Impact of nitrogen and phosphorus fertilizers on Cry1Ac protein contents in transgenic cotton / Impacto de fertilizantes de nitrogênio e fósforo nos conteúdos de proteína Cry1Ac em algodão transgênico

Application of different fertilizers to check the efficiency of expression of Bt (Bacillus thuringiensis) gene in one of the leading commercialized crops (cotton) against Lepidopteran species is of great concern. The expression of Cry protein level can be controlled by the improvement of nutrients levels. Therefore, the myth of response of Cry toxin to different combinations of NP fertilizers was explored in three Bt cotton cultivars. Combinations include three levels of nitrogen and three levels of phosphorus fertilizers. Immunostrips and Cry gene(s) specific primer based PCR (Polymerase Chain Reaction) analysis were used for the presence of Bt gene that unveiled the presence of Cry1Ac gene only. Further, the ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) kit was used to quantify the expression of Cry1Ac protein. Under various NP fertilizers rates, the level of toxin protein exhibited highly significant differences. The highest toxin level mean was found to be 2.3740 and 2.1732 µg/g under the treatment of N150P75 kg ha-¹ combination while the lowest toxin level mean was found to be 0.9158 and 0.7641 µg/g at the N50P25 kg ha-¹ level at 80 and 120 DAS (Days After Sowing), respectively. It was concluded from the research that the usage of NP fertilizers has a positive relation with the expression of Cry1Ac toxin in Bt cotton. We recommend using the N150P50 kg ha-1 level as the most economical and practicable fertilizer instead of the standard dose N100P50 kg ha-¹ to get the desired level of Cry1Ac level for long lasting plant resistance (<1.5). The revised dose of fertilizer may help farmers to avoid the cross-resistance development in contradiction of insect pests.

A aplicação de diferentes fertilizantes para verificar a eficiência da expressão do gene Bt (Bacillus thuringiensis) em uma das principais culturas comercializadas (algodão) contra espécies de lepidópteros é uma grande preocupação. A expressão do nível de proteína Cry pode ser controlada pela melhoria dos níveis de nutrientes. Portanto, o mito da resposta da toxina Cry a diferentes combinações de fertilizantes NP foi explorado em três cultivares de algodão Bt. As combinações incluem três níveis de nitrogênio e três níveis de fertilizantes de fósforo. A análise de PCR (reação em cadeia da polimerase) específica para o gene (s) Immunostrips e Cry (s) foi usada para a presença do gene Bt que revelou a presença do gene Cry1Ac apenas. Além disso, o kit ELISA (ensaio de imunoabsorção enzimática) foi usado para quantificar a expressão da proteína Cry1Ac. Sob várias taxas de fertilizantes NP, o nível de proteína de toxina exibiu diferenças altamente significativas. A média do nível mais alto de toxina foi de 2,3740 e 2,1732 µg / g sob o tratamento da combinação N150P75 kg ha-¹, enquanto a média do nível mais baixo de toxina foi de 0,9158 e 0,7641 µg / g no nível de N50P25 kg ha-¹ em 80 e 120 DAS (dias após a semeadura), respectivamente. Concluiu-se com a pesquisa que o uso de fertilizantes NP tem relação positiva com a expressão da toxina Cry1Ac no algodão Bt. Recomendamos o uso do nível de N150P50 kg ha-¹ como o fertilizante mais econômico e praticável em vez da dose padrão N100P50 kg ha-¹ para obter o nível desejado de nível de Cry1Ac para resistência de planta de longa duração (<1,5). A dose revisada de fertilizante pode ajudar os agricultores a evitar o desenvolvimento de resistência cruzada em contradição com as pragas de insetos.

Impact of nitrogen and phosphorus fertilizers on Cry1Ac protein contents in transgenic cotton / Impacto de fertilizantes de nitrogênio e fósforo nos conteúdos de proteína Cry1Ac em algodão transgênico

Application of different fertilizers to check the efficiency of expression of Bt (Bacillus thuringiensis) gene in one of the leading commercialized crops (cotton) against Lepidopteran species is of great concern. The expression of Cry protein level can be controlled by the improvement of nutrients levels. Therefore, the myth of response of Cry toxin to different combinations of NP fertilizers was explored in three Bt cotton cultivars. Combinations include three levels of nitrogen and three levels of phosphorus fertilizers. Immunostrips and Cry gene(s) specific primer based PCR (Polymerase Chain Reaction) analysis were used for the presence of Bt gene that unveiled the presence of Cry1Ac gene only. Further, the ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) kit was used to quantify the expression of Cry1Ac protein. Under various NP fertilizers rates, the level of toxin protein exhibited highly significant differences. The highest toxin level mean was found to be 2.3740 and 2.1732 µg/g under the treatment of N150P75 kg ha-¹ combination while the lowest toxin level mean was found to be 0.9158 and 0.7641 µg/g at the N50P25 kg ha-¹ level at 80 and 120 DAS (Days After Sowing), respectively. It was concluded from the research that the usage of NP fertilizers has a positive relation with the expression of Cry1Ac toxin in Bt cotton. We recommend using the N150P50 kg ha-1 level as the most economical and practicable fertilizer instead of the standard dose N100P50 kg ha-¹ to get the desired level of Cry1Ac level for long lasting plant resistance (<1.5). The revised dose of fertilizer may help farmers to avoid the cross-resistance development in contradiction of insect pests.(AU)

A aplicação de diferentes fertilizantes para verificar a eficiência da expressão do gene Bt (Bacillus thuringiensis) em uma das principais culturas comercializadas (algodão) contra espécies de lepidópteros é uma grande preocupação. A expressão do nível de proteína Cry pode ser controlada pela melhoria dos níveis de nutrientes. Portanto, o mito da resposta da toxina Cry a diferentes combinações de fertilizantes NP foi explorado em três cultivares de algodão Bt. As combinações incluem três níveis de nitrogênio e três níveis de fertilizantes de fósforo. A análise de PCR (reação em cadeia da polimerase) específica para o gene (s) Immunostrips e Cry (s) foi usada para a presença do gene Bt que revelou a presença do gene Cry1Ac apenas. Além disso, o kit ELISA (ensaio de imunoabsorção enzimática) foi usado para quantificar a expressão da proteína Cry1Ac. Sob várias taxas de fertilizantes NP, o nível de proteína de toxina exibiu diferenças altamente significativas. A média do nível mais alto de toxina foi de 2,3740 e 2,1732 µg / g sob o tratamento da combinação N150P75 kg ha-¹, enquanto a média do nível mais baixo de toxina foi de 0,9158 e 0,7641 µg / g no nível de N50P25 kg ha-¹ em 80 e 120 DAS (dias após a semeadura), respectivamente. Concluiu-se com a pesquisa que o uso de fertilizantes NP tem relação positiva com a expressão da toxina Cry1Ac no algodão Bt. Recomendamos o uso do nível de N150P50 kg ha-¹ como o fertilizante mais econômico e praticável em vez da dose padrão N100P50 kg ha-¹ para obter o nível desejado de nível de Cry1Ac para resistência de planta de longa duração (<1,5). A dose revisada de fertilizante pode ajudar os agricultores a evitar o desenvolvimento de resistência cruzada em contradição com as pragas de insetos.(AU)

Spatial and temporal distribution and bioinsecticides control of olive leaf moth in an olive orchard in Southwest of Paraná, Brazil / Distribuição espacial e temporal e controle com bioinseticidas da lagarta-da-oliveira em um pomar da região Sudoeste do Paraná, Brasil

We verified the spatial and temporal distribution of the olive leaf moth (Palpita forficifera Munroe, 1959) in a new potential region for olive cultivation and evaluated the bioinsecticides effectiveness to control this pest. The experimental orchard composed by Koroneiki and Arbequina cultivars was planted in Pato Branco, Southwest region of Paraná, Brazil. In the field, larvae counts were performed weekly on 25 plants of each cultivar, for 12 months, to verify the spatial and temporal distribution. Furthermore, in laboratory conditions, second instar larvae of P. forficifera were fed with olive leaves treated with Azadirachta indica oil, Bacillus thuringiensis, Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana, and the effectiveness in the larvae mortality was used to compare four bioinsecticides and control. The P. forficifera larvae occurred mainly during the three summer months, had a host preference for the 'Arbequina' (68.9% of total larvae) and occurred at random distribution patterns throughout the orchard. The A. indica oil and B. thuringiensis both caused almost 100% larvae mortality under laboratory conditions.

Os objetivos deste trabalho foram verificar a distribuição espacial e temporal da lagarta-da-oliveira (Palpita forficifera Munroe, 1959) em uma nova região com potencial de cultivo de oliveira e avaliar a eficiência de controle desta praga com bioinseticidas. O pomar experimental com as cultivares Koroneiki e Arbequina foi implantado em Pato Branco, região Sudoeste do Paraná, Brasil. No pomar foram realizadas contagens semanais de lagartas em 25 plantas de cada cultivar, durante 12 meses, para verificar a distribuição espacial e temporal. Além disso, em condições de laboratório, larvas de segundo instar foram submetidas à alimentação com folhas de oliveira tratadas com óleo de neem (Azadirachta indica), Bacillus thuringiensis, Metarhizium anisopliae e Beauveria bassiana, e a efetividade de mortalidade das larvas foi utilizada para comparação entre os quatro bioinseticidas e a testemunha. As lagartas de P. forficifera ocorreram concentradas durante os três meses de verão, tiveram preferência hospedeira pela cultivar Arbequina (68,9% do total de larvas registradas), e ocorreram em padrão de distribuição aleatório ao longo do pomar. A aplicação de óleo de neem (A. indica) ou de B. thuringiensis causaram quase 100% de mortalidade das larvas em condições de laboratório.

Impact of nitrogen and phosphorus fertilizers on Cry1Ac protein contents in transgenic cotton / Impacto de fertilizantes de nitrogênio e fósforo nos conteúdos de proteína Cry1Ac em algodão transgênico

Abstract Application of different fertilizers to check the efficiency of expression of Bt (Bacillus thuringiensis) gene in one of the leading commercialized crops (cotton) against Lepidopteran species is of great concern. The expression of Cry protein level can be controlled by the improvement of nutrients levels. Therefore, the myth of response of Cry toxin to different combinations of NP fertilizers was explored in three Bt cotton cultivars. Combinations include three levels of nitrogen and three levels of phosphorus fertilizers. Immunostrips and Cry gene(s) specific primer based PCR (Polymerase Chain Reaction) analysis were used for the presence of Bt gene that unveiled the presence of Cry1Ac gene only. Further, the ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) kit was used to quantify the expression of Cry1Ac protein. Under various NP fertilizers rates, the level of toxin protein exhibited highly significant differences. The highest toxin level mean was found to be 2.3740 and 2.1732 µg/g under the treatment of N150P75 kg ha-1 combination while the lowest toxin level mean was found to be 0.9158 and 0.7641 µg/g at the N50P25 kg ha-1 level at 80 and 120 DAS (Days After Sowing), respectively. It was concluded from the research that the usage of NP fertilizers has a positive relation with the expression of Cry1Ac toxin in Bt cotton. We recommend using the N150P50 kg ha-1 level as the most economical and practicable fertilizer instead of the standard dose N100P50 kg ha-1 to get the desired level of Cry1Ac level for long lasting plant resistance (<1.5). The revised dose of fertilizer may help farmers to avoid the cross-resistance development in contradiction of insect pests.

Resumo A aplicação de diferentes fertilizantes para verificar a eficiência da expressão do gene Bt (Bacillus thuringiensis) em uma das principais culturas comercializadas (algodão) contra espécies de lepidópteros é uma grande preocupação. A expressão do nível de proteína Cry pode ser controlada pela melhoria dos níveis de nutrientes. Portanto, o mito da resposta da toxina Cry a diferentes combinações de fertilizantes NP foi explorado em três cultivares de algodão Bt. As combinações incluem três níveis de nitrogênio e três níveis de fertilizantes de fósforo. A análise de PCR (reação em cadeia da polimerase) específica para o gene (s) Immunostrips e Cry (s) foi usada para a presença do gene Bt que revelou a presença do gene Cry1Ac apenas. Além disso, o kit ELISA (ensaio de imunoabsorção enzimática) foi usado para quantificar a expressão da proteína Cry1Ac. Sob várias taxas de fertilizantes NP, o nível de proteína de toxina exibiu diferenças altamente significativas. A média do nível mais alto de toxina foi de 2,3740 e 2,1732 µg / g sob o tratamento da combinação N150P75 kg ha-1, enquanto a média do nível mais baixo de toxina foi de 0,9158 e 0,7641 µg / g no nível de N50P25 kg ha-1 em 80 e 120 DAS (dias após a semeadura), respectivamente. Concluiu-se com a pesquisa que o uso de fertilizantes NP tem relação positiva com a expressão da toxina Cry1Ac no algodão Bt. Recomendamos o uso do nível de N150P50 kg ha-1 como o fertilizante mais econômico e praticável em vez da dose padrão N100P50 kg ha-1 para obter o nível desejado de nível de Cry1Ac para resistência de planta de longa duração (<1,5). A dose revisada de fertilizante pode ajudar os agricultores a evitar o desenvolvimento de resistência cruzada em contradição com as pragas de insetos.

Impact of nitrogen and phosphorus fertilizers on Cry1Ac protein contents in transgenic cotton

Abstract Application of different fertilizers to check the efficiency of expression of Bt (Bacillus thuringiensis) gene in one of the leading commercialized crops (cotton) against Lepidopteran species is of great concern. The expression of Cry protein level can be controlled by the improvement of nutrients levels. Therefore, the myth of response of Cry toxin to different combinations of NP fertilizers was explored in three Bt cotton cultivars. Combinations include three levels of nitrogen and three levels of phosphorus fertilizers. Immunostrips and Cry gene(s) specific primer based PCR (Polymerase Chain Reaction) analysis were used for the presence of Bt gene that unveiled the presence of Cry1Ac gene only. Further, the ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) kit was used to quantify the expression of Cry1Ac protein. Under various NP fertilizers rates, the level of toxin protein exhibited highly significant differences. The highest toxin level mean was found to be 2.3740 and 2.1732 µg/g under the treatment of N150P75 kg ha-1 combination while the lowest toxin level mean was found to be 0.9158 and 0.7641 µg/g at the N50P25 kg ha-1 level at 80 and 120 DAS (Days After Sowing), respectively. It was concluded from the research that the usage of NP fertilizers has a positive relation with the expression of Cry1Ac toxin in Bt cotton. We recommend using the N150P50 kg ha-1 level as the most economical and practicable fertilizer instead of the standard dose N100P50 kg ha-1 to get the desired level of Cry1Ac level for long lasting plant resistance ( 1.5). The revised dose of fertilizer may help farmers to avoid the cross-resistance development in contradiction of insect pests.

Resumo A aplicação de diferentes fertilizantes para verificar a eficiência da expressão do gene Bt (Bacillus thuringiensis) em uma das principais culturas comercializadas (algodão) contra espécies de lepidópteros é uma grande preocupação. A expressão do nível de proteína Cry pode ser controlada pela melhoria dos níveis de nutrientes. Portanto, o mito da resposta da toxina Cry a diferentes combinações de fertilizantes NP foi explorado em três cultivares de algodão Bt. As combinações incluem três níveis de nitrogênio e três níveis de fertilizantes de fósforo. A análise de PCR (reação em cadeia da polimerase) específica para o gene (s) Immunostrips e Cry (s) foi usada para a presença do gene Bt que revelou a presença do gene Cry1Ac apenas. Além disso, o kit ELISA (ensaio de imunoabsorção enzimática) foi usado para quantificar a expressão da proteína Cry1Ac. Sob várias taxas de fertilizantes NP, o nível de proteína de toxina exibiu diferenças altamente significativas. A média do nível mais alto de toxina foi de 2,3740 e 2,1732 µg / g sob o tratamento da combinação N150P75 kg ha-1, enquanto a média do nível mais baixo de toxina foi de 0,9158 e 0,7641 µg / g no nível de N50P25 kg ha-1 em 80 e 120 DAS (dias após a semeadura), respectivamente. Concluiu-se com a pesquisa que o uso de fertilizantes NP tem relação positiva com a expressão da toxina Cry1Ac no algodão Bt. Recomendamos o uso do nível de N150P50 kg ha-1 como o fertilizante mais econômico e praticável em vez da dose padrão N100P50 kg ha-1 para obter o nível desejado de nível de Cry1Ac para resistência de planta de longa duração ( 1,5). A dose revisada de fertilizante pode ajudar os agricultores a evitar o desenvolvimento de resistência cruzada em contradição com as pragas de insetos.

Relations between soil attributes and the abundance of Bacillus thurigiensis in the Cerrado of Maranhão state, Brazil / Relações entre atributos do solo e a abundância do Bacillus thurigiensis no Cerrado do estado do Maranhão, Brasil

The influence of abiotic factors on the abundance of microorganism populations in soil has been sparsely studied, especially regarding Bacillus thuringiensis (Bt) bacteria. Therefore, this research was aimed at analyzing the relationship between the chemical and textural characteristics of the soil of the Cerrado (savanna) of Maranhão State on the abundance of Bacillus thuringiensis. Soil samples were collected in different municipalities in eastern Maranhão: São Mateus do Maranhão, Alto Alegre, Coroatá, Timbiras and Codó. The soil samples were obtained in the 0-0.1 m layer for soil fertility and texture analysis. Then, in the same area for the isolation of Bt, 1 g of soil was collected. The colonies obtained in the isolation that featured morphological characteristics of Bacillus spp. were visualized under phase contrast microscopy. Principal component analysis, clustering and correlations were peformed. Results: The sand content correlated positively with the Bacillus thuringiensis index (iBt). The cluster analysis allowed for verifying that the soils not showed iBt in function of high concentrations of aluminum (Al) and potential acidity (H+Al). Considering as these attributes (Al and H+Al) alter the availability of P in the soil, the abundance of Bacillus thuringiensis may have been impaired by the deficiency of this element in the environment. Conclusion: Bt has correlations with soil texture, and high concentrations of aluminum and potential acidity in the soil influencing the permanence of Bacillus thuringiensis in Maranhão eastern Cerrado.

A influência de fatores abióticos sobre a abundância de populações de microrganismos no solo tem sido pouco estudada, principalmente com relação à bactéria Bacillus thuringiensis (Bt). Assim, objetivou-se analisar a relação entre as características químicas e texturais do solo do Cerrado maranhense na abundância de Bacillus thuringiensis. As coletas de solo foram realizadas em municípios do leste maranhense: São Mateus do Maranhão, Alto Alegre, Coroatá, Timbiras e Codó. As amostras de solo foram obtidas na camada de 0-0.1 m, para análise da fertilidade do solo e sua textura. As colônias obtidas no isolamento que apresentaram características morfológicas de Bacillus spp. foram visualizadas sob microscopia de contraste de fase. Em seguida, na mesma área para o isolamento do Bt, foi coletado 1g de solo. De posse dos dados procedeu-se análise de componentes principais, agrupamentos e correlações. Resultados: A areia correlacionou-se positivamente com o índice de Bacillus thuringiensis (iBt). A análise de agrupamento permitiu verificar que os solos que não apresentaram iBt, possuíam altas concentrações de alumínio e acidez potencial (H+Al). Como estes atributos alteram a disponibilidade de P no solo, a abundância de Bacillus thuringiensis pode ter sido prejudicada pela deficiência deste elemento no ambiente. Conclusão: Bt possui correlações com a textura do solo, e altas concentrações de alumínio e acidez potencial no solo influenciam na permanência de Bacillus thuringiensis no Cerrado do leste maranhense.

Spodoptera frugiperda (Noctuidae) fed on transgenic maize can transfer Bt proteins to Podisus nigrispinus (Pentatomidae)

An important concern with the use of genetically modified (GM) plants expressing Bacillus thuringiensis (Bt) insecticidal toxins is the deleterious effect on non-target organisms. The predatory stink bug Podisus nigrispinus (Dallas) (Hemiptera: Pentatomidae) is used in biological control programs and may be exposed to Bt toxins. This study evaluated the indirect effects of different Cry proteins on P. nigrispinus with the prey Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae), fed on simple or pyramided Bt maize genotypes. The experiment was carried out in a completely randomized design with three treatments: i) Isohybrid (not Bt), ii) Herculex® (transgenic maize encoding Cry1F protein) and iii) PowerCore® (pyramidal transgenic maize encoding the Cry1F, Cry1A.105, and Cry2Ab2 proteins), which were used to feed S. frugiperda for 48 h. The caterpillars were used as prey by P. nigrispinus females. We evaluated the presence of Cry proteins, consumed prey biomass (predation), oviposition period, number of postures, number of eggs, number of eggs per posture, number of nymphs, egg viability, embryonic period, female longevity and development, and survival rates of immature. The results show that different Cry proteins move through the food chain of P. nigrispinus and provide evidence that the ingestion of three different proteins does not lead to unexpected synergistic effects. However, Cry toxins promoted histopathological changes in midgut cells of P. nigrispinus.

Influence of Trichoderma harzianum and Bacillus thuringiensis with reducing rates of NPK on growth, physiology, and fruit quality of Citrus aurantifolia / Influência de Trichoderma harzianum e Bacillus thuringiensis na redução das taxas de NPK no crescimento, fisiologia e qualidade de frutos de Citrus aurantifolia

Continuous use of chemical fertilizers gradually shrinks the crop yield and quality, and these adverse effects can be reduced by adopting new sustainable practices such as the use of manure, biofertilizers, and nano fertilizers. Limited information is existed on the application of Trichoderma harzianum and Bacillus thuringiensis microbes to improve lemon seedlings growth, physiology, and fruit formation. Therefore, the current study is aimed to evaluate the effects of T. harzianum and B. thuringiensis microbes mixing with low levels of inorganic fertilizer (NPK) on the plant growth, development, and quality of limau nipis (key lemon) fruits. The lemon seedlings growing media were inoculated during transplanting with T. harzianum and B. thuringiensis at various NPK fertilizers under polybagged conditions. The seedlings were grown around eighteen (18) months after inoculation with biofertilizers followed by Randomized Complete Block Design (RCBD) with five (5) replications. The results showed that T. harzianum with 50 g of NPK treatment (T2) increased the seedling's height, branch number, leaf height, ground area, and absolute growth rate (AGR) plant height by 50.12%, 107.84%, 17.91%, 17.91%, 116.93%, and 56.02%, respectively, over the control treatment. The number of leaves (60.82%), leaf area (42.75%), stem diameter (27.34%), specific leaf area (SLA) (39.07%), leaf area index (LAI) (54.40%), and absolute growth rate for leaf number (73.86%), leaf area (306.85%) and stem diameter (46.8%) of lemon seedlings increased significantly with B. thuringiensis plus 50 g NPK treatment (T3). The applications of B. thuringiensis with 25 g NPK fertilizer treatment (T5) increased leaf fresh weight (LFW), leaf dry weight (LDW), leaf moisture content (LMC), specific leaf weight (SLW), leaf relative growth rate (RGR), and chlorophyll content by 96.45%, 56.78%, 13.60%, 24.76%, 45.45%, and 16.22%, respectively, over the control group. In addition, T5 treatment increased the fruits number, individual fruit weight, fruit diameter, fruit dimension, leaf total soluble solids (TSS), and fruit TSS content of lemon tress by 81.81%, 55.52%, 43.54%, 25.69%, 89.47%, and 70.78% compared to the control treatment. Furthermore, soil inoculation of B. thuringiensis significantly increased the pulp to peel ratio and juice content of lemon fruits. From this study, it can be concluded that soil inoculation of both T. harzianum and B. thuringiensis with 25-50% NPK during transplanting improved plant growth, physiology, and fruit quality of limau nipis trees.

O uso contínuo de fertilizantes químicos diminui gradualmente o rendimento e a qualidade das culturas, e esses efeitos adversos podem ser reduzidos com a adoção de novas práticas sustentáveis, como o uso de esterco, biofertilizantes e nanofertilizantes. A informação limitada existe sobre a aplicação de micróbios Trichoderma harzianum e Bacillus thuringiensis para melhorar o crescimento de mudas de limão, fisiologia e formação de frutos. Portanto, o presente estudo tem como objetivo avaliar os efeitos da mistura de micróbios T. harzianum e B. thuringiensis com baixo nível de fertilizante inorgânico (NPK) no crescimento, desenvolvimento e qualidade de frutos de limau nipis (limão-chave). Os meios de cultivo de mudas de limão foram inoculados durante o transplante com T. harzianum e B. thuringiensis em vários fertilizantes NPK sob condições de polybag. As mudas foram cultivadas em torno de 10 meses após a inoculação com biofertilizantes seguidas de delineamento em blocos completos randomizados (RCBD) com 5 repetições. Os resultados mostraram que T. harzianum com 50 g de tratamento NPK (T2) aumentou a altura de plântulas, número de ramos, altura de folha, área do solo e taxa de crescimento absoluto (AGR) em 50,12%, 107,84%, 17,91%, 17,91%, 116,93% e 56,02%, respectivamente, em relação ao tratamento controle. O número de folhas (60,82%), área foliar (42,75%), diâmetro do caule (27,34%), área foliar específica (SLA) (39,07%), índice de área foliar (IAF) (54,40%) e taxa absoluta de crescimento para número de folhas (73,86%), área foliar (306,85%) e diâmetro do caule (46,8%) das mudas de limão aumentaram significativamente com B. thuringiensis mais 50 g de tratamento NPK (T3). As aplicações de B. thuringiensis com 25 g de tratamento com fertilizante NPK (T5) aumentaram a massa fresca da folha (LFW), massa seca da folha (LDW), teor de umidade da folha (LMC), peso específico da folha (SLW), taxa de crescimento relativo da folha (RGR) e teor de clorofila em 96,45%, 56,78%, 13,60%, 24,76%, 45,45% e 16,22%, respectivamente, em relação ao grupo controle. Além disso, o tratamento T5 aumentou o número de frutos, peso individual do fruto, diâmetro do fruto, dimensão do fruto, sólidos solúveis totais foliares (SST) e teor de SST do fruto do limão em 81,81%, 55,52%, 43,54%, 25,69%, 89,47% e 70,78% em relação ao tratamento controle. Além disso, a inoculação no solo de B. thuringiensis aumentou significativamente a relação polpa/casca e o teor de suco de frutos de limão. A partir deste estudo, pode-se concluir que a inoculação no solo de T. harzianum e B. thuringiensis com 25-50% de NPK durante o transplante melhorou o crescimento das plantas, a fisiologia e a qualidade dos frutos de limau nipis.

Parasitism capacity of Trichogramma pretiosum Riley, 1879 and Telenomus remus Nixon, 1937 after ingestion of biological pesticides / Capacidade de parasitismo de Trichogramma pretiosum Riley, 1879 e Telenomus remus Nixon, 1937 após ingestão de pesticidas biológicos

Augmentative biological control (ABC) of insect pests is an environmentally sustainable alternative to synthetic insecticides. By performing BC, more than one control agent can be used for the same insect pest that is in different stages of its life cycle or for pests that simultaneously occur in the area. However, this relationship requires biosecurity for the control agents employed. The aim of this study was to evaluate the parasitism capacity of Trichogramma pretiosum Riley, 1879 and Telenomus remus Nixon, 1937 after ingestion of biological pesticides. The entomopathogens, Baculovirus Anticarsia gemmatalis nucleopolyhedrovirus (AgMNPV), Bacillus thuringiensis (Bt) var. kurstaki, Bt var. aizawai, Beauveria bassiana, and Metarhizium anisopliae; the microbiological fungicide, Trichoderma harzianum, at concentrations recommended by the manufacturer; and a negative control (pure honey) were employed in this study. Further, forced ingestion was adopted, with the treatments mixed in honey and offered as food at two dilutions (one-part product: one-part honey and one-part product: nine parts honey). Each treatment consisted of 20 individual females for each parasitoid (T. pretiosum or T. remus). The following parameters were evaluated: female longevity, number of parasitized eggs, egg viability, and number of females and males to determine the sex ratio. For T. pretiosum, B. bassiana (1 × 1013 viable conidia 100 L H2O-1), and T. harzianum (5 × 1012 viable conidia 100 L H2O-1), the longevity of their females was reduced by the 1:1 mixture; however, this mixture did not interfere with other parameters and other biological pesticides compared to the respective controls of both dilutions. The biological pesticides did not negatively influence the parameters evaluated for T. remus. The tested products had low toxicity to the egg parasitoids, T. pretiosum and T. remus. Overall, more work is still required with parasitoids in other stages of development and with other exposure methods to confirm the selectivity of products for egg parasitoids to recommend its combined use in the field.(AU)

O controle biológico aumentativo (CBA) de insetos-praga é uma alternativa ambientalmente sustentável em relação aos inseticidas sintéticos. Com a utilização do CBA, mais de um agente de controle pode ser utilizado para um mesmo inseto-praga que se encontra em diferentes estágios do seu ciclo de vida ou para pragas que ocorrem simultaneamente na área. No entanto, essa relação necessita de biossegurança para os agentes de controle envolvidos. O objetivo do trabalho foi avaliar a capacidade de parasitismo de Trichogramma pretiosum Riley, 1879 e Telenomus remus Nixon, 1937 após a ingestão de pesticidas biológicos. Os entomopatógenos Baculovírus Anticarsia gemmatalis nucleopoliedrovirus (AgMNPV), Bacillus thuringiensis var. kurstaki, Bacillus thuringiensis var. aizawai, Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, o fungicida microbiológico Trichoderma harzianum nas concentrações recomendadas pelos fabricantes e um controle negativo (mel puro) foram utilizados nos bioensaios. A metodologia empregada foi de ingestão forçada, com os tratamentos misturados ao mel e oferecidos como alimento em duas diluições diferentes (1 parte do produto:1 parte de mel e 1 parte do produto:9 partes de mel). Cada tratamento constou de 20 fêmeas individualizadas de cada parasitoide (T. pretiosum ou T. remus). Os parâmetros avaliados foram: longevidade das fêmeas, número de ovos parasitados, viabilidade dos ovos e número de fêmeas e machos para determinação da razão sexual. Para T. pretiosum, B. bassiana (1×1013 conídios viáveis 100L H2O-1) e T. harzianum (5×1012 conídios viáveis 100L H2O-1) reduziram a longevidade das fêmeas na mistura 1:1, porém não interferiram nos demais parâmetros avaliados, bem como os demais produtos microbiológicos comerciais avaliados, quando comparados às respectivas testemunhas de ambas as diluições. Os pesticidas biológicos não influenciaram negativamente nos parâmetros avaliados de T. remus. Os produtos testados apresentam baixa toxicidade aos parasitoides de ovos T. pretiosum e T. remus. Ainda há necessidade de mais trabalhos com outros estágios de desenvolvimento dos parasitoides e outros métodos de exposição para confirmar a seletividade dos produtos aos parasitoides de ovos, para recomendar o uso conjunto destes no campo.(AU)

Efficiency of oviposition traps with biolarvicides for monitoring Aedes aegypti and Aedes albopictus (Diptera, Culicidae), northeast Brazil

This study verified the efficiency of ovitraps combined with Saccharopolyspora spinosa and Bacillus thuringiensis israelensis for monitoring Aedes aegypti and Aedes albopictus in laboratory and field conditions. In the laboratory, for A. aegypti, there was no difference in eggs number between treatments and grass infusions. For A. albopictus, the average of eggs was higher in the grass infusion. In the dry season, there was no difference in the average of eggs between treatments and control. In the rainy season, grass infusion resulted in a higher egg density, in both areas. Ovitraps combined with biolarvicides are efficient in dengue vector monitoring.(AU)

Isolates of Bacillus thuringiensis from Maranhão biomes with potential insecticidal action against Aedes aegypti larvae (Diptera, Culicidae) / Isolados de Bacillus thuringiensis de biomas maranhenses com potencial ação inseticida contra larvas de Aedes aegypti (Diptera, Culicidae)

Entomopathogenic agents are viable and effective options due to their selective action against insects but benign effects on humans and the environment. The most promising entomopathogens include subspecies of Bacillus thuringiensis (Bt), which are widely used for the biological control of insects, including mosquito vectors of human pathogens. The efficacy of B. thuringiensis toxicity has led to the search for new potentially toxic isolates in different regions of the world. Therefore, soil samples from the Amazon, Cerrado and Caatinga biomes of the state of Maranhão were evaluated for their potential larvicidal action against Aedes aegypti. The isolates with high toxicity to mosquito larvae, as detected by bioassays, were subjected to histological evaluation under a light microscope to identify the genes potentially responsible for the toxicity. Additionally, the toxic effects of these isolates on the intestinal epithelium were assessed. In the new B. thuringiensis isolates toxic to A. aegypti larvae, cry and cyt genes were amplified at different frequencies, with cry4, cyt1, cry32, cry10 and cry11 being the most frequent (33-55%) among those investigated. These genes encode specific proteins toxic to dipterans and may explain the severe morphological changes in the intestine of A. aegypti larvae caused by the toxins of the isolates.(AU)

Os agentes entomopatógenos são alternativas viáveis e eficazes, devido à sua ação seletiva para insetos sendo inofensivos ao homem e ao meio ambiente. Dentre os entomopatógenos mais promissores, destacam-se as subespécies de Bacillus thuringiensis (Bt) amplamente utilizadas no controle biológico de insetos incluindo espécies de mosquitos vetores de agentes patogênicos ao homem. A eficiência da toxicidade de Bt incentiva a prospecção de novos isolados em diversas regiões do mundo. Desta forma, em busca de novos isolados de B. thuringiensis potencialmente tóxicos, amostras de solo provenientes dos biomas Amazônia, Cerrado e Caatinga do estado do Maranhão foram avaliadas em relação ao seu potencial larvicida para Aedes aegypti. Os isolados que provocaram elevada toxicidade para larvas do mosquito, detectada por bioensaios, foram avaliados em relação aos potenciais genes responsáveis pela atividade tóxica, além da avaliação de efeitos tóxicos no epitélio intestinal através de análises histológicas em microscopia de luz. Os novos isolados de Bt tóxicos para larva de A. aegypti amplificaram frequências diferentes de genes cry e cyt sendo os mais frequentes (55-33%) os cry4, cyt1, cry32, cry10 e cry11 dentre os investigados. Esses genes codificam para proteínas tóxicas específicas para ordem Diptera, e podem explicar as severas alterações morfológicas provocadas pelas toxinas dos isolados observadas no intestino das larvas de A. aegypti.(AU)

Strain of Bacillus thuringiensis from restinga, toxic to Aedes (Stegomyia) aegypti (Linnaeus) (Diptera, Culicidae) / Estirpe de Bacillus thuringiensis da restinga, tóxico ao Aedes (Stegomyia) aegypti (Linnaeus) (Diptera, Culicidae)

Bacillus thuringiensis is the most commonly used entomopathogen in the control of Aedes aegypti, which is a vector for different etiological agents that cause serious infections in humans. Several studies aim to isolate strains of this bacterium from different environments, with the perspective of selecting isolates with larvicidal activity for mosquitoes. Aiming at the insecticidal action of B. thuringiensis, the present study aimed to prospect B. thuringiensis of restinga and mangrove soils from the state of Maranhão, Brazil, with toxic potential for use in the biological control of Ae. aegypti. Bioassays were performed to determine the entomopathogenic activity of the bacilli against Ae. aegypti and lethal concentrations (LC50 and CL90) were estimated after the tests. Polymerase Chain Reaction and SDS-PAGE techniques were performed to verify the gene and protein content of the isolates, respectively. The soil of the mangrove and restinga ecosystems showed potential for obtaining B. thuringiensis. This isolate, in addition to having proteins with molecular mass similar to the toxins Cry and Cyt, also presented several diptera-specific genes cry and cyt, demonstrating that it has high potential to be used in the biological control of Ae. aegypti.(AU)

Bacillus thuringiensis é o entomopatógeno mais utilizado no controle do Aedes aegypti, vetor de diferentes agentes etiológicos que causam infecções graves em humanos. Diversos estudos têm como objetivo isolar cepas dessa bactéria de diferentes ambientes, com a perspectiva de selecionar isolados com atividade larvicida para mosquitos. Visando a ação inseticida de B. thuringiensis, o presente estudo teve como objetivo prospectar B. thuringiensis de solos de restinga e mangue do estado do Maranhão, Brasil, com potencial tóxico para uso no controle biológico de Ae. aegypti. Bioensaios foram realizados para determinar a atividade entomopatogênica do bacilo contra Ae. aegypti e as concentrações letais (CL50 e CL90) foram estimadas após os testes. As técnicas de Reação em Cadeia da Polimerase e SDS-PAGE foram realizadas para verificar o conteúdo de genes e proteínas dos isolados, respectivamente. Os solos dos ecossistemas de mangue e restinga apresentaram potencial para obtenção de B. thuringiensis. O isolado BtMA-750, obtido a partir da amostra de solo da restinga, foi interessantemente distinguido por sua alta toxicidade para Ae. aegypti. Este isolado, além de apresentar proteínas com massa molecular semelhante às toxinas Cry e Cyt, apresentou também diversos genes díptero-específicos cry e cyt, demonstrando que tem alto potencial para ser usado no controle biológico de Ae. aegypti.(AU)

Behavior and development of Tetranychus ludeni Zacher, 1913 (Acari: Tetranychidae) and physiological stress in genetically modified cotton expressing Cry1F and Cry1Ac proteins / Comportamento e desenvolvimento de Tetranychus ludeni Zacher, 1913 (Acari: Tetranychidae) e estresse fisiológico em algodoeiro geneticamente modificado expressando as proteínas Cry1F e Cry1Ac

Genetically modified plants are one of the tactics used in integrated pest management - IPM. There is great concern about the impact of these plants on non-target organisms. On the other hand, there is little information in the literature on the effects of transgenics (Bacillus thuringiensis) Bt on populations of phytophagous mites, and the physiological responses that this attack promotes on plants. The objective of this work was to evaluate the biology of the T. ludeni mite in Bt cotton, expressing the Cry1F and Cry1Ac proteins. To evaluate the behavior of food and oviposition preference of the T. ludeni with Bt cotton and isohybrid. Verify if the physiological stress caused by T. ludeni's attack is differentiated in Bt cotton. The mites were reared in Bt cotton and isohybrid, in a total of 40 replicates in the completely randomized design and the biological cycle was evaluated. The food preference and oviposition analysis were done with 10 replicates, with choice. The physiological stress was evaluated through chlorophyll fluorescence, under greenhouse conditions. The data of the T. ludeni biology were analyzed by Student's t-test, for food and oviposition preference the chi-square test was performed. Regression models were fitted for the fluorescence parameters. The model identity test was used to evaluate the differences between Bt and isohybrid treatments. Cry1F and Cry1Ac proteins have not affected the biology of T. ludeni. The photosynthetic parameters in Bt cotton plants were less influenced by T. ludeni infestation.

O uso de plantas geneticamente modificadas é uma das táticas utilizadas no manejo integrado de pragas - MIP. Observa-se grande preocupação com o impacto dessas plantas sobre organismos não alvos. Por outro lado, existe pouca informação na literatura sobre efeitos dos transgênicos (Bacillus thuringiensis) Bt em populações de ácaros fitófagos, e as respostas fisiológicas que esse ataque promove nas plantas. Objetivou-se com esse trabalho avaliar a biologia do ácaro T. ludeni em algodoeiro Bt, expressando as proteínas Cry1F e Cry1Ac. Avaliar se há comportamento de preferência alimentar e postura de T. ludeni em relação ao algodoeiro Bt e seu iso-híbrido. E verificar se o estresse fisiológico causado pelo ataque de T. ludeni é diferenciado em algodoeiro Bt. Os ácaros foram criados em algodoeiro Bt e iso-híbrido, em um total de 40 repetições no delineamento inteiramente casualizado, onde foi avaliado o ciclo biológico. A análise de preferência alimentar e de posturas foi feita com 10 repetições, com escolha. O estresse fisiológico foi avaliando através da fluorescência da clorofila, em casa de vegetação. Os dados da biologia de T. ludeni foram analisados pelo teste t Student, para preferência alimentar e postura foi realizado o teste qui-quadrado. Para os parâmetros da fluorescência, foram ajustados modelos de regressão. Para testar as diferenças entre Bt e iso-híbrido foi utilizado o teste de identidade de modelos. As proteínas Cry1F e Cry1Ac não afetaram a biologia de T. ludeni. Os parâmetros fotossintéticos em plantas de algodoeiro Bt foram menos influenciados pela infestação de T. ludeni.

Preliminary evaluation of the use of bacteria isolated from the digestive tract of shrimp Litopenaeus vannamei as a source to accelerate the process of formation and development of bioflocs

This study aims at investigating to follow the formation and development of biofloc aggregates in a system with the introduction of an in vitro selected bacterial consortium (Bacillus thuringiensis, Bacillus sp., Staphylococcus cohnii) in order to induce fast formation of biofloc and to compare it to the development of spontaneous formation biofloc. Two experimental groups were evaluated for biofloc formation, SFT and IFT. The first refers to spontaneous (conventional) formation of the flocs and the second to induced formation (IFT), achieved through the consortium of potentially inducing bacteria. Both treatments presented a constant increase of bioflocs, however, in the IFT treatment, the microbial aggregates were larger and more uniform. By the end of the experiment, we verified that the aggregates formed in the IFT showed higher volume and lower sedimentation rate in comparison to the spontaneously formed ones. The results show that domestication in microbial communities is efficient as related to bioflocs, reducing instability during its formation and development.(AU)

Preliminary evaluation of the use of bacteria isolated from the digestive tract of shrimp Litopenaeus vannamei as a source to accelerate the process of formation and development of bioflocs

This study aims at investigating to follow the formation and development of biofloc aggregates in a system with the introduction of an in vitro selected bacterial consortium (Bacillus thuringiensis, Bacillus sp., Staphylococcus cohnii) in order to induce fast formation of biofloc and to compare it to the development of spontaneous formation biofloc. Two experimental groups were evaluated for biofloc formation, SFT and IFT. The first refers to spontaneous (conventional) formation of the flocs and the second to induced formation (IFT), achieved through the consortium of potentially inducing bacteria. Both treatments presented a constant increase of bioflocs, however, in the IFT treatment, the microbial aggregates were larger and more uniform. By the end of the experiment, we verified that the aggregates formed in the IFT showed higher volume and lower sedimentation rate in comparison to the spontaneously formed ones. The results show that domestication in microbial communities is efficient as related to bioflocs, reducing instability during its formation and development.

Identification and recombinant expression of an antimicrobial peptide (cecropin B-like) from soybean pest Anticarsia gemmatalis

Insects can be found in numerous diverse environments, being exposed to pathogenic organisms like fungi and bacteria. Once these pathogens cross insect physical barriers, the innate immune system operates through cellular and humoral responses. Antimicrobial peptides are small molecules produced by immune signaling cascades that develop an important and generalist role in insect defenses against a variety of microorganisms. In the present work, a cecropin B-like peptide (AgCecropB) sequence was identified in the velvetbean caterpillar Anticarsia gemmatalis and cloned in a bacterial plasmid vector for further heterologous expression and antimicrobial tests. Methods AgCecropB sequence (without the signal peptide) was cloned in the plasmid vector pET-M30-MBP and expressed in the Escherichia coli BL21(DE3) expression host. Expression was induced with IPTG and a recombinant peptide was purified using two affinity chromatography steps with Histrap column. The purified peptide was submitted to high-resolution mass spectrometry (HRMS) and structural analyses. Antimicrobial tests were performed using gram-positive (Bacillus thuringiensis) and gram-negative (Burkholderia kururiensis and E. coli) bacteria. Results AgCecropB was expressed in E. coli BL21 (DE3) at 28°C with IPTG 0.5 mM. The recombinant peptide was purified and enriched after purification steps. HRMS confirmed AgCrecropB molecular mass (4.6 kDa) and circular dichroism assay showed α-helix structure in the presence of SDS. AgCrecropB inhibited almost 50% of gram-positive B. thuringiensis bacteria growth. Conclusions The first cecropin B-like peptide was described in A. gemmatalis and a recombinant peptide was expressed using a bacterial platform. Data confirmed tertiary structure as predicted for the cecropin peptide family. AgCecropB was capable to inhibit B. thuringiensis growth in vitro.(AU)

Identification and recombinant expression of an antimicrobial peptide (cecropin B-like) from soybean pest Anticarsia gemmatalis

Insects can be found in numerous diverse environments, being exposed to pathogenic organisms like fungi and bacteria. Once these pathogens cross insect physical barriers, the innate immune system operates through cellular and humoral responses. Antimicrobial peptides are small molecules produced by immune signaling cascades that develop an important and generalist role in insect defenses against a variety of microorganisms. In the present work, a cecropin B-like peptide (AgCecropB) sequence was identified in the velvetbean caterpillar Anticarsia gemmatalis and cloned in a bacterial plasmid vector for further heterologous expression and antimicrobial tests. Methods AgCecropB sequence (without the signal peptide) was cloned in the plasmid vector pET-M30-MBP and expressed in the Escherichia coli BL21(DE3) expression host. Expression was induced with IPTG and a recombinant peptide was purified using two affinity chromatography steps with Histrap column. The purified peptide was submitted to high-resolution mass spectrometry (HRMS) and structural analyses. Antimicrobial tests were performed using gram-positive (Bacillus thuringiensis) and gram-negative (Burkholderia kururiensis and E. coli) bacteria. Results AgCecropB was expressed in E. coli BL21 (DE3) at 28°C with IPTG 0.5 mM. The recombinant peptide was purified and enriched after purification steps. HRMS confirmed AgCrecropB molecular mass (4.6 kDa) and circular dichroism assay showed α-helix structure in the presence of SDS. AgCrecropB inhibited almost 50% of gram-positive B. thuringiensis bacteria growth. Conclusions The first cecropin B-like peptide was described in A. gemmatalis and a recombinant peptide was expressed using a bacterial platform. Data confirmed tertiary structure as predicted for the cecropin peptide family. AgCecropB was capable to inhibit B. thuringiensis growth in vitro.(AU)

Behavior and development of Tetranychus ludeni Zacher, 1913 (Acari: Tetranychidae) and physiological stress in genetically modified cotton expressing Cry1F and Cry1Ac proteins / Comportamento e desenvolvimento de Tetranychus ludeni Zacher, 1913 (Acari: Tetranychidae) e estresse fisiológico em algodoeiro geneticamente modificado expressando as proteínas Cry1F e Cry1Ac

Genetically modified plants are one of the tactics used in integrated pest management - IPM. There is great concern about the impact of these plants on non-target organisms. On the other hand, there is little information in the literature on the effects of transgenics (Bacillus thuringiensis) Bt on populations of phytophagous mites, and the physiological responses that this attack promotes on plants. The objective of this work was to evaluate the biology of the T. ludeni mite in Bt cotton, expressing the Cry1F and Cry1Ac proteins. To evaluate the behavior of food and oviposition preference of the T. ludeni with Bt cotton and isohybrid. Verify if the physiological stress caused by T. ludenis attack is differentiated in Bt cotton. The mites were reared in Bt cotton and isohybrid, in a total of 40 replicates in the completely randomized design and the biological cycle was evaluated. The food preference and oviposition analysis were done with 10 replicates, with choice. The physiological stress was evaluated through chlorophyll fluorescence, under greenhouse conditions. The data of the T. ludeni biology were analyzed by Student's t-test, for food and oviposition preference the chi-square test was performed. Regression models were fitted for the fluorescence parameters. The model identity test was used to evaluate the differences between Bt and isohybrid treatments. Cry1F and Cry1Ac proteins have not affected the biology of T. ludeni. The photosynthetic parameters in Bt cotton plants were less influenced by T. ludeni infestation.(AU))

O uso de plantas geneticamente modificadas é uma das táticas utilizadas no manejo integrado de pragas - MIP. Observa-se grande preocupação com o impacto dessas plantas sobre organismos não alvos. Por outro lado, existe pouca informação na literatura sobre efeitos dos transgênicos (Bacillus thuringiensis) Bt em populações de ácaros fitófagos, e as respostas fisiológicas que esse ataque promove nas plantas. Objetivou-se com esse trabalho avaliar a biologia do ácaro T. ludeni em algodoeiro Bt, expressando as proteínas Cry1F e Cry1Ac. Avaliar se há comportamento de preferência alimentar e postura de T. ludeni em relação ao algodoeiro Bt e seu iso-híbrido. E verificar se o estresse fisiológico causado pelo ataque de T. ludeni é diferenciado em algodoeiro Bt. Os ácaros foram criados em algodoeiro Bt e iso-híbrido, em um total de 40 repetições no delineamento inteiramente casualizado, onde foi avaliado o ciclo biológico. A análise de preferência alimentar e de posturas foi feita com 10 repetições, com escolha. O estresse fisiológico foi avaliando através da fluorescência da clorofila, em casa de vegetação. Os dados da biologia de T. ludeni foram analisados pelo teste t Student, para preferência alimentar e postura foi realizado o teste qui-quadrado. Para os parâmetros da fluorescência, foram ajustados modelos de regressão. Para testar as diferenças entre Bt e iso-híbrido foi utilizado o teste de identidade de modelos. As proteínas Cry1F e Cry1Ac não afetaram a biologia de T. ludeni. Os parâmetros fotossintéticos em plantas de algodoeiro Bt foram menos influenciados pela infestação de T. ludeni.(AU)

Strain of Bacillus thuringiensis from Restinga, toxic to Aedes (Stegomyia) aegypti (Linnaeus) (Diptera, Culicidae)

Abstract Bacillus thuringiensis is the most commonly used entomopathogen in the control of Aedes aegypti, which is a vector for different etiological agents that cause serious infections in humans. Several studies aim to isolate strains of this bacterium from different environments, with the perspective of selecting isolates with larvicidal activity for mosquitoes. Aiming at the insecticidal action of B. thuringiensis, the present study aimed to prospect B. thuringiensis of restinga and mangrove soils from the state of Maranhão, Brazil, with toxic potential for use in the biological control of Ae. aegypti. Bioassays were performed to determine the entomopathogenic activity of the bacilli against Ae. aegypti and lethal concentrations (LC50 and CL90) were estimated after the tests. Polymerase Chain Reaction and SDS-PAGE techniques were performed to verify the gene and protein content of the isolates, respectively. The soil of the mangrove and restinga ecosystems showed potential for obtaining B. thuringiensis. This isolate, in addition to having proteins with molecular mass similar to the toxins Cry and Cyt, also presented several diptera-specific genes cry and cyt, demonstrating that it has high potential to be used in the biological control of Ae. aegypti.

Resumo Bacillus thuringiensis é o entomopatógeno mais utilizado no controle do Aedes aegypti, vetor de diferentes agentes etiológicos que causam infecções graves em humanos. Diversos estudos têm como objetivo isolar cepas dessa bactéria de diferentes ambientes, com a perspectiva de selecionar isolados com atividade larvicida para mosquitos. Visando a ação inseticida de B. thuringiensis, o presente estudo teve como objetivo prospectar B. thuringiensis de solos de restinga e mangue do estado do Maranhão, Brasil, com potencial tóxico para uso no controle biológico de Ae. aegypti. Bioensaios foram realizados para determinar a atividade entomopatogênica do bacilo contra Ae. aegypti e as concentrações letais (CL50 e CL90) foram estimadas após os testes. As técnicas de Reação em Cadeia da Polimerase e SDS-PAGE foram realizadas para verificar o conteúdo de genes e proteínas dos isolados, respectivamente. Os solos dos ecossistemas de mangue e restinga apresentaram potencial para obtenção de B. thuringiensis. O isolado BtMA-750, obtido a partir da amostra de solo da restinga, foi interessantemente distinguido por sua alta toxicidade para Ae. aegypti. Este isolado, além de apresentar proteínas com massa molecular semelhante às toxinas Cry e Cyt, apresentou também diversos genes díptero-específicos cry e cyt, demonstrando que tem alto potencial para ser usado no controle biológico de Ae. aegypti.

Toxicity of Bacillus thuringiensis at different larval ages of Agrotis ipsilon (Lepidoptera: Noctuidae) / Toxicidade de Bacillus thuringiensis a diferentes idades de lagartas de Agrotis ipsilon (Lepidoptera: Noctuidae)

The black cutworm Agrotis ipsilon (Hufnagel) (Lepidoptera: Noctuidae) is a cosmopolitan and polyphagous pest that attacks diverse crops and weed. One of the alternatives to insecticides may be the use of bioinsecticides based on Bacillus thuringiensis Berliner (Bt). Thus, the objective of the present study were evaluating the toxicity of Agree® and Dipel® bioinsecticides based on Bt on different larval ages of A. ipsilon. For the experiments, five larval ages were used (0-24, 48-72, 96-120, 144-168, and 192-216 h). The A. ipsilon caterpillars were individualized in acrylic tubes containing an artificial diet and 50 L of each biopesticide in the concentration 1 × 108 spores mL-1. Mortality was assessed for seven days. The two bioinsecticides evaluated promoted mortality at all larval ages of A. ipsilon. The age of 0-24 h had mortality above 90%. The values of LC50 and LC90 were 9.8 × 105 and 7.4 × 106 spores mL-1 for Agree® and 1.3 × 106 e 1.4 × 107 spores mL-1 for Dipel®, respectively, without difference between LC50 and LC90 values of the bioinsecticides. The results indicate that younger caterpillars are more susceptible to Bt-based bioinsecticides.(AU)

A lagarta rosca Agrotis ipsilon (Hufnagel) (Lepidoptera: Noctuidae) é uma praga cosmopolita e polífaga que ataca diversas culturas e plantas daninhas. Uma das alternativas de manejo ao uso de inseticidas químicos pode ser o uso de bioinseticidas à base de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt). Deste modo, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a toxicidade dos bioinseticidas Agree® e Dipel® à base de Bt sobre diferentes idades de lagartas de A. ipsilon. Para os experimentos, lagartas de cinco idades foram utilizadas (0-24, 48-72, 96-120, 144-168 e 192-216 horas). As lagartas de A. ipsilon foram individualizadas em tubos de acrílico contendo dieta artificial e 50 µL de cada bioinseticida na concentração 1 × 108 esporos mL-1. A mortalidade foi avaliada durante sete dias. Os dois bioinseticidas avaliados promoveram mortalidade em todas as idades das lagartas de A. ipsilon. Lagartas com idade 0-24 h apresentaram mortalidade acima de 90%. Os valores de CL50 e CL90 foram 9,8 × 105 e 7,4 × 106 esporos mL-1 para Agree® e 1,3 × 106 e 1,4 × 107 esporos mL-1 para Dipel®, respectivamente, sem diferença entre os valores de CL50 e CL90 dos bioinseticidas. Os resultados indicam que lagartas mais jovens são mais suscetíveis aos bioinseticidas à base de Bt.(AU)