Voláteis induzidos por herbivoria em plantas de mandioca e atratividade a ácaros (Acari: Tetranychidae: Phytoseiidae)

Under natural conditions, plants release volatile organic compounds (VOCs) that can differ either qualitative or quantitatively from those induced by herbivory. Induced VOCs are specific, varying with the attacked plant species, with the herbivore, and the developmental stages and conditions from both species. Induced VOCs mediate important ecological interactions. They can attract predators and parasitoids, repel herbivores and mediate communication between neighboring plants and different parts of the same plant. Cassava (Manihot esculenta) is a native plant from Brazil cultivated in all regions, but mainly in the northeast region. It has an important role in animal and human feeding, manufacturing of industrial products and the creation of jobs and income. Several studies have been conducted to identify the volatile compounds induced by herbivory and observe their influence in the behavior of herbivores and their natural enemies, however, to date little is known about the VOCs emissions of cassava plants and their role in arthropod-plant interactions. This study aimed at identifying the volatiles induced by herbivory from the herbivorous mites Mononychellus tanjoa, Tetranychus urticae and T. gloveri in cassava plants, and how these herbivorous mites and the predatory mite Neoseiulus idaeus respond to induced VOCs blends. Twenty three compounds (monoterpenes, sesqueterpenes, aldehyde, alcohol, esters, oxime, phenylpropanoid and indole) were identified in the headspace of healthy and mite-damaged cassava plants. Herbivore-damaged plants released novel compounds that weren’t emitted by the healthy plants. Significant difference were found in the emission of methyl salicylate by M. tanajoa and T. gloveri infested plants, and (Z)-3-hexen-1-ol infested with T. urticae, when compared to healthy plants. The compounds (Z)-β-ocimene, 2-methyl propanol oxime, 2-methyl butanoloxime, indole, methyl anthranilate and (E)-nerolidol were only induced by herbivory from T. urticae, and may be involved in the attraction of N. idaeus, since the predator with experience in cassava significantly preferred plants infested with T. urticae compared to healthy plants. Tetranychus gloveri with cassava experience preferred healthy cassava plants compared to clean air, demonstrating that the plant produces volatiles that are attractive to herbivores. It can be concluded that after the herbivory cassava plants emit VOCs that differ qualitatively and quantitatively from those released by healthy plants and the total amount emitted increases with the density of mites in the plant. Despite the emission of VOCs known to attract predatory mites by plants infested with M. tanajoa and T. gloveri, N. idaeus did not prefer infested plants, suggesting that the level of induction was not sufficient or these herbivorous mites are not attractive to the predator.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESAs plantas constantemente liberam um conjunto de compostos orgânicos voláteis (COVs) para a atmosfera que pode diferir qualitativa e quantitativamente dos voláteis que são liberados quando são atacadas por herbívoros. A composição desses voláteis é específica, variando de acordo com a espécie de planta e do herbívoro, e com os estágios de desenvolvimento e condições dessas espécies. Os COVs são importantes na mediação de interações específicas, podendo atrair predadores e parasitoides, repelir herbívoros e mediar a comunicação entre plantas vizinhas e diferentes partes de uma mesma planta. A mandioca, Manihot esculenta, é uma planta nativa do Brasil, sendo cultivada em todas as regiões, destacando-se a região Nordeste, com importante papel na alimentação humana e animal, como matéria-prima para produtos industriais e geração de emprego e renda. Diversos estudos têm sido realizados com o objetivo de identificar os COVs induzidos por herbivoria e observar a sua influência no comportamento dos herbívoros e seus inimigos naturais, porém pouco se sabe sobre as emissões de COVs das plantas de mandioca e seu papel nas interações artrópodes-plantas. No presente estudo buscou-se identificar os voláteis induzidos pela herbivoria dos ácaros Mononychellus tanajoa, Tetranychus urticae e T. gloveri em plantas de mandioca, e como esses ácaros herbívoros e o ácaro predador Neoseiulus idaeus respondem aos conjuntos de COVs induzidos. Foram identificados 23 compostos (monoterpenos, sesquiterpenos, aldeídos, álcool, oximas, éster, indole e fenilpropanoide) liberados pelas plantas de mandioca sadias e submetidas à herbivoria. Plantas com herbivoria emitiram novos compostos que não foram liberados pelas plantas sadias. Foi encontrada diferença significativa na emissão de salicilato de metila pelas plantas com herbivoria de M. tanajoa e T. gloveri, e (Z)-3-hexen-1-ol pelas plantas com herbivoria de T. urticae, quando comparadas com as plantas sadias. Os compostos (Z)-β-ocimeno, 2-metil propanol oxima, 2-metil butanol oxima, indole, metil anthranilate e (E)-nerolidol foram induzidos apenas pela herbivoria de T. urticae e podem estar envolvidos na atração de N. idaeus, uma vez que o predador com experiência em mandioca preferiu significativamente as plantas infestadas com T. urticae em comparação às plantas sadias. Tetranychus gloveri com experiência em mandioca preferiu plantas de mandioca sadias em comparação ao ar limpo, demonstrando que a planta produz voláteis atraentes para os herbívoros. Pode-se concluir que após a herbivoria plantas de mandioca emitem COVs que diferem qualitativa e quantitativamente daqueles liberados pelas plantas sadias e a quantidade total emitida aumenta com a densidade de ácaros na planta. Apesar da emissão de COVs conhecidos por atraírem ácaros predadores pelas plantas infestadas com M. tanajoa e T. gloveri, N. idaeus não preferiu as plantas infestadas, sugerindo que o nível de indução não foi suficiente ou esses ácaros herbívoros não são atraentes para o predador