Infestation of froghopper nymphs changes the amounts of total phenolics in sugarcane

ABSTRACT

The increased rate of sugarcane harvest without previous burn has provided a very favorable environment to the froghopper Mahanarva fimbriolata (Stal, 1854), with high moisture and low temperature variation. Few works have studied the response of sugarcane to this pest, so little is known about resistant cultivars. Plant phenolics are widely studied compounds because of their known antiherbivore effect. This research aims to determine if the attack of M. fimbriolata nymphs stimulates the accumulation of total phenolics in sugarcane. The experiment was carried out in greenhouse and arranged in completely randomized design, in a 3 X 2 X 4 factorial with three replications. Second instar nymphs of M. fimbriolata were infested at the following rates control, 2-4 and 4-8 nymphs per pot (first-second infestations, respectively). Pots were covered with nylon net and monitored daily to isolate the effect of leaf sucking adults. Leaf and root samples were collected and kept frozen in liquid nitrogen until analyses. Infested plants showed higher levels of phenolics in both root and leaf tissues. In roots, the cultivar SP80-1816 accumulated more phenolic compounds in response to the infestation of M. fimbriolata. On the other hand, higher levels were found in leaves and roots of control plants of SP86-42, which might be an indication of a non-preference mechanism. The increase of total phenolics in sugarcane infested with root-sucking froghopper nymphs does not seem to be useful to detect the resistance to this pest.

RESUMO

Com a intensificação da colheita mecanizada da cana-de-açúcar sem queima da palhada, a cigarrinha-das-raízes Mahanarva fimbriolata (Stal, 1854) tornou-se uma das principais pragas da cultura, favorecida pelas condições de umidade e baixa variação de temperatura do solo. Poucos trabalhos são dedicados ao estudo da resposta da planta ao ataque deste inseto, dificultando o conhecimento de cultivares resistentes. Os compostos fenólicos são muito estudados por sua ação anti-herbivoria. A presente pesquisa foi conduzida com o objetivo de verificar se o ataque de ninfas de M. fimbriolata induz alterações na quantidade de fenóis totais em cana-de-açúcar. O experimento foi instalado em casa de vegetação, com condições de temperatura e umidade controladas, com delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 X 2 X 4 e três repetições. Ninfas de segundo ínstar de M. fimbriolata foram inoculadas no sistema radicular das plantas, nos níveis controle, 2-4 e 4-8 ninfas por vaso (primeira-segunda infestação, respectivamente). Os vasos foram cobertos com tela de nylon para isolar o efeito dos adultos, que eram mortos nos monitoramentos diários. Folhas e raízes foram coletadas e congeladas em nitrogênio líquido até a realização das análises. Plantas atacadas por ninfas de M. fimbriolata apresentaram maiores teores de fenóis totais em raízes e folhas. A cultivar SP80-1816 apresentou-se mais responsiva ao ataque das ninfas em raízes. A cultivar SP86-42 apresentou maiores teores de fenóis em raízes e folhas de plantas controle, podendo ser um indicativo da não-preferência dos insetos por esta variedade. O teor de compostos fenólicos parece não ser um bom marcador para identificar genótipos de cana-de-açúcar resistentes a ninfas de M. fimbriolata.