Fitoquímicos na interação de bicho-mineiro com cafeeiros.

Abstract

O presente trabalho objetivou explicar por que o bicho-mineiro prefere e se desenvolve melhor em genótipos suscetíveis de cafeeiros, testando as hipóteses: a) Ácido clorogênico, cafeína e derivados, presentes na folha de cafeeiros atuam como mediadores da interação entre este lepidóptero e cafeeiros, norteando a oviposição de Leucoptera coffeella; b) Estes compostos atuam como substâncias de defesa dos cafeeiros contra este minador de folhas, prejudicando o seu desenvolvimento; c) ou ainda, se existem fitoquímicos voláteis nas folhas desses genótipos de cafeeiros que atuam como mediadores da interação com este inseto, influenciando no comportamento de escolha para sua oviposição. Desta forma, ácido clorogênico, cafeína e derivados presentes em doze genótipos de cafeeiros, antes e depois da infestação por larvas deste inseto, foram quantificados por cromatografia líquida de alta eficiência e correlacionados com testes de preferência para oviposição nestes genótipos bem como com o teste de desenvolvimento desta praga (de ovo até adulto) nestes genótipos. Verificou-se que a concentração da cafeína contribuiu mais para a divergência entre os genótipos, podendo ser um mediador desta interação. Em seguida, foi conduzido um ensaio de preferência para postura usando concentrações crescentes de cafeína pulverizadas nas folhas do genótipo de cafeeiro com menor teor de cafeína (i.e., Híbrido 3). Os resultados obtidos possibilitaram o estabelecimento de uma relação concentração-resposta significativa, confirmando a hipótese de que a cafeína atua estimulando a postura do bicho-mineiro em folíolos de cafeeiro. Não foi verificada correlação significativa entre os teores dos fitoquímicos analisados com os parâmetros do desenvolvimento este minador de folhas. Assim, apesar da confirmação de resistência por antibiose em alguns genótipos de cafeeiro (Coffea racemosa e seus híbridos com C. arabica), os resultados obtidos não salientam a relevância de nenhum dos fitoquímicos analisados como mediador potencial desta interação. Entretanto, foi observado que infestação deste inseto acarreta declínio nos teores foliares de ácido clorogênico, que apesar de não exercer efeito nesta espécie-praga, pode favorecer a infestação por outras. Extratos dos compostos voláteis liberados por estes genótipos de cafeeiro foram coletados no campo e analisados em cromatografia gasosa acoplada com eletroantenograma (CG/EAD), bem como em cromatografia gasosa acoplada com espetrômetro de massas (CG/EM). A seguir, os dados foram estudados através da análise de variáveis canônicas e correlação canônica através das quais se verificou que p-cimeno correlacionava-se de modo significativo e proporcional com a oviposição do bicho-mineiro e que trans-B-ocimeno correlacionava de modo significativo e inversamente proporcional com a oviposição deste lepidóptero. Com o intuito de confirmar a atividade biológica do p-cimeno, testes de olfatômetro, em quatro vias, foram realizados com o bicho-mineiro, sendo verificada uma preferência significativa para as vias que possuíam este produto. Assim ficou confirmado o papel biológico do p-cimeno como mediador químico da interação entre bicho-mineiro e genótipos de cafeeiro, favorecendo a aproximação do bicho-mineiro com esta planta e o reconhecimento de hospedeiros suscetíveis.The present work aimed to explain why the coffee leaf miner prefers and develops better in susceptible coffee genotypes testing the following hypothesis: a) chlorogenic acid, caffeine and derivatives present in coffee leaves act as mediators of the intereaction between this Lepidoptera and coffee guiding the oviposition by Leucoptera coffeella; b) These compounds act as coffee defense susbstances against these leaf miner impairing its development; c) or yet there are leaf volatile fitochemicals in coffee genotypes mediating its interaction with this insect species influencing its egg laying behavior. Therefore, chlorogenic acid, caffeine and derivatives present in leaves from twelve coffee genotypes were quantified by high performance liquid chromatography before and after insect infestation and correlated with results from a free-choice test of egg laying preference and a non-choice test of insect development in these genotypes. Caffeine was the main contributor for the divergence among genotypes and is a potential mediator of this insect-plant interaction. Preference bioassays carried out to test the hypothesis spraying caffeine on leaves of the genotype with the lowest leaf caffeine content (i.e., Hybrid UFV 557-04). The results obtained allowed the recognition of a significant concentration-response relationship providing support for the hypothesis that caffeine stimulates oviposition by the coffee leaf miner in coffee genotypes. There was no significant correlation between the levels of the fitochemicals and the development parameters of this leaf miner. Therefore, despite the confirmation of antibiosis type of resistance in coffee genotypes (Coffea racemosa and its hybrids with C. arabica), the results obtained do not provide any evidence for the relationship under consideration. Nonetheless, infestation by the leaf miner seems top lead to a drop on the levels of chlorognic acid, which despite of not showing any activity on this species, may favor infestation by other arthropods. Extracts of volatile compounds from leaves of these coffee genotypes were field collected and analyzed by a gas chromatographer coupled with an electroantenographer (CG/AED) and also by a gas chromoatographer coupled with a mass espectrometer (CG/MS). The data was subjected to canonical variate analysis allowing the recognition of the positive correlation between p-cymene and egg-laying by the coffee leaf miner and the negative correlation between trans-B-ocimene and the same trait. Olfatomer tests in a four-arms apparatus were carried out to assess the biological activity of p-cymene and a significant preference to the arms containing this compound were observed. Therefore the biological role of p-cymene as a chemical mediator in the interaction between the coffee leaf miner and coffee genotypes was recognized favoring the approach and host recognition by the insect.