Histochemical profile and composition of the cell wall during the development of galls induced by Bystracoccus mataybae (Eriococcidae) in Matayba guianensis (Sapindaceae)

Bystracoccus mataybae (Eriococcidae, Hemiptera) induce galls on Matayba guianensis Aubl. (Sapindaceae), an abundant plant species of the Cerrado. The galling insect is parthenogenetic and has three instars throughout its development, all of them occurring on the same host in a synchronized cycle. Stem galls are induced by first instar nymphs (crawlers) at the dry season. When the leaf sprouting begins, the second instar nymph moves to the leaflets to induce a new gall cycle. At the leaflets, the second nymph becomes adult, gets pregnancy and die after the crawlers get out of the leaflet galls and move to stem. Thus, the objective of the study was to understand the dynamics of the structural and chemical components in Matayba guianensis galls. The structural and chemical study in different insect stages revealed that galls induced by the first instar nymph of B. mataybae in stem presented low complexity compared to leaflet galls induced by the second instar nymphs. The compartmentalization of the primary and secondary compounds was determined early by the second instar nymph at the beginning of leaflet gall development, and they change little during the other stages of the galling insect. Changes were observed in the pectic and protein cell wall composition from non-galled leaflet to gall and during gall development. Pectins with different methyl esterification degrees were more present in young galls. The lignification process started in young galls and seems to be related not only as mechanism of stress dissipation but also assist in the growth and stretching of the cell wall. Thus, all the structural and chemical changes in M. guianensis galls occur within the morphogenetic potentials of host plant dependent of the induction sites.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorDissertação (Mestrado)Bystracoccus mataybae (Eriococcidae, Hemiptera) é um inseto galhador que induz galhas em Matayba guianensis Aubl. (Sapindaceae), espécie vegetal abundante no Cerrado. O galhador é partenogenético e possui três instares ao longo do seu desenvolvimento, com ocorrência no mesmo hospedeiro e em um ciclo sincronizado. Galhas em caules são induzidas por ninfas de primeiro ínstar (crawlers) na estação seca. No período de brotação das folhas, a ninfa do segundo instar se move para os folíolos para induzir um novo ciclo. Nos folíolos, a segunda ninfa se torna adulta, engravida e morre depois que os crawlers saem das galhas foliolares e se movem para o caule. Assim, o objetivo do estudo foi compreender a dinâmica dos componentes estruturais e químicos em galhas de Matayba guianensis. O estudo estrutural e químico das galhas com diferentes estágios do inseto galhador mostrou que galhas induzidas pela ninfa de primeiro instar de B. Mataybae, no caule, apresentaram baixa complexidade estrutural em comparação com as galhas de segundo instar induzidas nos folíolos. A compartimentação dos compostos primários e secundários foi determinada precocemente por ninfas de segundo instar em folíolos jovens e, poucas alterações ocorrem durante os demais estágios de vida do inseto. Em relação a composição péctica e protéica das paredes celulares, houve alterações dos folíolos não galhados para as galhas e durante o desenvolvimento da galha. Pectinas com diferentes níveis de metilesterificação foram mais presentes em galhas jovens. O processo de lignificação começou em galhas jovens e parece estar relacionado não apenas com o mecanismo de dissipação do estresse, mas também no crescimento e alongamento da parede celular. Dessa forma, alterações estruturais e químicas nas galhas de M. guianensis ocorrem dentro dos potenciais morfogenéticos da planta hospedeira, dependendo de cada sítio de indução do galhador