Microbiota intestinal das raças milho e arroz de Spodoptera frugiperda: diversidade e função

Autor(es)

Nathalia Cavichiolli de Oliveira

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2021-08-06

Membros da banca

Fernando Luis Consoli; Karina Lucas da Silva Brandão; Andrew Peter Michel; Paul Larry Phelan

• Orientador: Fernando Luis Consoli

Resumo

A microbiota intestinal de insetos é um importante fator que contribui para vários aspectos da fisiologia e ecologia do seu hospedeiro. Neste estudo nós testamos a hipótese de que os simbiontes associados ao intestino de Spodoptera frugiperda, uma importante praga agrícola, podem estar desempenhando um papel relevante no processo de adaptação às plantas hospedeiras de suas raças geneticamente distintas, as raças \"milho\" e \"arroz\". Para este fim, caracterizamos a microbiota intestinal das raças utilizando sequenciamento de nova geração do 16S rRNA de espécimes coletados em condições de campo para a avaliação do efeito da raça, da planta hospedeira e da origem da população. Nós também analisamos a composição da microbiota intestinal sob condições controladas, incluindo neste último, a análise do intestino posterior. Também procuramos compreender a origem da microbiota associada às lagartas de duas formas: avaliando a microbiota presente nos alimentos ingeridos e buscando investigar a presença de bactérias nos ovos e tecidos reprodutivos de S. frugiperda usando FISH e microscopia confocal. Para explorar os aspectos funcionais destas interações, utilizamos uma abordagem metatranscritômica, para definir o perfil de genes diferentemente expressos no intestino das raças de S. frugiperda e o perfil transcricional das bactérias associadas ao intestino dessas raças. Finalmente, utilizamos a abordagem metabolômica de forma holística, comparando o perfil metabólico das raças ao fornecê-las diferentes fontes alimentares. Nós não encontramos diferenças na composição e na estrutura da microbiota intestinal das raças. Verificamos que a microbiota intestinal de S. frugiperda é principalmente modulada pelo alimento ingerido, mas não é reflexo dele. Adicionalmente nós fornecemos indicações de transmissão vertical de bactérias por meio da detecção de bactérias nos ovos e oócitos de S. frugiperda. Ao nível funcional, encontramos uma comunidade bacteriana metabolicamente ativa que funcionou da mesma forma nas raças de S. frugiperda, com exceção de quando a dieta artificial foi oferecida com alimento as lagartas. Em contrapartida, verificamos que as raças respondem diferentemente ao nível transcricional ao alimento ingerido. Da mesma forma, o perfil metabólico do intestino médio das raças também diferiu em cada substrato alimentar. Finalmente, nossas descobertas fornecem apoio adicional para Enterococcus como membro central da comunidade bacteriana associada ao intestino larval de S. frugiperda, pois este gênero foi encontrado metabolicamente ativo e consistentemente associado ao intestino de S. frugiperda em todas as condições analisadas, apoiando a hipótese de que estas bactérias mantêm relações verdadeiras de mutualismo com S. frugiperda. (AU)

• Processo FAPESP: 17/24377-7 - Microbiota intestinal das raças arroz e milho de Spodoptera frugiperda: diversidade e função no processo de adaptação ao hospedeiro
• Beneficiário: Nathalia Cavichiolli de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado