Proteomic analysis of the venom of the social wasp Apoica pallens (Hymenoptera: Vespidae)

ABSTRACT Wasps are a diverse group of insects that possess a sting apparatus associated with a venom gland, which is used for predation and colony defense. The biochemistry of Hymenoptera venom has been evaluated in relation to allergy and immunology, and proteomics has been shown to be a powerful tool for the identification of compounds with pharmacological potential. Data on wasps venom the of genus Apoica are scarce, so the objective of the present work was to identify the venom proteins of the eusocial wasp Apoica pallens, as a first step towards further investigation of applied uses of the venom and its protein constituents. The venom proteins were separated by two-dimensional gel electrophoresis, followed by MALDI-TOF/TOF mass spectrometry. A total of 259 spots were detected, with molecular weights from 4.9 to 141 kDa. Thirty of these proteins were identified and classified into eight functional categories: allergen, enzyme, metabolism, structural, environmental response, proteoglycan, active in DNA and RNA, and unknown function. Due to the few available proteomic data for wasp venom, many proteins could not be identified, which makes studies with proteomic analysis of Hymenoptera venom even more important.

Comparative reproductive biology of the social parasite Acromyrmex ameliae de Souza, Soares & Della Lucia and of its host Acromyrmex subterraneus subterraneus Forel (Hymenoptera: Formicidae)

Social parasites exhibit several characteristics that allow them to exploit their host species efficiently. The smaller size of parasite species is a trait commonly found in ants. In this work, we investigated several aspects of the reproductive biology of Acromyrmex ameliae De Souza, Soares & Della Lucia, a recently discovered parasite of Acromyrmex subterraneus subterraneus Forel. Sexuals of A. ameliae are substantially smaller than those from host species. Parasite queens laid significantly less worker eggs than host queens and inhibit sexual production of the host. The sex ratio of parasite species is highly female biased. Interestingly, we have observed parasite coupling on the laboratory, inside the nests and in the ground, opening the possibility to use controlled mating to study genetic approaches of parasitism in the ants.

Use of serological techniques for determination of Spodoptera frugiperda (J E Smith) predators (Lepidoptera: Noctuidae)

Spodoptera frugiperda (J E Smith) is an important pest of several crops, but especially on maize in Brazil. The implementation of biological control measures hinges on the identification of its predators and other natural enemies. As a means of identifying predators, antibodies against S. frugiperda eggs were generated by inoculating rabbits with macerated S. frugiperda eggs, and the production of antibodies against S. frugiperda egg proteins was verifi ed by double immunodiffusion (DID). These antibodies were then utilized in another serological technique, counterimmunoeletrophoresis (CIE), to identify insects that could have ingested S. frugiperda eggs. Macerates of entire insects collected in maize plantations and of individual parts of their digestive tract, including the crop, were the source of antigens in the CIE, while predators fed S. frugiperda eggs in the laboratory served as the control. Antibodies produced by the inoculated rabbits were effective in detecting S. frugiperda egg proteins, especially if crop macerates were used as antigens. Among the species of insects collected from maize plantations, Lagria villosa Fabricius (Coleoptera: Lagriidae) and a species of Lygaeidae (Hemiptera) were identified as possible S. frugiperda predators.

The density of females of Palmistichus elaeisis Delvare and LaSalle (Hymenoptera: Eulophidae) affects their reproductive performance on pupae of Bombyx mori L. (Lepidoptera: Bombycidae)

Palmistichus elaeisis Delvare and LaSalle (Hymenoptera: Eulophidae) is a gregarious and polyphagous parasitoid mainly of Lepidoptera pupae. The objective of this paper as to study the developent of parasitoid on Bombyx mori L. (Lepidoptera: Bombycidae) pupae exposed to one, nine, 18, 27, 36, 45 or 54 female P. elaeisis, respectively. The females of the parasitoid remained in contact with pupae for 24 hours in glass tubes (14.0 x 2.2 cm), packed in a climatic chamber regulated at 25 ± 2°C, 70 ± 10 percent relative humidity and photo phase of 12 hours. With the exception of density 1:1 (72.72 percent), in other densities parasitism was 100 percent. Adults of P. elaeisis did not emerge from pupae at densities of 1:1 and 9:1, but 100.0 percent of parasitoid emergence was observed at the density of 45:1 and 54.54 percent at 54:1. The duration of the life cycle of this parasitoid ranged from 20 to 28 days. P. elaeisis produced 49 to 589 descendants per pupa of B. mori. The sex ratio of P. elaeisis ranged from 0.93 ± 0.01 to 0.97 ± 0.01 without differences with 18, 27, 36, 45 and 54 females/host. This parasitoid should be reared with the density of 45 females per pupa of B. mori.

Palmistichus elaeisis Delvare e LaSalle (Hymenoptera: Eulophidae) é um parasitóide polífago, que inviabiliza, principalmente, pupas de lepidópteros. O objetivo desse trabalho foi estudar o desenvolvimento do parasitóide em pupas de Bobyx mori L. (Lepidoptera: Bombycidae) expostas a uma, nove, 18, 27, 36, 45 ou 54 fêmeas de P. elaeisis, respectivamente. As fêmeas do parasitóide permaneceram em contato com as pupas por 24 horas em tubos de vidro (14,0 x 2,2 cm), acondicionadas em câmara climatizada regulada a 25 ± 2°C, 70 ± 10 por cento de UR e fotofase de 12 horas. Com exceção da densidade 1:1 (72,72 por cento), nas demais densidades o parasitismo foi 100 por cento. Adultos de P. elaeisis não emergiram nas densidades de 1:1 e 9:1, mas observou-se 100 por cento de emergência do parasitóide na densidade 45:1 e 54,54 por cento em 54:1. A duração do ciclo de vida desse parasitóide variou de 20 a 28 dias. P. elaeisis produziu de 49 a 589 descendentes por pupa de B. mori. A razão sexual de P. elaeisis variou de 0,93 ± 0,01 a 0,97 ± 0,01 sem diferenças nas densidades de 18, 27, 36, 45 e 54 fêmeas/hospedeiro. Esse parasitóide deve ser criado na densidade de 45 fêmeas por pupa de B. mori.

Progênie de Palmistichus elaeisis Delvare & LaSalle (Hymenoptera: Eulophidae) parasitando pupas de Bombyx mori L. (Lepidoptera: Bombycidae) de diferentes idades / Progeny of Palmistichus elaeisis Delvare & LaSalle (Hymenoptera: Eulophidae) parasitising pupae of Bombyx mori L. (Lepidoptera: Bombycidae) of different ages

Palmistichus elaeisis Delvare & LaSalle é um parasitóide pupal natural de pupas de lepidópteros desfolhadores de eucalipto e é considerado um promissor agente de controle biológico. No entanto, o desenvolvimento de técnicas de criação eficientes desse inimigo natural é inicialmente necessário para que ele possa ser utilizado em programas de controle biológico. Pupas de Bombyx mori L. são hospedeiras alternativas em potencial para criação massal de P. elaeisis. Por isto, nós avaliamos a idade mais suscetível do hospedeiro e os efeitos da idade do parasitóide na produção de progênie de P. elaeisis. Pupas de B. mori com 24, 48, 72 ou 96h de idade foram expostas a fêmeas de P. elaeisis de mesmas idades. A duração do ciclo de vida (ovo-adulto) de P. elaeisis não foi afetada pela idade das fêmeas, entretanto, a idade do hospedeiro afetou o desenvolvimento do parasitóide. O melhor parasitismo foi obtido com fêmeas do parasitóide com 72h a 96h e pupas de B. mori com 48h a 72h de idade, que permitiram a elevação da progênie de P. elaeisis.

Palmistichus elaeisis Delvare & LaSalle is a natural pupal parasitoid of eucalyptus defoliator lepidopterans and is considered a promising biocontrol agent. However, the development of efficient rearing techniques for this natural enemy are first required before it can be used in biocontrol programs. Bombyx mori L. pupae are potential alternative hosts for this parasitoid mass rearing, and they are easy to rear. Therefore, we investigated the most suitable host age and the effects of parasitoid age on progeny production of P. elaeisis. B. mori pupae, 24h-, 48h-, 72h- or 96h-old were exposed to P. elaeisis females of similar age. The duration of the life cycle (egg-adult) of P. elaeisis was not affected by the age of the parasitizing female; however, the host age affected parasitoid development. The best parasitization was obtained for 72h- to 96h-old parasitoid females when offered to 48h- to 72h-old host pupae, allowing the synchronized rearing of a large number of P. elaeisis offspring.

Genetic variability of native populations of Wasmannia Forel (Hymenoptera: Formicidae) and their biogeographical implications / Variabilidade genética de populações nativas de espécies de Wasmannia Forel (Hymenoptera: Formicidae) e suas implicações biogeográficas

Wasmannia auropunctata (Roger) and Wasmannia rochai Forel are economically important ants in the Southeast and Southwest regions of Bahia State, Brazil. Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD) markers were used to distinguish and analyze the genetic variability of populations of both species from Ilhéus, Jequié, BA and French Guyana. The genetic distances among W. auropunctata and W.rochai populations (55.8-71.4 percent) suggest genetic differentiation among them. Wasmannia auropunctata populations from sugarcane and banana plantations in Jequié were the most distant genetically (30.1-46.3 percent) and may represent populations restricted to isolated fragments. The high genetic distances among W. auropunctata populations from CEPLAC experimental areas, in Ilhéus (26.8-34.6 percent) and the other populations from Ilhéus (23.3-40.8 percent), suggest a multicolonial structure of W. auropunctata in southeast Bahia. The genetic proximity among the W. auropunctata populations from cocoa (14.1 percent) and coconut plantations (18.5 percent) in Ilhéus with the populations from the French Guyanan forests suggest that there was recent and large expansion of populations derived from a single population, that are today distributed in habitats with similar environmental characteristics. The high polymorphism and the estimated heterozygosity values for the two species suggest that we studied native W. auropunctata and W.rochai populations.

Wasmannia auropunctata (Roger) e Wasmannia rochai Forel são duas formigas economicamente importantes no Sudeste e Sudoeste da Bahia. Marcadores de RAPD (polimorfismo de DNA amplificado ao acaso) foram utilizados para distinguir e analisar a variabilidade genética de populações de ambas as espécies, provenientes de Ilhéus e Jequié, BA, e da Guiana Francesa. As distâncias genéticas entre populações de W. auropunctata e W.rochai (55,8-71,4 por cento) evidenciam a diferenciação genética entre elas. As populações de W. auropunctata presentes em canaviais e bananais de Jequié mostraram-se geneticamente mais distantes (30,1-46,3 por cento), podendo representar populações restritas a fragmentos isolados. As elevadas distâncias genéticas entre as populações de W. auropunctata das áreas experimentais da CEPLAC, em Ilhéus (26,8-34,6 por cento), assim como as demais populações de Ilhéus (23,3-40,8 por cento), sugerem uma estrutura multicolonial de W. auropunctata no Sudeste da Bahia. A proximidade genética entre as populações de W. auropunctata dos cacauais (14,1 por cento) e coqueirais de Ilhéus (18,5 por cento) com as populações de floresta da Guiana Francesa sugere que houve expansão grande e recente de populações oriundas de uma única população a partir de um centro não-determinado, estando hoje distribuídas em habitats com características ambientais semelhantes. O elevado polimorfismo e os valores das heterozigosidades estimadas para as duas espécies sugerem que foram analisadas populações nativas de ambas as espécies.

The metasternal and Brindley's Glands of Triatoma brasiliensis Neiva (Hemiptera: Reduviidae) / Glândulas de Brindley e metasternal de Triatoma brasiliensis Neiva (Hemiptera: Reduviidae)

Triatoma brasiliensis Neiva is the most important vector of the Chagas' disease in the semiarid zones of North-eastern Brazil. Adult bugs have two main pairs of exocrine glands, the metasternal and the Brindley's glands, which release volatiles possibly with defense, alarm and/or mating functions. To date, anatomical and histological studies of the metasternal and the Brindley's glands in the genus Triatoma are scarce and, considering the relevance of these exocrine glands, the present work aimed at studying their morphology in T. brasiliensis. The metasternal and the Brindley's glands of T. brasiliensis consist of glandular units similar to those described for Rhodnius prolixus Stål and Panstrongylus megistus Burmeister, comprising a secretory apparatus, saccule and collector duct.

Triatoma brasiliensis Neiva é o principal inseto vetor da doença de Chagas no Nordeste do Brasil. Os adultos da espécie apresentam dois pares de glândulas exócrinas, as glândulas metasternais e as glândulas de Brindley que liberam compostos voláteis, possivelmente com função de defesa, alarme e/ou acasalamento. O conhecimento anatômico e histológico das glândulas de Brindley e metasternal no gênero Triatoma é escasso e, considerando a relevância dessas glândulas na sua biologia, o objetivo do presente trabalho foi estudar e conhecer a sua morfologia. As glândulas de Brindley e metasternal de T. brasiliensis possuem uma unidade glandular similar àquela descrita para Rhodnius prolixus Stål e Panstrongylus megistus Burmeister, formada principalmente por um aparato secretor, sáculo e ducto coletor.

Morphology of the Phytophagous bug Platyscytus decempunctatus (Carvalho) (Heteroptera: Miridae)

Platyscytus decempunctatus Carvalho is a small mirid living throughout its life cicle plant Solanum cernuum Vell. (Solanaceae). The internal morphology of P. decempunctatus was studied and found that the female has a telotrophic ovary with three ovarioles in the right ovary and five in the left one. In the male reproductive trait there is a well developed tubular accessory gland. The phytophagous feeding habitat of P. decempunctatus was confirmed by the observations of chlorophyll pigments in the gut of all dissected specimens. The tubular salivary glands and the Malpighian tubules were also discussed.

Platyscytus decempunctatus Carvalho é um mirídeo de pequeno porte que vive durante seu ciclo de vida em plantas de Solanum cernuum Vell. (Solanaceae). A morfologia interna de P. decempunctatus foi estudada revelando que fêmeas possuem ovário do tipo telotrófico com três ovaríolos no ovário direito e cinco no esquerdo. Nas estruturas reprodutivas dos machos existe uma glândula acessória tubular bem desenvolvida. A fitofagia de P. decempunctatus foi confirmada devido a observações de pigmentos de clorofila no intestino de todos os espécimes dissecados. As glândulas salivares em formato tubular e os túbulos de Malpighi também foram discutidos.

Note on gynandromorphism in the eucalyptus defoliator Thyrinteina arnobia (Stoll, 1782) (Lepidoptera: Geometridae)

The brown moth Thyrinteina arnobia (Stoll, 1872) (Lepidoptera: Geometridae) is an important pest in Brazilian eucalyptus plantations. A gynandromorph individual of T. arnobia was found in a population of this pest in a laboratory rearing and it is described.

A mariposa marrom Thyrinteina arnobia (Stoll, 1872) (Lepidoptera: Geometridae) é uma praga importante em plantios de eucalipto no Brasil. Um indivíduo ginandromorfo de T. arnobia foi encontrado em uma população desta praga em criação de laboratório e descrito nesta nota.

Fertility and life expectancy of the predator Supputius cincticeps (Heteroptera: Pentatomidae) exposed to sublethal doses of permethrin

The stinkbug Supputius cincticeps (Stål) (Heteroptera: Pentatomidae) can be found in agricultural and forest ecosystems feeding primarily on larvae of Coleoptera and Lepidoptera, where it can be exposed to insecticide applications. This study therefore aimed to evaluate the reproductive potential of'S. cincticeps after exposition to sublethal doses of permethrin (5.74 x 10-3, 5.74 x 10-2, 5.74 x 10-1, 5.74 and 57.44 ppb) through the use of a fertility life table. The development cycle of this predator was determined in order to calculate its net reproductive rate (R0), the infinitesimal (rm) and finite (λ) rates of increase in addition to mean generation time (T). The net reproductive (18.31), infinitesimal (rm) (0.050) and finite (λ) (1.051) rates of increase were higher, while generation time (57.93 days) was shorter for S. cincticeps exposed to 5.74x10-1 ppb of permethrin than in the control. This indicates a higher rate of population increase of this predator when exposed to this permethrin dose.

Biologia da broca-do-livro Tricorynus herbarius (Gorham) (Coleoptera: Anobiidae) em duas dietas diferentes / Biology of the book borer Tricorynus herbarius (Gorham) (Coleoptera: Anobiidae) reared in two different diets

Tricorynus herbarius (Gorham) é uma potencial praga de livros, especialmente em obras raras devido à composição do papel destas. Há carência de trabalhos referentes à sua biologia, principalmente por se tratar de um inseto que apresenta vários hábitos alimentares, sendo esse estudo uma etapa fundamental para o controle do inseto. Assim, a biologia de T. herbarius foi estudada em insetos mantidos em duas dietas diferentes: papel mata-borrão e farelo de trigo mais levedura de cerveja. Quatro ínstares foram obtidos em ambas dietas. A duração do período larval e a longevidade dos adultos foram mais curtas e a duração do período pupal foi maior quando os insetos foram mantidos em papel mata-borrão. Em ambas dietas a mortalidade foi alta, sempre acima de 50 por cento. A fecundidade observada para as fêmeas foi de 3,3 ± 3,93 ovos/fêmea em papel mata-borrão e 12,1 ± 12,61 em farelo de trigo. A razão sexual foi 0,5 para ambas dietas. A dieta de farelo de trigo mais levedura de cerveja mostrou-se a mais adequada para criação de T. herbarius.

Tricorynus herbarius (Gorham) is a potential bibliophagous insect, especially for rare books due to paper constituents of them. There are few studies with regards to the biology of this insect, perhaps because T. herbarius feeds on different resources, being this study an important feature to control the pest. The biological parameters of T. herbarius were studied in two different diets: blotting paper and wheat meal plus yeast extract. Four instars were obtained on both diets. The length of the larval period and adult longevity were shorter while the pupal period was longer when the insects fed on blotting paper. In both diets mortality was high, over 50 percent. Female fecundity was 3.3 ± 3.93 eggs per female for blotting paper and 12.1 ± 12.61 for wheat meal plus yeast extract. The sex rate was 0.5 for both diets. Wheat meal plus yeast extract is the best diet for rearing the book borer T. herbarius.

Baetidae (Ephemeroptera) na região sudeste do Brasil: novos registros e chave para os gêneros no estágio ninfal / Baetidae (Ephemeroptera) from Southeastern Brazil: new records and key to nymph genera

Com o intuito de complementar e integrar o conhecimento relativo à fauna de Baetidae do sudeste brasileiro, treze espécies e nove gêneros dessa família são registrados. Dos vinte gêneros da família relatados para o Brasil, apenas cinco não foram encontrados na Região Sudeste. Uma lista com todas as espécies registradas, incluindo sua distribuição e referências bibliográficas pertinentes, é apresentada. Uma chave ilustrada é proposta para a identificação dos gêneros no estágio ninfal registrados até o momento para a região.

In order to complement and integrate the knowledge regarding the fauna of Baetidae from Southeastern Brazil, thirteen species and nine genera of this family are recorded. Out of the twenty small minnow mayflies genera reported from Brazil, only five were not found for the region. A checklist of the species reported, including their distribution and pertinent bibliography, is presented. A pictorical key to nymphs is proposed for the identification of the genera in Southeastern Brazil.

Estimative of Podisus nigrispinus (Dallas) (Heteroptera: Pentatomidae) development time with non linear models / Estimativa do tempo de desenvolvimento de Podisus nigrispinus (Dallas) (Heteroptera: Pentatomidae) através de modelos não lineares

The objective of this study was to evaluate the precision of the non linear models of Davidson (1942, 1944), Stinner et al. (1974), Sharpe & DeMichele (1977), and Lactin et al. (1995) to describe relationship between developmental rate of different stages of Podisus nigrispinus (Dallas) and temperature. Lower values of R² for the models of Davidson (0.1593 to 0.2672, and 0.1406 to 0.2804 for males and females, respectively) and of Stinner et al. (0.2136 to 0.6389, and 0.1417 to 0.3045 for males and females, respectively) showed that these models were not adequate to estimate developmental rate of P. nigrispinus as function of temperature. However, high values of R² for the models of Sharpe & DeMichele (0.9226 to 0.9893, and 0.8818 to 0.9914 for males and females, respectively), and of Lactin et al. (0.9485 to 0.9997, and 0.8961 to 0.9997 for males and females, respectively) showed that these models are suitable to estimate developmental rate of P. nigrispinus as function of temperature. Females of P. nigrispinus showed high tolerance to high temperature which is represented by high values of H H for immature stage of this insect obtained with the Sharpe & DeMichele model. According to this model females of P. nigrispinus present thermal stress at 33.3°C, which indicates that maximum thermal estimated by this model was close to the real one.

O objetivo deste estudo foi avaliar a precisão dos modelos não lineares de Davidson (1942, 1944), Stinner et al. (1974), Sharpe & DeMichele (1977) e Lactin et al. (1995) no estudo da relação entre as taxas de desenvolvimento das diferentes fases de Podisus nigrispinus (Dallas) e a temperatura. Os menores valores de R² para os modelos de Davidson (0,1593 a 0,2672, e de 0,1406 a 0,2804 para machos e fêmeas, respectivamente) e de Stinner et al. (0,2136 a 0,6389, e de 0,1417 a 0,3045 para machos e fêmeas, respectivamente), indicaram que esses modelos não são adequados para a estimativa do tempo de desenvolvimento de P. nigrispinus, em função da temperatura. Entretanto, os altos valores de R² para os modelos de Sharpe & DeMichele (0,9226 a 0,9893, e de 0,8818 a 0,9914 para machos e fêmeas, respectivamente), e de Lactin et al. (0,9485 a 0,9997, e de 0,8961 a 0,9997 para machos e fêmeas, respectivamente), indicaram que esses modelos são adequados para a estimativa do tempo de desenvolvimento de P. nigrispinus, em função da temperatura. Fêmeas de P. nigrispinus, na fase imatura, mostraram maior tolerância à alta temperatura, a qual é representada pelo parâmetro H H obtido do modelo de Sharpe & DeMichele. De acordo com este modelo, fêmeas de P. nigrispinus na fase imatura apresentam estresse térmico a 33,3°C, indicando que a estimativa da ação térmica máxima foi bastante realista.