Ultrafast broadband optical modulation in indium tin oxide/titanium dioxide 1D photonic crystal

Photonic crystals can integrate plasmonic materials such as Indium Tin Oxide (ITO) in their structure. Exploiting ITO plasmonic properties, it is possible to tune the photonic band gap of the photonic crystal upon the application of an external stimuli. In this work, we have fabricated a one-dimensional multilayer photonic crystal alternating ITO and Titanium Dioxide (TiO2) via radio frequency sputtering and we have triggered its optical response with ultrafast pump-probe spectroscopy. Upon photoexcitation, we observe a change in the refractive index of ITO. Such an effect has been used to create a photonic crystal that changes its photonic bandgap in an ultrafast time scale. All optical modulation in the visible region, that can be tuned by designing the photonic crystal, has been demonstrated

Large scale indium tin oxide (ITO) one dimensional gratings for ultrafast signal modulation in the visible spectral region

Indium tin oxide (ITO) is a heavily doped semiconductor with a plasmonic response in the near infrared region. When exposed to light, the distribution of conduction band electron induces a change in the real and imaginary parts of the dielectric permittivity. The coupling of the electromagnetic waves with the electrons in the conduction band of metallic nanostructures with ultrashort light pulses results in a nonlinear plasmonic response. Such optical modulation occurring on ultrafast time scales, e.g. picosecond response times, can be exploited and used to create integrated optical components with terahertz modulation speed. Here, we present a photophysical study on a one dimensional ITO grating, realized using a femtosecond micromachining process, a very industrially accessible technology. The geometries, dimensions and pitch of the various gratings analyzed are obtained by means of direct ablation in a controlled atmosphere of a homogeneous thin layer of ITO deposited on a glass substrate. The pitch has been selected in order to obtain a higher order of the photonic band gap in the visible spectral region. Femtosecond micromachining technology guarantees precision, repeatability and extreme manufacturing flexibility. By means of ultrafast pump-probe spectroscopy, we characterize both the plasmon and inter-band temporal dynamics. We observe a large optical nonlinearity of the ITO grating in the visible range, where the photonic band gap occurs, when pumped at the surface plasmon resonance in the near infrared (1500 nm) region. All together, we show the possibility of all-optical signal modulation with heavily doped semiconductors in their transparency window with a picosecond response time through the formation of ITO grating structures

Tolerância de Anticarsia gemmatalis Hübner, Pseudoplusia includens (Walker) E Rachiplusia nu (Guenée) à proteína Cry1Ac.

A soja geneticamente modificada com o gene sintetico de Cry1Ac e uma alternativa ao controle quimico de lepidopteros pragas na cultura da soja. Com a introducao da soja Bt, tornam-se necessarios estudos de analise de risco para prevenir a selecao de insetos resistentes e tambem para compreender o nivel de suscetibilidade dos insetos-alvo a proteina Cry1Ac e com isso iniciar um programa de manejo de resistencia. O objetivo deste trabalho foi determinar a suscetibilidade de Anticarsia gemmatalis Hubner, Pseudoplusia includens (Walker) e Rachiplusia nu (Guenee) provenientes do Rio Grande do Sul a proteina Cry1Ac. Para determinar a suscetibilidade foi utilizada a proteina sintetica de Cry1Ac, MVPII (11,14%). Foram testadas sete concentracoes da proteina Cry1Ac, incorporadas na dieta artificial, apos geleificacao, em cada celula foi inoculada uma lagarta neonata. As lagartas foram mantidas na dieta por sete dias, apos esse periodo avaliou-se a mortalidade e o peso das lagartas sobreviventes. Observou-se que, em ordem decrescente de tolerancia, P. includens apresentou menor suscetibilidade (CL50 1,53 μg Cry1Ac.ml-1 de dieta) a proteina Cry1Ac, seguida por R. nu (CL50 0,70 μg Cry1Ac.ml-1) e por ultimo A. gemmatalis, a qual foi a especie com maior suscetibilidade (CL50 0,04 μg Cry1Ac.ml-1)

Práticas de manejo de pragas utilizadas na soja e seu impacto sobre a cultura.

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Ultramorphology of digestive tract of Anticarsia gemmatalis (Hübner, 1818) (Lepidoptera: Noctuidae) at final larval development.

RESUMO: O trato digestivo dos insetos constitui uma importante barreira físico-química natural contra invasão de patógenos. Algumas larvas de lepidópteros são consideradas pragas agrícolas potenciais e sua biologia tem recebido muita atenção; no entanto, pouco se sabe sobre a morfologia do sistema digestivo. A análise morfológica do trato digestivo de Anticarsia gemmatalis em nível ultraestrutural é um método bastante eficaz para o estudo dos seus mecanismos de defesa. Os materiais foram fixados (solução de glutaraldeído 2,5%; 0.1M tampão fosfato, pH 7.3), pós-fixados (tetróxido de ósmio 1% no mesmo tampão), desidratados em ponto crítico, recobertos com ouro e analisados ao microscópio eletrônico de varredura 515-Philips. O trato digestivo de A. gemmatalis consiste de um tubo retilíneo de diâmetro e comprimento variável, subdividido em três regiões: intestino anterior formado pela cavidade bucal, faringe, esôfago e papo; o intestino médio que é a região mais longa do trato digestivo, sem aparente diferenciação morfológica ao longo do comprimento; e o intestino posterior que é diferenciado em piloro, íleo, cólon, e reto. Embora a morfologia geral do trato digestivo de A. gemmatalis seja bastante semelhante ao de outras espécies de Lepidoptera, o arranjo anatômico das camadas musculares do papo difere do descrito para larvas destes insetos. ABSTRACT: The digestive tract of insects is an important natural, physical, and chemical defense barrier against pathogen invasion. Certain lepidopteran caterpillars are serious pests of agricultural crops and their biology has received much attention, but little is known about the larval noctuid gut. The morphological analysis of the digestive tract in Anticarsia gemmatalis under scanning electron microscopy (SEM) is a good model for studies about its defense mechanism. The material was fixed (2,5% glutaraldehyde solution; 0.1M-phosphate buffer, pH 7.3), post-fixed (1% osmium tetroxide in the same buffer), dried at critical point, gold coated and analyzed in a SEM 515-Philips. A. gemmatalis digestive tract consists of a straight duct of varying length and diameter, subdivided in three main regions: the foregut formed by the oral cavity, pharynx, esophagus, and crop; the midgut that is the largest portion of the digestive tract

Genetic diversity of the sunflower caterpillar (Chlosyne lacinia saundersii Doubleday and Hewitson) ( Lepidoptera: Nymphalidae) populations determined by molecular RAPD markers.

Chlosyne lacinia saundersii is one of the most important pests of sunflower and it is the main target of insecticides applications. Larvae were collected in Londrina (PR), Santa Maria (RS), Dourados (MS), Ribeirão Preto (SP), Brasília (DF), Barreiras (BA), Uberaba (MG) and Vilhena (RO). Genomic DNA was extracted and amplified with ten-mer primers, which produced 101 loci. The size of the RAPD amplicons ranged from 180 to 2564 bp. Polymorphism among populations ranged from 31% to 67%, with the highest polymorphisms of 57% and 67% being detected in Uberaba and Vilhena populations, respectively. Populations with the highest similarity determined with Dice coefficient were from Ribeirão Preto and Barreiras, while insects from Londrina showed the highest similarity among them. Gene flow of C. lacinia saundersii 1.1 was lower than those previously observed for the noctuid Anticarsia gemmatalis Hübner, suggesting that C. lacinia saundersii populations are more isolated than the ones of this noctuid. Through the Analysis of Molecular Variance (AMOVA), RAPD variance was 33.64% among geographical populations and 66.36% within populations. These results suggest that populations of C. lacinia saundersii are genetically structured

Diferentes fontes alimentares na preferência de oviposição de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: noctuidae).

A agricultura brasileira tem como principais produtos a soja, o algodão, milho, trigo, arroz, feijão entre outros. Essa diversificação de culturas é um dos fatores que contribui para a dificuldade do manejo de Spodoptera frugiperda devido à ampla oferta de hospedeiros. Isso pode estar favorecendo a dispersão da praga entre os cultivos e selecionando novas preferências alimentares. O objetivo deste trabalho foi verificar a preferência de oviposição de S. frugiperda em soja, algodão, milho, trigo e aveia. Para os testes de preferencia foram utilizadas casas teladas instaladas no campo experimental da Embrapa Soja, em plantas com estádio fenológico entre V4 e V8 de acordo com cada cultura. O teste foi conduzido com chance de escolha, onde foram colocados dentro dos telados, 10 vasos de cada cultura testada contendo cinco plantas. Cada hospedeiro foi disposto de forma equidistante uns dos outros. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso com cinco repetições que foram cada telado com 10 vasos de cada espécie vegetal em seu interior. Após o inicio da oviposição (3 dias após emergência) 130 casais de S. frugiperda foram liberados no interior de cada repetição no início da escotofase. Após 72h da liberação das mariposas, as plantas eram vistoriadas verificando-se o total de posturas e sua localização. Os dados obtidos foram submetidos a análise de variância pelo programa estatístico SAS e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5%. No teste com chance de escolha foram detectadas diferenças significativas tanto no total de ovos quanto no número de posturas nas plantas de trigo, as demais culturas não apresentaram diferença quanto à preferência para oviposição. Enquanto que a média do total de ovos de S. frugiperda no trigo foi de aproximadamente 3.400 ovos, a aveia apresentou número médio inferior a 1.300 ovos. Essa diferença também se manteve quando relacionada à quantidade de posturas que variou de 24 para 7 posturas do trigo para a aveia e a soja. Os resultados demonstram que o trigo é melhor hospedeiro para S. frugiperda entre as culturas avaliadas, visto a maior preferência para oviposição e que futuramente pode trazer problemas para o manejo desta praga

Preferência de oviposição de Spodoptera eridania (Lepidoptera: Noctuidae).

A ampla oferta de hospedeiros pode estar favorecendo a dispersão de inúmeras pragas e entre essas, Spodoptera eridania tem crescido em importância para agricultura em algumas regiões brasileiras. Este trabalho objetivou avaliar a preferência de oviposição de S. eridania em soja, algodão, milho, trigo e aveia. Para os testes de preferência foram utilizadas casas teladas instaladas no campo experimental da Embrapa Soja, em plantas com estádio fenológico entre V4 e V8 de acordo com cada cultura. O teste foi conduzido com chance de escolha, onde foram colocados dentro dos telados, 10 vasos de cada cultura contendo cinco plantas. Cada hospedeiro foi disposto de forma equidistante uns dos outros. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso com cinco repetições compostas por cada telado com 10 vasos de cada espécie vegetal em seu interior. Após o inicio da oviposição (3 dias após emergência) 130 casais de S.eridania foram liberados em cada repetição no início da escotofase. Após 72h da liberação das mariposas, as plantas foram vistoriadas verificando-se a localização e o total de posturas. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo programa estatístico SAS e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5%. Com relação à quantidade de ovos a soja foi cultura que apresentou maior número, com um total aproximado de 1.869 ovos, as outras culturas não apresentaram diferença estatística. A quantidade de posturas foi maior para as culturas de soja e trigo, com 14 e 11 posturas respectivamente, os demais hospedeiros não diferiram entre si, com média variando entre 3 a 5 posturas. Os resultados mostraram que a soja e o trigo foram os melhores hospedeiros para S. eridania entre as culturas avaliadas