chown, S. L., & Nicolson, S. W. (2004). Insect physiological ecology: mechanisms and patterns. Oxford: Oxford University Press.

Costa-Lima, T. C., Geremias, L. D., Begiato, A. M., Chagas, M. C. M. das, & Parra, J. R. P. (2017). Sistema de criação de parasitoide de mosca-minadora. Petrolina: EMBRAPA Semiárido-Circular Técnica (INFOTECA-E).

Costa-Lima, T. C., Geremias, L. D., & Parra, J. R. (2009). Effect of temperature and relative-humidity on the development of Liriomyza sativae Blanchard (Diptera: Agromyzidae) in Vigna unguiculata. Neotropical Entomology, 38(6), 727-733. doi: 10.1590/S1519-566X2009000600004

Costa-Lima, T. C., Geremias, L. D., & Parra, J. R. P. (2010). Reproductive activity and survivorship of Liriomyza sativae (Diptera: Agromyzidae) at different temperatures and relative humidity levels. Environmental Entomology, 39(1), 195-201. doi: 10.1603/EN09209

Costa-Lima, T. C., Silva, A. D. C., & Parra, J. R. P. (2015). Moscas-minadoras do gênero Liriomyza (Diptera: Agromyzidae): aspectos taxonômicos e biologia. Petrolina: EMBRAPA Semiárido-Documentos (INFOTECA-E).

DeLucia, E. H., Nabity, P. D., Zavala, J. A., & Berenbaum, M. R. (2012). Climate change: resetting plant-insect interactions. Plant Physiology, 160(4), 1677-1685. doi: 10.1104/pp.112.204750

Deutsch, C. A., Tewksbury, J. J., Tigchelaar, M., Battisti, D. S., Merrill, S. C., Huey, R. B., & Naylor, R. L. (2018). Increase in crop losses to insect pests in a warming climate. Science, 361(6405), 916-919. doi: 10.1126/science.aat3466

Fonseca, M. G., Santos, D. R., & Auad, A. M. (2014). Impact of different carbon dioxide concentrations in the olfactory response of Sipha flava (Hemiptera: Aphididae) and its predators. Journal of Insect Behavior, 27(6), 722-728. doi: 10.1007/s10905-014-9463-3

Gifford, R. M., Barrett, D., Lutze, J. L., & Samarakoon, A. B. (1996). Agriculture and global change: scaling direct carbon dioxide impacts and feedbacks through time. In B. Walker, & W. Steffen (Eds.,) Global change and terrestrial ecosystems (pp. 229-259). Cambridge: Cambridge University Press.

Goldin, A. (1987). Reassessing the use of loss-on-ignition for estimating organic matter content in noncalcareous soils. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 18(10), 1111-1116. doi: 10.10 80/00103628709367886

Hetz, S. K., & Bradley, T. J. (2005). Insects breathe discontinuously to avoid oxygen toxicity. Nature, 433(7025), 516-519. doi: 10.1038/nature03106

Intergovernmental Panel on Climate Change (2013). Climate change 2013: the physical science basis. Contribution of working group I to the fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. New York: Cambridge University Press.

Johns, C. V., & Hughes, L. (2002). Interactive effects of elevated CO2 and temperature on the leaf‐miner Dialectica scalariella Zeller (Lepidoptera: Gracillariidae) in Paterson's Curse, Echium plantagineum (Boraginaceae). Global Change Biology, 8(2), 142-152. doi: 10.1046/j.1365-2486.2002.00462.x

Kagata, H., & Ohgushi, T. (2012). Carbon to nitrogen excretion ratio in lepidopteran larvae: relative importance of ecological stoichiometry and metabolic scaling. Oikos, 121(11), 1869-1877. doi: 10.111 1/j.1600-0706.2012.20274.x

Kjeldahl, J. (1883). A new method for the determination of nitrogen in organic matter. Analytical Chermistry, 22(1), 366-382. doi: 10003538053

Kopper, B. J., & Lindroth, R. L. (2003). Responses of trembling aspen (Populus tremuloides) phytochemistry and aspen blotch leafminer (Phyllonorycter tremuloidiella) performance to elevated levels of atmospheric CO2 and O3. Agricultural and Forest Entomology, 5(1), 17-26. doi: 10.1046/j.146 1-9563.2003.00158.x

Lake, J. A., & Wade, R. N. (2009). Plant-pathogen interactions and elevated CO2: morphological changes in favour of pathogens. Journal of Experimental Botany, 60(11), 3123-3131. doi: 10.1093/jxb/erp147

Lemos, L. J. U., Costa-Lima, T. C. da, Godoy, W. A. C., Barros, R. V., & Barros, R. (2021). Evidence for coabundance of leafminer flies and whiteflies in melon crops. Bragantia, 80(e0421), 1-9. doi: 10.1590/ 1678-4499.20190459

Marchioro, C. A., Krechemer, F. S., & Foerster, L. A. (2017). Estimating the development rate of the tomato leaf miner, Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae), using linear and nonlinear models. Pest Management Science, 73(7), 1486-1493. doi: 10.1002/ps.4484

Mattson, W. J. (1980). Herbivory in relation to plant nitrogen content. Annual Review of Ecology and Systematics, 11(1), 119-161. doi: 10.1146/annurev.es.11.110180.001003

Mitcham, E., Martin, T., & Zhou, S. (2006). The mode of action of insecticidal controlled atmospheres. Bulletin of Entomological Research, 96(3), 213-222. doi: 10.1079/BER2006424

Morrison, J. I. L., & Morecroft, M. D. (2008). Plant growth and climate change. New York: Wiley-Blackwell.

National Oceanic and Atmospheric Administration (2019). Trends in atmospheric carbon dioxide. Retrieved from https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/

Olivier, J. G., Schure, K. M., & Peters, J. A. H. W. (2017). Trends in global CO2 and total greenhouse gas emissions: 2017 report. PBL Netherlands Environmental Assessment Agency, The Hague.

Parrella, M. P. (1987). Biology of Liriomyza. Annual Review of Entomology, 32(1), 201-224. doi: 10.1146/ annrev.en.32.010187.001221

Paudel, K. P., & Hatch, L. U. (2012). Global warming, impact on agriculture and adaptation strategy. Natural Resource Modeling, 25(3), 56-481. doi: 10.1111/j.1939-7445.2012.00127.x

Pincebourde, S., & Casas, J. (2006). Leaf miner-induced changes in leaf transmittance cause variations in insect respiration rates. Journal of Insects Physiology, 52(2), 194-201. doi: 10.1016/j.jinsphys.2005.10. 004

Pincebourde, S., & Casas, J. (2016). Hypoxia and hypercarbia in endophagous insects: larval position in the plant gas exchange network is key. Journal of Insect Physiology, 84(1), 137-153. doi: 10.1016/j. jinsphys.2015.07.006

R Development Core Team (2019). R: A language and environment for statistical computing. Vienna: R Foundation for Statistical Computing. Retrieved from https://www.R-project.org/

Salt, D. T., Brooks, G. L., & Whittaker, J. B. (1995). Elevated carborn dioxide affects leaf-miner performance and plant growth in docks (Rumex spp.). Global Change Biology, 1(2), 153-156. doi: 10.1 111/j.1365-2486.1995.tb00015.x

Satishchandra, K. N., Vaddi, S., Naik, S. O., Chakravarthy, A. K., & Atlihan, R. (2018). Effect of temperature and CO2 on population growth of South American Tomato Moth, Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae) on tomato. Journal of Economic Entomology, 111(4), 1614-1624. doi: 10. 1093/jee/toy143

Sinclair, R. J., & Hughes, L. (2010). Leaf miners: the hidden herbivores. Austral Ecology, 35(3), 300-313. doi: 10.11111/1442-9993.2009.02039.x

Smith, P. H. D., & Johnes, T. H. (1998). Effects of elevated CO2 on the chrysanthemum leaf-miner, Chromatomyia syngenesiae: a greenhouse study. Global Change Biology, 4(3), 287-291. doi: 10.1046/j 1365-24861998.00149.x

Srinivasa Rao, M., Manimanjari, D., Vanaja, M., Rama Rao, C. A., Srinivas, K., Rao, V. U. M., & Jay, R. (2012). Impact of elevated CO2 on tobacco caterpillar, Spodoptera litura on peanut, Arachis hypogea. Journal of Insect Science, 12(1), 1-9. doi: 10.1673/031.012.10301

Watt, A. D., Whittaker, J. B., Docherty, M., Brooks, G., Lindsay, E., & Salt, D. T. (1995). The impact of elevated atmospheric CO2 on insect herbivores. In Harrington, R & Stork, N. E, Insects in a changing environment (pp. 197-217). London: Academic Press.

Yadugiri, V. T. (2010). Climate change: the role of plant physiology. Current Science, 99(4), 423-425. doi: jstor.org/stable/24109559

Yuan, J. S., Himanen, S. J., Holopainen, J. K., Chen, F., & Stewart, C. N., Jr. (2009). Smelling global climate change: mitigation of function for plant volatile organic compounds. Trends in Ecology e Evolution, 24(63), 323-331. doi: 10.1016/j.tree.2009.01.012

Zhou, S., Criddle, R. S., & Mitcham, E. J. (2000). Metabolic response of Platynota stultana pupae to controlled atmospheres and its relation to insect mortality response. Journal of Insect Physiology, 46(10), 1375-1385. doi: 10.1016/S0022-1910(00)00060-3

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Publicado

2021-05-20

Como Citar

Santos, J. de O., Angelotti, F., & Costa-Lima, T. C. da. (2021). O aumento da concentração de CO2 interfere em aspectos biológicos de Liriomyza sativae em meloeiro?. Semina: Ciências Agrárias, 42(4), 2151–2162. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2021v42n4p2151

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