Biodiversity and ecological dynamics of Diceraeus (Hemiptera: Pentatomidae): an integrative omics approach at the host-microbiota interface (2025)
- Authors:
- Autor USP: DALLAGNOL, LILIAN CRIS - ESALQ
- Unidade: ESALQ
- Sigla do Departamento: LEA
- DOI: 10.11606/T.11.2025.tde-05022026-161339
- Subjects: BIODIVERSIDADE; DNA MITOCONDRIAL; GENÉTICA DE POPULAÇÕES; GENÔMICA; MARCADOR MOLECULAR; PERCEVEJO
- Keywords: Interação inseto-microbiota; Plasticidade transcricional
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Os percevejos fitófagos da família Pentatomidae ocupam posição de destaque nos agroecossistemas neotropicais pela sua diversidade biológica e impacto econômico. Entre eles, Diceraeus melacanthus (Dallas) e D. furcatus (Fabricius), tradicionalmente considerados pragas secundárias, emergiram como importantes pragas da soja, milho e trigo em sistemas agrícolas intensivos no Brasil. A plasticidade alimentar e a capacidade de explorar mosaicos agrícolas sustentam esse sucesso adaptativo, embora as bases evolutivas, genéticas e ecológicas desse processo permaneçam pouco compreendidas. Para avançar nesse entendimento, integramos abordagens de genômica, genética populacional, metagenômica, metatranscritômica e cultivo de simbiontes, investigando a interface inseto-microbiota como eixo central da adaptação. A caracterização dos genomas mitocondriais revelou regiões conservadas sob seleção purificadora, úteis como marcadores filogenéticos e taxonômicos, e microssatélites, potenciais marcadores para estudos de variabilidade genética e estrutura populacional. Esses recursos também esclareceram relações filogenéticas complexas na família Pentatomidae e forneceram a base para explorar a diversidade genética e a estrutura de populações em diferentes ecorregiões e hospedeiros vegetais. Os resultados mostraram trajetórias contrastantes: D. furcatus mantém elevada variabilidade e ampla conectividade espacial, enquanto D. melacanthus apresenta compartimentalização genética e sinais de efeitofundador, especialmente em populações associadas ao milho, sugerindo influências diretas de barreiras geográficas, práticas agrícolas e hospedeiros sobre sua evolução. A análise da microbiota intestinal de D. melacanthus acrescentou uma dimensão ecológica fundamental. As comunidades revelaram um núcleo estável dominado por Pantoea e Erwinia, complementado por uma periferia plástica modulada por geografia e dieta. Esse arranjo core-periferia confere resiliência ecológica, explicando a ampla adaptabilidade da espécie a diferentes ambientes. A caracterização funcional dos simbiontes, integrando isolamento bacteriano, genômica comparativa e metatranscritômica, revelou a coexistência de um simbionte central metabolicamente ativo (Pantoea sp.1 n. sp.), e de um parceiro facultativo de expressão restrita (Sodalis praecaptivus subsp. spalangiae), cuja contribuição depende do contexto ecológico. A avaliação de perfis transcricionais sob diferentes dietas demonstrou que a plasticidade alimentar depende da coordenação entre hospedeiro e microbiota. Genes do inseto ligados à barreira epitelial, à desintoxicação e ao metabolismo responderam de forma distinta conforme o hospedeiro vegetal, enquanto os simbiontes ajustaram seu funcionamento em rotas biossintéticas de vitaminas e em vias redox e de transporte. Essa divisão funcional revela um modelo de adaptação em que custos metabólicos são redistribuídos entre inseto e microbiota, permitindo a exploração eficiente de distintoshospedeiros. Ao integrar múltiplos níveis de análise, do mitogenoma às redes transcricionais do holobionte, este trabalho mostra como processos históricos, estrutura populacional, microbiota intestinal e plasticidade molecular se articulam para explicar o sucesso de D. melacanthus em agroecossistemas intensivos. Essa abordagem holo-ômica amplia a compreensão da diversidade, da evolução e das interações de simbiose desses percevejos, ao mesmo tempo em que aponta novos caminhos para o manejo sustentável, reconhecendo inseto e microbiota como uma unidade funcional integrada
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2025
- Data da defesa: 18.11.2025
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
DALLAGNOL, Lilian Cris. Biodiversity and ecological dynamics of Diceraeus (Hemiptera: Pentatomidae). 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-05022026-161339/. Acesso em: 17 fev. 2026. -
APA
Dallagnol, L. C. (2025). Biodiversity and ecological dynamics of Diceraeus (Hemiptera: Pentatomidae): an integrative omics approach at the host-microbiota interface (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-05022026-161339/ -
NLM
Dallagnol LC. Biodiversity and ecological dynamics of Diceraeus (Hemiptera: Pentatomidae): an integrative omics approach at the host-microbiota interface [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 17 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-05022026-161339/ -
Vancouver
Dallagnol LC. Biodiversity and ecological dynamics of Diceraeus (Hemiptera: Pentatomidae): an integrative omics approach at the host-microbiota interface [Internet]. 2025 ;[citado 2026 fev. 17 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11146/tde-05022026-161339/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.11.2025.tde-05022026-161339 (Fonte: oaDOI API)
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