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Mechanisms underlying resistance of Euschistus heros (Hemiptera: Pentatomidae) to the neonicotinoid thiamethoxam and the pyrethroid lambda-cyhalothrin (2024)

  • Authors:
  • Autor USP: LIRA, EWERTON DA COSTA - ESALQ
  • Unidade: ESALQ
  • Sigla do Departamento: LEA
  • DOI: 10.11606/T.11.2024.tde-11032025-105554
  • Subjects: BIOTA INTESTINAL; EXPRESSÃO GÊNICA; INSETICIDAS; PERCEVEJO
  • Keywords: Análises metagenômicas; Transcritoma
  • Agências de fomento:
  • Language: Inglês
  • Abstract: A evolução da resistência a inseticidas representa um desafio significativo ao controle de pragas e a produtividade agrícola. Neste estudo, utilizamos técnicas de sequenciamento de RNA e DNA para investigar os mecanismos moleculares associados à resistência de E. heros ao thiamethoxam e à lambda-cyhalothrin. Além disso, exploramos a potencial contribuição da microbiota associada a estes fenômenos de resistência. A análise comparativa da expressão gênica entre a linhagem suscetível (SUS) e a resistente ao thiamethoxam (NEO) identificou 215 transcritos significativamente diferencialmente expressos (DE). Os transcritos DE associados ao metabolismo de xenobióticos foram todos superexpressos na linhagem NEO. A análise comparativa da linhagem SUS e resistente à lambda-cyhalothrin (PYR) identificou 204 transcritos DE, incluindo uma esterase (esterase FE4), uma glutationa-S-transferase, um transportador ABC (ABCC1) e aquaporinas que foram superexpressos na linhagem PYR. Identificamos 9.588 e 15.043 SNPs não-sinônimos nas linhagens PYR e NEO, respectivamente, em comparação com a linhagem SUS. Uma das variantes (D70N) detectada na linhagem NEO ocorre em uma das subunidades (α5) do receptor nicotínico da acetilcolina, o sítio-alvo dos inseticidas neonicotinoides. No entanto, a posição desse resíduo mostrou-se muito variável entre as subunidades α5 de diferentes espécies de insetos. A análise da microbiota intestinal de E. heros revelou uma forte predominância dey-Proteobacteria (Pseudomonadota), principalmente com representantes de Enterobacteriaceae (Genus_NA_ Enterobac_ASV0008, Serratia e Yokenella) e Erwiniaceae (Genus_NA_Erwin_ASV0001, Erwinia e Pantoea). Foi encontrada uma maior diversidade microbiana nas linhagens de laboratório em comparação às populações de campo. A linhagem resistente ao piretroide lambda-cyhalothrin (RESPYR) apresentou maior abundância de Serratia, Siccibacter e Pantoea, tendo Serratia e Siccibacter também sido identificadas como potenciais biomarcadores da resistência à lambda-cyhalothrin. A seleção de E. heros para resistência ao thiamethoxam (RESNEO) não afetou a diversidade da microbiota intestinal e a homeostase da comunidade quando comparada com a linhagem suscetível de referência (SUSNEO), com Yokenella sendo identificada como potencial biomarcador para a linhagem resistente ao thiamethoxam (RESNEO). Análises genômicas comparativas levaram à identificação de dois isolados cultiváveis de bactérias degradadoras de lambda-cyhalothrin e thiamethoxam em E. heros, sendo Serratia toxivorans n. sp. e Delftia acidovorans. Em conclusão, a resistência ao thiamethoxam (neonicotinoide) e à lambda-cyhalothrin (piretroide) em E. heros está associada à superexpressão de vários genes que codificam por proteínas normalmente envolvidas nas três fases do metabolismo dos xenobióticos. Os nossos resultados também destacam a importância da microbiota intestinal na metabolização de compostos tóxicos. Em conjunto, estasdescobertas fornecem informações sobre a potencial base da resistência em E. heros e podem contribuir para o desenvolvimento e implementação de estratégias de manejo da resistência contra esta importante praga
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 25.11.2024
    • Acesso à fonteAcesso à fonteDOI
    Informações sobre o DOI: 10.11606/T.11.2024.tde-11032025-105554 (Fonte: oaDOI API)
    • Este periódico é de acesso aberto
    • Este artigo é de acesso aberto
    • URL de acesso aberto
    • Cor do Acesso Aberto: gold
    • Licença: cc-by-nc-sa
    How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      LIRA, Ewerton da Costa. Mechanisms underlying resistance of Euschistus heros (Hemiptera: Pentatomidae) to the neonicotinoid thiamethoxam and the pyrethroid lambda-cyhalothrin. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-11032025-105554/. Acesso em: 10 jan. 2026.

    • APA

      Lira, E. da C. (2024). Mechanisms underlying resistance of Euschistus heros (Hemiptera: Pentatomidae) to the neonicotinoid thiamethoxam and the pyrethroid lambda-cyhalothrin (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-11032025-105554/

    • NLM

      Lira E da C. Mechanisms underlying resistance of Euschistus heros (Hemiptera: Pentatomidae) to the neonicotinoid thiamethoxam and the pyrethroid lambda-cyhalothrin [Internet]. 2024 ;[citado 2026 jan. 10 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-11032025-105554/

    • Vancouver

      Lira E da C. Mechanisms underlying resistance of Euschistus heros (Hemiptera: Pentatomidae) to the neonicotinoid thiamethoxam and the pyrethroid lambda-cyhalothrin [Internet]. 2024 ;[citado 2026 jan. 10 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-11032025-105554/

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