Consumo foliar da traça-das-crucíferas em couve e brócolis tratados com sinigrina / Leaf area consumed by diamondback moth feeding on kale and brocolis treated with sinigrin

A estimativa da área foliar, em função da sua redução causada pelo consumo por insetos filófagos, é uma metodologia básica em várias áreas da Entomologia, como, por exemplo, em estudos sobre resistência de plantas, entomologia econômica e ecologia nutricional. Um dos fatores que pode interferir na quantidade de área foliar consumida pelo fitófago é a presença de certos químicos nas folhas, como a sinigrina em brassicáceas. Dessa forma, foram aplicadas em folhas de couve e brócolis diversas concentrações de sinigrina (0,2, 0,4, 0,8, 1,6, e 3,2 mg/mL em solução a 5% de Tween20(r)), medindo-se o consumo da área foliar por lagartas de P. xylostella, o qual foi aferido pela porcentagem de redução da área, diferença de peso e escala visual de notas. Os resultados mostraram que as concentrações 0,2, 0,4 e 3,2 mg/mL de sinigrina aumentam o consumo em folhas de couve e diminuem em folhas de brócolis por lagartas de P. xylostella. As metodologias utilizadas proporcionam resultados similares, sendo as estimativas de peso fresco e nota visual mais práticas.(AU)

Leaf area estimation, based on their reduction due to consumption by phytophagous insects, is a basic methodology in several areas of Entomology, for instance, in studies about plant resistance, economic entomology and nutritional ecology. One of the factors that can affect the amount of leaf area consumed by insects is the presence of certain chemicals in the leaves, such as sinigrin in Brassicaceae. Thus, several concentrations of sinigrin were applied on the leaves of cabbage and broccoli (0.2, 0.4, 0.8, 1.6, and 3.2 mg/mL in 5% Tween20(r) solution) in order to measure leaf area consumption by larvae of P. xylostella, estimated by the percentage of area reduction, weight loss and visual scale of notes. The results show that the concentrations of 0.2, 0.4 and 3.2 mg/mL of sinigrin increase larvae consumption of P. xylostella on kale leaves and decrease it on broccoli leaves. The methodologies used provide similar results, and fresh weight measurements and visual grades are more practical.(AU)

Consumo foliar da traça-das-crucíferas em couve e brócolis tratados com sinigrina / Leaf area consumed by diamondback moth feeding on kale and brocolis treated with sinigrin

A estimativa da área foliar, em função da sua redução causada pelo consumo por insetos filófagos, é uma metodologia básica em várias áreas da Entomologia, como, por exemplo, em estudos sobre resistência de plantas, entomologia econômica e ecologia nutricional. Um dos fatores que pode interferir na quantidade de área foliar consumida pelo fitófago é a presença de certos químicos nas folhas, como a sinigrina em brassicáceas. Dessa forma, foram aplicadas em folhas de couve e brócolis diversas concentrações de sinigrina (0,2, 0,4, 0,8, 1,6, e 3,2 mg/mL em solução a 5% de Tween20(r)), medindo-se o consumo da área foliar por lagartas de P. xylostella, o qual foi aferido pela porcentagem de redução da área, diferença de peso e escala visual de notas. Os resultados mostraram que as concentrações 0,2, 0,4 e 3,2 mg/mL de sinigrina aumentam o consumo em folhas de couve e diminuem em folhas de brócolis por lagartas de P. xylostella. As metodologias utilizadas proporcionam resultados similares, sendo as estimativas de peso fresco e nota visual mais práticas.(AU)

Leaf area estimation, based on their reduction due to consumption by phytophagous insects, is a basic methodology in several areas of Entomology, for instance, in studies about plant resistance, economic entomology and nutritional ecology. One of the factors that can affect the amount of leaf area consumed by insects is the presence of certain chemicals in the leaves, such as sinigrin in Brassicaceae. Thus, several concentrations of sinigrin were applied on the leaves of cabbage and broccoli (0.2, 0.4, 0.8, 1.6, and 3.2 mg/mL in 5% Tween20(r) solution) in order to measure leaf area consumption by larvae of P. xylostella, estimated by the percentage of area reduction, weight loss and visual scale of notes. The results show that the concentrations of 0.2, 0.4 and 3.2 mg/mL of sinigrin increase larvae consumption of P. xylostella on kale leaves and decrease it on broccoli leaves. The methodologies used provide similar results, and fresh weight measurements and visual grades are more practical.(AU)

Toxicity and residual control of Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Plutellidae) with Bacillus thuringiensis Berliner and insecticides

Plutella xylostella L. is the most important worldwide pest of cruciferous plants and indiscriminate use of insecticides has led to the resistance of the species to different groups. This research was conducted to compare the toxicity and persistence of two strains of Bacillus thuringiensis to P. xylostella larvae. Concentrations between 125 and 500g 100L-1 of water of the commercial products were evaluated and compared to the insect growth inhibitor diflubenzuron and to the neurotoxic pyrethroid deltamethrin. The efficacy of the insecticides was compared between treated plants kept indoor greenhouse and outdoor. Third instar larvae were more susceptible to B. thuringiensis than first instar ones. Agree and Dipel showed similar control rates of third instars until 10 days after treatment, but on the 15th day, Agree was significantly more efficient than Dipel. Both B. thuringiensis formulations showed a reduction in mortality after 10 days when the treated plants were exposed to natural weather conditions in comparison to the same treatments kept inside greenhouse. Dimilin (100g 100L-1 of water) and deltamethrin (30ml of commercial product 100L-1 of water) were not efficient to control third instar larvae of P. xylostella. This inefficiency cannot be attributed to a resistant population of P. xylostella since the larval population used in the experiments was not subjected to insecticide pressure, once the crop was organically cultivated all year round. The results showed that both formulations of B. thuringiensis are sound alternatives for the control of the diamondback moth in organically conducted cruciferous crops, considering the high residual control provided under subtropical weather conditions.

Larvas de Plutella xylostella L. são as principais pragas de crucíferas cultivadas e o uso excessivo e indiscriminado de inseticidas tem levado a resistência da espécie para diferentes grupos de inseticidas. Este trabalho foi conduzido para comparar a toxicidade de duas formulações de Bacillus thuringiensis para larvas de primeiro e terceiro ínstar de P. xylostella. Concentrações entre 125 e 500g 100L-1 de água do produto comercial foram avaliadas e comparadas com o inibidor do crescimento diflubenzuron e com o piretroide deltametrina. A eficiência dos inseticidas foi comparada em plantas tratadas e mantidas dentro e fora da casa de vegetação. Larvas de terceiro ínstar foram mais suscetíveis a B. thuringiensis do que larvas de primeiro ínstar. Agree e Dipel apresentaram taxas de controle semelhantes até 10 dias após a aplicação, porém após 15 dias, Agree foi significativamente mais eficiente do que Dipel. Ambas as formulações apresentaram uma redução na mortalidade larval quando as plantas foram expostas às condições climáticas em comparação aos mesmos tratamentos mantidos em casa de vegetação. Dimilin (100g 100L-1 de água) e deltametrina (30ml de produto comercial 100L-1 de água) não foram eficientes para o controle de lagartas de terceiro ínstar de P. xylostella. Tal ineficiência não pode ser atribuída a um possível efeito de resistência da população de P. xylostella a esses produtos, uma vez que a colônia da espécie utilizada nos experimentos não estava sujeita à pressão de seleção, por se tratar de uma população coletada em área conduzida organicamente durante todo o transcorrer do ano. Os resultados mostram que as duas formulações de B. thuringiensis são alternativas viáveis para o controle de P. xylostella em cultivo orgânico de crucíferas, tendo em vista o expressivo controle residual observado para as condições climáticas dos subtrópicos.

Toxicity and residual control of Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Plutellidae) with Bacillus thuringiensis Berliner and insecticides

Plutella xylostella L. is the most important worldwide pest of cruciferous plants and indiscriminate use of insecticides has led to the resistance of the species to different groups. This research was conducted to compare the toxicity and persistence of two strains of Bacillus thuringiensis to P. xylostella larvae. Concentrations between 125 and 500g 100L-1 of water of the commercial products were evaluated and compared to the insect growth inhibitor diflubenzuron and to the neurotoxic pyrethroid deltamethrin. The efficacy of the insecticides was compared between treated plants kept indoor greenhouse and outdoor. Third instar larvae were more susceptible to B. thuringiensis than first instar ones. Agree and Dipel showed similar control rates of third instars until 10 days after treatment, but on the 15th day, Agree was significantly more efficient than Dipel. Both B. thuringiensis formulations showed a reduction in mortality after 10 days when the treated plants were exposed to natural weather conditions in comparison to the same treatments kept inside greenhouse. Dimilin (100g 100L-1 of water) and deltamethrin (30ml of commercial product 100L-1 of water) were not efficient to control third instar larvae of P. xylostella. This inefficiency cannot be attributed to a resistant population of P. xylostella since the larval population used in the experiments was not subjected to insecticide pressure, once the crop was organically cultivated all year round. The results showed that both formulations of B. thuringiensis are sound alternatives for the control of the diamondback moth in organically conducted cruciferous crops, considering the high residual control provided under subtropical weather conditions.

Larvas de Plutella xylostella L. são as principais pragas de crucíferas cultivadas e o uso excessivo e indiscriminado de inseticidas tem levado a resistência da espécie para diferentes grupos de inseticidas. Este trabalho foi conduzido para comparar a toxicidade de duas formulações de Bacillus thuringiensis para larvas de primeiro e terceiro ínstar de P. xylostella. Concentrações entre 125 e 500g 100L-1 de água do produto comercial foram avaliadas e comparadas com o inibidor do crescimento diflubenzuron e com o piretroide deltametrina. A eficiência dos inseticidas foi comparada em plantas tratadas e mantidas dentro e fora da casa de vegetação. Larvas de terceiro ínstar foram mais suscetíveis a B. thuringiensis do que larvas de primeiro ínstar. Agree e Dipel apresentaram taxas de controle semelhantes até 10 dias após a aplicação, porém após 15 dias, Agree foi significativamente mais eficiente do que Dipel. Ambas as formulações apresentaram uma redução na mortalidade larval quando as plantas foram expostas às condições climáticas em comparação aos mesmos tratamentos mantidos em casa de vegetação. Dimilin (100g 100L-1 de água) e deltametrina (30ml de produto comercial 100L-1 de água) não foram eficientes para o controle de lagartas de terceiro ínstar de P. xylostella. Tal ineficiência não pode ser atribuída a um possível efeito de resistência da população de P. xylostella a esses produtos, uma vez que a colônia da espécie utilizada nos experimentos não estava sujeita à pressão de seleção, por se tratar de uma população coletada em área conduzida organicamente durante todo o transcorrer do ano. Os resultados mostram que as duas formulações de B. thuringiensis são alternativas viáveis para o controle de P. xylostella em cultivo orgânico de crucíferas, tendo em vista o expressivo controle residual observado para as condições climáticas dos subtrópicos.

Resistance of Brazilian diamondback moth populations to insecticides

Plutella xylostella is a recurring pest on cruciferous crops around the world. In Brazil, it typically requires large number of insecticide sprays, which may lead to fast evolution of resistance. The aim of this study was to assess the susceptibility of Brazilian diamondback moth populations to the insecticides abamectin, deltamethrin, and spinosad. Leaf dip bioassays were used to determine mortality data obtained after 48 h of exposure to insecticides and subjected to Probit analysis. The population from Bonito, state of Pernambuco, Brazil, had the highest toxicity ratio (20.2 - fold) to abamectin compared to the reference population. The LC50 values for deltamethrin ranged from 85.2 to 360.1 mg L-1, demonstrating a high survival of populations in relation to this insecticide field dose rate (7.5 mg L-1). The toxicity ratios of the estimated LC50s, however, were very low (varying from 2.2 - to 4.2 - fold). Most populations exhibited toxicity ratios for spinosad, ranging from 2.3 - to 5.1 - fold, while both the LC50 and LC95 values reflected a high susceptibility to the spinosad field dosage (120 mg L-1). Only the Bonito - PE population resisted to abamectin, while all P. xylostella populations were resistant to deltamethrin, but particularly susceptible to spinosad because of the absence of selection pressure with it in these areas.

Plutella xylostella é uma praga recorrente em brássicas de todo o mundo. No Brasil, normalmente exige grande número de pulverizações de inseticidas, que pode levar à rápida evolução da resistência. Avaliou-se a suscetibilidade de populações brasileiras da traça das crucíferas aos inseticidas abamectina, deltametrina e espinosade. Bioensaios de imersão de folhas foram utilizados para determinar a mortalidade, sendo os dados obtidos após 48 h de exposição aos inseticidas e submetidos à análise de Probit. A população de Bonito-PE apresentou a maior razão de toxicidade (20,2 vezes) para abamectina em relação à população de referência. Os valores de CL50s para deltametrina variaram entre 85,2 - 360,1 mg L-1, demonstrando alta sobrevivência das populações a este inseticida com relação à dose de campo (7,5 mg L-1). Entretanto, as razões de toxicidade das CL50 estimadas foram muito baixas (variando de 2,2 a 4,2 vezes). A maioria das populações apresentou razões de toxicidade para espinosade, variando de 2,3 para 5,1 vezes, embora os valores de CL demonstram alta suscetibilidade delas à dose de campo para espinosade (120 mg L-1). Apenas a população de Bonito PE apresentou resistência a abamectina, enquanto todas as populações de P. xylostella estão resistentes a deltametrina, mas suscetíveis ao espinosade particularmente devido à ausência de pressão de seleção com este nestas áreas.

Resistance of Brazilian diamondback moth populations to insecticides

Plutella xylostella is a recurring pest on cruciferous crops around the world. In Brazil, it typically requires large number of insecticide sprays, which may lead to fast evolution of resistance. The aim of this study was to assess the susceptibility of Brazilian diamondback moth populations to the insecticides abamectin, deltamethrin, and spinosad. Leaf dip bioassays were used to determine mortality data obtained after 48 h of exposure to insecticides and subjected to Probit analysis. The population from Bonito, state of Pernambuco, Brazil, had the highest toxicity ratio (20.2 - fold) to abamectin compared to the reference population. The LC50 values for deltamethrin ranged from 85.2 to 360.1 mg L-1, demonstrating a high survival of populations in relation to this insecticide field dose rate (7.5 mg L-1). The toxicity ratios of the estimated LC50s, however, were very low (varying from 2.2 - to 4.2 - fold). Most populations exhibited toxicity ratios for spinosad, ranging from 2.3 - to 5.1 - fold, while both the LC50 and LC95 values reflected a high susceptibility to the spinosad field dosage (120 mg L-1). Only the Bonito - PE population resisted to abamectin, while all P. xylostella populations were resistant to deltamethrin, but particularly susceptible to spinosad because of the absence of selection pressure with it in these areas.

Plutella xylostella é uma praga recorrente em brássicas de todo o mundo. No Brasil, normalmente exige grande número de pulverizações de inseticidas, que pode levar à rápida evolução da resistência. Avaliou-se a suscetibilidade de populações brasileiras da traça das crucíferas aos inseticidas abamectina, deltametrina e espinosade. Bioensaios de imersão de folhas foram utilizados para determinar a mortalidade, sendo os dados obtidos após 48 h de exposição aos inseticidas e submetidos à análise de Probit. A população de Bonito-PE apresentou a maior razão de toxicidade (20,2 vezes) para abamectina em relação à população de referência. Os valores de CL50s para deltametrina variaram entre 85,2 - 360,1 mg L-1, demonstrando alta sobrevivência das populações a este inseticida com relação à dose de campo (7,5 mg L-1). Entretanto, as razões de toxicidade das CL50 estimadas foram muito baixas (variando de 2,2 a 4,2 vezes). A maioria das populações apresentou razões de toxicidade para espinosade, variando de 2,3 para 5,1 vezes, embora os valores de CL demonstram alta suscetibilidade delas à dose de campo para espinosade (120 mg L-1). Apenas a população de Bonito PE apresentou resistência a abamectina, enquanto todas as populações de P. xylostella estão resistentes a deltametrina, mas suscetíveis ao espinosade particularmente devido à ausência de pressão de seleção com este nestas áreas.

SELEÇÃO E CARACTERIZAÇÃO MOLECULAR DE BACILLUS THURINGIENSIS BERLINER COM ATIVIDADE TÓXICA PARA TRICHOPLUSIA NI HUEBNER (LEPIDOPTERA: NOCTUIDAE)

ABSTRACT Trichoplusia ni is a polyphagous pest that is becoming a major pest in plantations of cruciferous crops, soybeans and cotton. This study was aimed to select and molecularly characterize efficient isolates of Bacillus thuringiensis (Bt) for the control of T. ni. For the bioassays of pathogenicity, an aliquot with a 3 x 108 spores/mL suspension of Bt of each isolate was applied on the surface of the artificial diet disk, previously distributed on acrylic plates with 50 larvae, distributed in 5 repetitions. In bioassays to obtain the LC50, only isolates with 100% mortality were preselected, and tests were carried out at the concentrations 102, 5 x 102, 103, 2 x 103, 4 x 103, 6 x 103, and 8 x 103 spores/mL, and the treatments consisting of 120 larvae, distributed in 3 repetitions. A molecular characterization was performed to detect the genes cry1, cry2 and Vip for the isolates which obtained mortality over 95%. Isolates HD-1 (Standard), Bt-1043N-V, Bt-1034F, Bt-1009K, Bt-1000 and Bt-969A caused 100% mortality in the test for pathogenicity and presented an LC50 of 1.17 x 103, 1.45 x 103, 1, 46 x 103, 1.01 x 103, 9.43 x 102, 1.22 x 103, respectively. Genes cry1, cry2 and Vip were not found in the isolates tested, and other Cry toxins may have been causing the mortality of T. ni, since the isolates tested are specific for the Lepidoptera order. These isolates showed potential for the control of T. ni, being aggressive to this insect, with a potential to be used in a pest management program for this species.

RESUMO Trichoplusia ni é uma praga polífaga importante em plantios de crucíferas, soja e algodão. O presente estudo objetivou selecionar e caracterizar por método molecular isolados de Bacillus thuringiensis (Bt) com potencial para atuar com agentes de controle biológico de T. ni. Para os bioensaios de patogenicidade, uma alíquota com 3 x 108 esporos/mL de suspensão de Bt de cada isolado foi aplicada na superfície do disco de dieta artificial, previamente distribuída em placas de acrílico com 50 lagartas, distribuídas em 5 repetições. Nos bioensaios para a obtenção da CL50, apenas os isolados com 100% de mortalidade foram pré-selecionados, sendo testadas as seguintes concentrações: 102, 5 x 102, 103, 2 x 103, 4 x 103, 6 x 103, 8 x 103 esporos/mL, sendo os tratamentos compostos por 120 lagartas, distribuídas em 3 repetições. Foi feita caracterização molecular para detectar os genes cry1, cry2 e Vip para os isolados que obtiveram mortalidade acima de 95%. Os isolados HD-1 (Padrão), Bt-1043N-V, Bt-1034F, Bt-1009K, Bt-1000, Bt-969A causaram 100% de mortalidade nos testes de patogenicidade e CL50 de 1,17 x 103, 1,45 x 103, 1,46 x 103, 1,01 x 103, 9,43 x 102, 1,22 x 103, respectivamente. Não foram encontrados genes cry1, cry2 e Vip nos isolados testados, podendo outras toxinas Cry estar causando a mortalidade de T. ni, visto que os isolados testados são específicos para a ordem Lepidoptera. Estes isolados mostraram potencial para o controle de T. ni, sendo virulentos a este inseto, com potencial para serem utilizados em programa de manejo desta praga.

Seleção e caracterização molecular de Bacillus thuringiensis Berliner com atividade tóxica para Trichoplusia ni Huebner (Lepidoptera: Noctuidae) / Selection and molecular characterization of Bacillus thuringiensis Berliner with toxic activity against Trichoplusia ni Huebner (Lepidoptera: Noctuidae)

Trichoplusia ni é uma praga polífaga importante em plantios de crucíferas, soja e algodão. O presente estudo objetivou selecionar e caracterizar por método molecular isolados de Bacillus thuringiensis (Bt) com potencial para atuar com agentes de controle biológico de T. ni. Para os bioensaios de patogenicidade, uma alíquota com 3 x 108 esporos/mL de suspensão de Bt de cada isolado foi aplicada na superfície do disco de dieta artificial, previamente distribuída em placas de acrílico com 50 lagartas, distribuídas em 5 repetições. Nos bioensaios para a obtenção da CL50, apenas os isolados com 100% de mortalidade foram pré-selecionados, sendo testadas as seguintes concentrações: 102, 5 x 102, 103, 2 x 103, 4 x 103, 6 x 103, 8 x 103 esporos/mL, sendo os tratamentos compostos por 120 lagartas, distribuídas em 3 repetições. Foi feita caracterização molecular para detectar os genes cry1, cry2 e Vip para os isolados que obtiveram mortalidade acima de 95%. Os isolados HD-1 (Padrão), Bt-1043N-V, Bt-1034F, Bt-1009K, Bt-1000, Bt-969A causaram 100% de mortalidade nos testes de patogenicidade e CL50 de 1,17 x 103, 1,45 x 103, 1,46 x 103, 1,01 x 103, 9,43 x 102, 1,22 x 103, respectivamente. Não foram encontrados genes cry1, cry2 e Vip nos isolados testados, podendo outras toxinas Cry estar causando a mortalidade de T. ni, visto que os isolados testados são específicos para a ordem Lepidoptera. Estes isolados mostraram potencial para o controle de T. ni, sendo virulentos a este inseto, com potencial para serem utilizados em programa de manejo desta praga.

Trichoplusia ni is a polyphagous pest that is becoming a major pest in plantations of cruciferous crops, soybeans and cotton. This study was aimed to select and molecularly characterize efficient isolates of Bacillus thuringiensis (Bt) for the control of T. ni. For the bioassays of pathogenicity, an aliquot with a 3 x 108 spores/mL suspension of Bt of each isolate was applied on the surface of the artificial diet disk, previously distributed on acrylic plates with 50 larvae, distributed in 5 repetitions. In bioassays to obtain the LC50, only isolates with 100% mortality were preselected, and tests were carried out at the concentrations 102, 5 x 102, 103, 2 x 103, 4 x 103, 6 x 103, and 8 x 103 spores/mL, and the treatments consisting of 120 larvae, distributed in 3 repetitions. A molecular characterization was performed to detect the genes cry1, cry2 and Vip for the isolates which obtained mortality over 95%. Isolates HD-1 (Standard), Bt-1043N-V, Bt-1034F, Bt-1009K, Bt-1000 and Bt-969A caused 100% mortality in the test for pathogenicity and presented an LC50 of 1.17 x 103, 1.45 x 103, 1, 46 x 103, 1.01 x 103, 9.43 x 102, 1.22 x 103, respectively. Genes cry1, cry2 and Vip were not found in the isolates tested, and other Cry toxins may have been causing the mortality of T. ni, since the isolates tested are specific for the Lepidoptera order. These isolates showed potential for the control of T. ni, being aggressive to this insect, with a potential to be used in a pest management program for this species.