Resistance of bmr energy sorghum hybrids to sugarcane borer and fall armyworm / Resistência de híbridos de sorgo energia bmr à broca-da-cana-de-açúcar e lagarta-do-cartucho

Abstract The lower lignin content in plants species with energy potential results in easier cellulose breakdown, making glucose available for ethanol generation. However, higher lignin levels can increase resistance to insect attack. The objective of this work was to evaluate the susceptibility of a bmr-6 biomass sorghum (a mutant genotype with a lower concentration of lignin) to important pests of energy sorghum, Diatraea saccharalis and Spodoptera frugiperda. Experiments were performed in the laboratory and greenhouse to evaluate the development of these pests on the biomass sorghum bmr hybrids BR007, BR008, and TX635 and their respective conventional near-isogenic genotypes (without the bmr gene). The lignin content was higher in non-bmr hybrids, but the evaluated insect variables varied between treatments, not being consistent in just one hybrid or because it is bmr or not. The lowest survival of S. frugiperda was observed in the BR008 hybrid, both bmr and non-bmr. The S. frugiperda injury scores on plants in the greenhouse were high (>7) in all treatments. For D. saccharalis, there was no difference in larval survival in the laboratory, but in the greenhouse, the BR007 hybrid, both bmr and non-bmr, provided greater survival. Due the need to diversify the energy matrix and the fact that greater susceptibility of the bmr hybrids to either pests was not found in this study, these results hold promise for cultivation of these biomass sorghum hybrids for the production of biofuels.

Resumo O menor teor de lignina em espécies de plantas com potencial energético resulta na maior facilidade de quebra da celulose, disponibilizando glicose para geração de etanol. Porém, maiores teores de lignina representa um fator de resistência ao ataque de insetos. O objetivo deste trabalho foi avaliar como importantes pragas do sorgo energia, Diatraea saccharalis e Spodoptera frugiperda, se comportam quanto à alimentação e desempenho em sorgo bmr-6, um genótipo mutante com menor concentração de lignina. Foram realizados experimentos em laboratório e casa de vegetação, avaliando o desenvolvimento destas pragas nos híbridos de sorgo biomassa bmr 007, 008, TX635 e seus respectivos genótipos isogênicos convencionais (sem o gene bmr). O teor de lignina foi maior nos híbridos não bmr, mas nos parâmetros avaliados nos insetos, houve variação entre os tratamentos, não sendo consistente em apenas um híbrido e nem por ser ou não bmr. A menor sobrevivência de S. frugiperda foi verificada no híbrido BR008 tanto bmr quanto não bmr. As notas de injúria por S. frugiperda no sorgo em casa de vegetação foram altas (>7) em todos os tratamentos. Para D. saccharalis, não houve diferença significativa para a sobrevivência larval em laboratório, mas em casa de vegetação o híbrido BR007 tanto bmr quanto não bmr proporcionaram maior sobrevivência. Diante da necessidade de diversificar a matriz energética e o fato de que não foi comprovada neste estudo maior suscetibilidade dos híbridos bmr a ambas as pragas, estes resultados são promissores para o cultivo desses híbridos de sorgo biomassa para produção de biocombustíveis.

Resistance of bmr energy sorghum hybrids to sugarcane borer and fall armyworm

Abstract The lower lignin content in plants species with energy potential results in easier cellulose breakdown, making glucose available for ethanol generation. However, higher lignin levels can increase resistance to insect attack. The objective of this work was to evaluate the susceptibility of a bmr-6 biomass sorghum (a mutant genotype with a lower concentration of lignin) to important pests of energy sorghum, Diatraea saccharalis and Spodoptera frugiperda. Experiments were performed in the laboratory and greenhouse to evaluate the development of these pests on the biomass sorghum bmr hybrids BR007, BR008, and TX635 and their respective conventional near-isogenic genotypes (without the bmr gene). The lignin content was higher in non-bmr hybrids, but the evaluated insect variables varied between treatments, not being consistent in just one hybrid or because it is bmr or not. The lowest survival of S. frugiperda was observed in the BR008 hybrid, both bmr and non-bmr. The S. frugiperda injury scores on plants in the greenhouse were high (>7) in all treatments. For D. saccharalis, there was no difference in larval survival in the laboratory, but in the greenhouse, the BR007 hybrid, both bmr and non-bmr, provided greater survival. Due the need to diversify the energy matrix and the fact that greater susceptibility of the bmr hybrids to either pests was not found in this study, these results hold promise for cultivation of these biomass sorghum hybrids for the production of biofuels.

Resumo O menor teor de lignina em espécies de plantas com potencial energético resulta na maior facilidade de quebra da celulose, disponibilizando glicose para geração de etanol. Porém, maiores teores de lignina representa um fator de resistência ao ataque de insetos. O objetivo deste trabalho foi avaliar como importantes pragas do sorgo energia, Diatraea saccharalis e Spodoptera frugiperda, se comportam quanto à alimentação e desempenho em sorgo bmr-6, um genótipo mutante com menor concentração de lignina. Foram realizados experimentos em laboratório e casa de vegetação, avaliando o desenvolvimento destas pragas nos híbridos de sorgo biomassa bmr 007, 008, TX635 e seus respectivos genótipos isogênicos convencionais (sem o gene bmr). O teor de lignina foi maior nos híbridos não bmr, mas nos parâmetros avaliados nos insetos, houve variação entre os tratamentos, não sendo consistente em apenas um híbrido e nem por ser ou não bmr. A menor sobrevivência de S. frugiperda foi verificada no híbrido BR008 tanto bmr quanto não bmr. As notas de injúria por S. frugiperda no sorgo em casa de vegetação foram altas (>7) em todos os tratamentos. Para D. saccharalis, não houve diferença significativa para a sobrevivência larval em laboratório, mas em casa de vegetação o híbrido BR007 tanto bmr quanto não bmr proporcionaram maior sobrevivência. Diante da necessidade de diversificar a matriz energética e o fato de que não foi comprovada neste estudo maior suscetibilidade dos híbridos bmr a ambas as pragas, estes resultados são promissores para o cultivo desses híbridos de sorgo biomassa para produção de biocombustíveis.

How omnivory affects the survival and choices of earwig Doru luteipes (Scudder) (Dermaptera: Forficulidae)? / Como a onivoria afeta a sobrevivência e escolhas da tesourinha Doru luteipes (Scudder) (Dermaptera: Forficulidae)?

Abstract Doru luteipes (Scudder, 1876) is an omnivorous predator that finds different food resources in the corn plant: eggs of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797), uredospores of Puccinia polysora (Underw, 1897), and pollen. Knowing the survival and food preferences of this predator is essential to define its relevance as a biological control agent. We hypothesize that the foraging behavior and predatory capacity of D. luteipes may be affected when several food resources, especially eggs of S. frugiperda, uredospores of P. polysora, and pollen are concurrently in the same plant. The survival of D. luteipes in the nymph stage and their preference among food resources, often available in corn plants, were determined. To verify the survival of D. luteipes, newly hatched nymphs were fed exclusively with 1- uredospores of P. polysora, 2- eggs of S. frugiperda, 3- corn pollen, 4- a combination of uredospores + eggs, and 5- artificial diet (control). In another experiment, nymphs and adults of D. luteipes with 24 and 48 hours of fasting were individually released in the center of a container with four diets: 1- uredospores of P. polysora, 2- eggs of S. frugiperda, 3- corn pollen, 4- artificial diet, and maintained for 10 minutes, to evaluate the food choice and feeding time. The exclusive feeding with S. frugiperda eggs caused low nymph survival (8%), but the combination of P. polysora uredospores + S. frugiperda eggs allowed 58.3% survival. D. luteipes preferred feeding during the nighttime and the most significant proportions of choices by nymphs and adults were for pollen and diet, with adults spending more time eating pollen. These findings indicate that the trophic choices of D. luteipes are relevant to understand its contribution as an agent to control pest insects and fungal diseases in corn.

Resumo Doru luteipes (Scudder, 1876) é um predador onívoro, que encontra na planta do milho diferentes recursos alimentares: ovos de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797), uredósporos de Puccinia polysora (Underw, 1897) e pólen. Para definição da relevância desse predador como agente de controle biológico, conhecer a sobrevivência e preferência alimentar é essencial. Nós hipotetizamos que o comportamento de forrageamento e a capacidade de predação de D. luteipes podem ser afetados quando uma mesma planta oferece ovos, uredósporos e pólen, concomitantemente. A sobrevivência de D. luteipes na fase de ninfa e sua preferência entre os recursos alimentares, frequentemente disponíveis nas plantas de milho, foram determinados. Para verificar a sobrevivência de D. luteipes, ninfas recém eclodidas foram alimentadas exclusivamente com 1- uredósporos de P. polysora, 2- ovos de S. frugiperda, 3- pólen de milho, 4- combinação de uredósporos + ovos e 5- dieta artificial (controle). Em outro experimento, ninfas e adultos de D. luteipes com 24 e 48 horas de jejum foram liberadas individualmente, em recipientes contendo quatro dietas: 1- uredósporos de P. polysora, 2- ovos de S. frugiperda, 3- pólen de milho, 4- dieta artificial e mantidas durante 10 min, sendo avaliados a escolha pelo alimento e o tempo de alimentação. A alimentação exclusiva com ovos de S. frugiperda ocasionou baixa sobrevivência das ninfas (8%), porém a combinação de uredósporos de P. polysora + ovos de S. frugiperda possibilitou sobrevivência de 58,3%. D. luteipes preferiu se alimentar durante o período noturno e as maiores proporções de escolhas das ninfas e dos adultos ocorreram no pólen e na dieta, sendo que os adultos gastaram mais tempo se alimentando de pólen. Estas descobertas indicam que as escolhas tróficas de D. luteipes são relevantes para compreender sua contribuição como agente de controle de insetos-praga e doença fúngicas em milho.

Do fall armyworm's Metaflumizone resistante populations affect the activity of Trichogramma pretiosum? / Populações da lagarta-do-cartucho resistentes à Metaflumizona afetam a atividade de Trichogramma pretiosum?

Abstract The possible interference of resistant pest's populations to insecticides in natural enemies in the action thas not been clarified yet. Thus, this study aimed to evaluate Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae) performance on Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) eggs with resistance frequency to the Metaflumizone over six generations of product exposure. Egg cards (2.0 x 7.0 cm) containing eggs from two populations of S. frugiperda, (resistant to Metaflumizone and the other susceptible), were exposed to T. pretiosum females for 24 hours in free-choice and no-choice testing in three generations (G1, G4, and G6). A completely randomized experimental design was used with 25 replications, each consisting of an egg card (experimental unit) containing 20 eggs. The parameters evaluated were: parasitism (%), emergence (%), sex ratio, number of emerged parasitoids per egg and males/females longevity. ANOVA and Tukey test (P≤ 0.05) were applied on the results. Results showed a reduction in parasitism [41.0% (G1) and 28.4% (G4)], egg emergence (17.5%) and parasitoids/egg [16.2 (G4) and 17.2 (G6)] in eggs originating from the population with resistance frequency. Females emerging from G6 populations eggs without exposure to Metaflumizone had greater longevity (3.5 days more) than the resistant population. The sex ratio and male longevity were not affected. The results indicate a reduction in T. pretiosum activity if S. frugiperda populations have some frequency of resistance to Metaflumizone.

Resumo A possível interferência de populações de pragas resistentes na ação de inimigos naturais ainda não foi esclarecida. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae) em ovos de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) com frequência de resistência à Metaflumizona ao longo de seis gerações de exposição ao produto. Cartelas (2,0 x 7,0 cm) com ovos de duas populações de S. frugiperda, (resistente à Metaflumizona e outra suscetível), foram expostas às fêmeas de T. pretiosum por 24 horas em condições de livre escolha e sem chance de escolha por três gerações (G1, G4 e G6). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 25 repetições, sendo cada repetição composta por uma cartela (unidade experimental) contendo 20 ovos. Os parâmetros avaliados foram: parasitismo (%), emergência (%), razão sexual, número de parasitoides emergidos por ovo e longevidade de machos e fêmeas. ANOVA e teste de Tukey (P≤ 0,05) foram aplicados aos dados coletados. Os resultados mostraram redução do parasitismo [41,0% (G1) e 28,4% (G4)], emergência de ovos (17,5%) e parasitoides/ovo [16,2 (G4) e 17,2 (G6)] em ovos oriundos da população com frequência de resistência. As fêmeas emergidas de ovos da população G6 sem exposição à Metaflumizona, tiveram maior longevidade (3,5 dias a mais) do que a população exposta ao inseticida. A razão sexual e a longevidade de machos não foram afetadas. Os resultados indicam uma redução na atividade de T. pretiosum se as populações de S. frugiperda apresentarem alguma frequência de resistência à Metaflumizona.

How omnivory affects the survival and choices of earwig Doru luteipes (Scudder) (Dermaptera: Forficulidae)? / Como a onivoria afeta a sobrevivência e escolhas da tesourinha Doru luteipes (Scudder) (Dermaptera: Forficulidae)?

Doru luteipes (Scudder, 1876) is an omnivorous predator that finds different food resources in the corn plant: eggs of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797), uredospores of Puccinia polysora (Underw, 1897), and pollen. Knowing the survival and food preferences of this predator is essential to define its relevance as a biological control agent. We hypothesize that the foraging behavior and predatory capacity of D. luteipes may be affected when several food resources, especially eggs of S. frugiperda, uredospores of P. polysora, and pollen are concurrently in the same plant. The survival of D. luteipes in the nymph stage and their preference among food resources, often available in corn plants, were determined. To verify the survival of D. luteipes, newly hatched nymphs were fed exclusively with 1- uredospores of P. polysora, 2- eggs of S. frugiperda, 3- corn pollen, 4- a combination of uredospores + eggs, and 5- artificial diet (control). In another experiment, nymphs and adults of D. luteipes with 24 and 48 hours of fasting were individually released in the center of a container with four diets: 1- uredospores of P. polysora, 2- eggs of S. frugiperda, 3- corn pollen, 4- artificial diet, and maintained for 10 minutes, to evaluate the food choice and feeding time. The exclusive feeding with S. frugiperda eggs caused low nymph survival (8%), but the combination of P. polysora uredospores + S. frugiperda eggs allowed 58.3% survival. D. luteipes preferred feeding during the nighttime and the most significant proportions of choices by nymphs and adults were for pollen and diet, with adults spending more time eating pollen. These findings indicate that the trophic choices of D. luteipes are relevant to understand its contribution as an agent to control pest insects and fungal diseases in corn.

Doru luteipes (Scudder, 1876) é um predador onívoro, que encontra na planta do milho diferentes recursos alimentares: ovos de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797), uredósporos de Puccinia polysora (Underw, 1897) e pólen. Para definição da relevância desse predador como agente de controle biológico, conhecer a sobrevivência e preferência alimentar é essencial. Nós hipotetizamos que o comportamento de forrageamento e a capacidade de predação de D. luteipes podem ser afetados quando uma mesma planta oferece ovos, uredósporos e pólen, concomitantemente. A sobrevivência de D. luteipes na fase de ninfa e sua preferência entre os recursos alimentares, frequentemente disponíveis nas plantas de milho, foram determinados. Para verificar a sobrevivência de D. luteipes, ninfas recém eclodidas foram alimentadas exclusivamente com 1- uredósporos de P. polysora, 2- ovos de S. frugiperda, 3- pólen de milho, 4- combinação de uredósporos + ovos e 5- dieta artificial (controle). Em outro experimento, ninfas e adultos de D. luteipes com 24 e 48 horas de jejum foram liberadas individualmente, em recipientes contendo quatro dietas: 1- uredósporos de P. polysora, 2- ovos de S. frugiperda, 3- pólen de milho, 4- dieta artificial e mantidas durante 10 min, sendo avaliados a escolha pelo alimento e o tempo de alimentação. A alimentação exclusiva com ovos de S. frugiperda ocasionou baixa sobrevivência das ninfas (8%), porém a combinação de uredósporos de P. polysora + ovos de S. frugiperda possibilitou sobrevivência de 58,3%. D. luteipes preferiu se alimentar durante o período noturno e as maiores proporções de escolhas das ninfas e dos adultos ocorreram no pólen e na dieta, sendo que os adultos gastaram mais tempo se alimentando de pólen. Estas descobertas indicam que as escolhas tróficas de D. luteipes são relevantes para compreender sua contribuição como agente de controle de insetos-praga e doença fúngicas em milho.

Do fall armyworm's Metaflumizone resistante populations affect the activity of Trichogramma pretiosum? / Populações da lagarta-do-cartucho resistentes à Metaflumizona afetam a atividade de Trichogramma pretiosum?

The possible interference of resistant pest’s populations to insecticides in natural enemies in the action thas not been clarified yet. Thus, this study aimed to evaluate Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae) performance on Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) eggs with resistance frequency to the Metaflumizone over six generations of product exposure. Egg cards (2.0 x 7.0 cm) containing eggs from two populations of S. frugiperda, (resistant to Metaflumizone and the other susceptible), were exposed to T. pretiosum females for 24 hours in free-choice and no-choice testing in three generations (G1, G4, and G6). A completely randomized experimental design was used with 25 replications, each consisting of an egg card (experimental unit) containing 20 eggs. The parameters evaluated were: parasitism (%), emergence (%), sex ratio, number of emerged parasitoids per egg and males/females longevity. ANOVA and Tukey test (P≤ 0.05) were applied on the results. Results showed a reduction in parasitism [41.0% (G1) and 28.4% (G4)], egg emergence (17.5%) and parasitoids/egg [16.2 (G4) and 17.2 (G6)] in eggs originating from the population with resistance frequency. Females emerging from G6 populations eggs without exposure to Metaflumizone had greater longevity (3.5 days more) than the resistant population. The sex ratio and male longevity were not affected. The results indicate a reduction in T. pretiosum activity if S. frugiperda populations have some frequency of resistance to Metaflumizone.

A possível interferência de populações de pragas resistentes na ação de inimigos naturais ainda não foi esclarecida. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae) em ovos de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) com frequência de resistência à Metaflumizona ao longo de seis gerações de exposição ao produto. Cartelas (2,0 x 7,0 cm) com ovos de duas populações de S. frugiperda, (resistente à Metaflumizona e outra suscetível), foram expostas às fêmeas de T. pretiosum por 24 horas em condições de livre escolha e sem chance de escolha por três gerações (G1, G4 e G6). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 25 repetições, sendo cada repetição composta por uma cartela (unidade experimental) contendo 20 ovos. Os parâmetros avaliados foram: parasitismo (%), emergência (%), razão sexual, número de parasitoides emergidos por ovo e longevidade de machos e fêmeas. ANOVA e teste de Tukey (P≤ 0,05) foram aplicados aos dados coletados. Os resultados mostraram redução do parasitismo [41,0% (G1) e 28,4% (G4)], emergência de ovos (17,5%) e parasitoides/ovo [16,2 (G4) e 17,2 (G6)] em ovos oriundos da população com frequência de resistência. As fêmeas emergidas de ovos da população G6 sem exposição à Metaflumizona, tiveram maior longevidade (3,5 dias a mais) do que a população exposta ao inseticida. A razão sexual e a longevidade de machos não foram afetadas. Os resultados indicam uma redução na atividade de T. pretiosum se as populações de S. frugiperda apresentarem alguma frequência de resistência à Metaflumizona.

How omnivory affects the survival and choices of earwig Doru luteipes (Scudder) (Dermaptera: Forficulidae)?

Abstract Doru luteipes (Scudder, 1876) is an omnivorous predator that finds different food resources in the corn plant: eggs of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797), uredospores of Puccinia polysora (Underw, 1897), and pollen. Knowing the survival and food preferences of this predator is essential to define its relevance as a biological control agent. We hypothesize that the foraging behavior and predatory capacity of D. luteipes may be affected when several food resources, especially eggs of S. frugiperda, uredospores of P. polysora, and pollen are concurrently in the same plant. The survival of D. luteipes in the nymph stage and their preference among food resources, often available in corn plants, were determined. To verify the survival of D. luteipes, newly hatched nymphs were fed exclusively with 1- uredospores of P. polysora, 2- eggs of S. frugiperda, 3- corn pollen, 4- a combination of uredospores + eggs, and 5- artificial diet (control). In another experiment, nymphs and adults of D. luteipes with 24 and 48 hours of fasting were individually released in the center of a container with four diets: 1- uredospores of P. polysora, 2- eggs of S. frugiperda, 3- corn pollen, 4- artificial diet, and maintained for 10 minutes, to evaluate the food choice and feeding time. The exclusive feeding with S. frugiperda eggs caused low nymph survival (8%), but the combination of P. polysora uredospores + S. frugiperda eggs allowed 58.3% survival. D. luteipes preferred feeding during the nighttime and the most significant proportions of choices by nymphs and adults were for pollen and diet, with adults spending more time eating pollen. These findings indicate that the trophic choices of D. luteipes are relevant to understand its contribution as an agent to control pest insects and fungal diseases in corn.

Resumo Doru luteipes (Scudder, 1876) é um predador onívoro, que encontra na planta do milho diferentes recursos alimentares: ovos de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797), uredósporos de Puccinia polysora (Underw, 1897) e pólen. Para definição da relevância desse predador como agente de controle biológico, conhecer a sobrevivência e preferência alimentar é essencial. Nós hipotetizamos que o comportamento de forrageamento e a capacidade de predação de D. luteipes podem ser afetados quando uma mesma planta oferece ovos, uredósporos e pólen, concomitantemente. A sobrevivência de D. luteipes na fase de ninfa e sua preferência entre os recursos alimentares, frequentemente disponíveis nas plantas de milho, foram determinados. Para verificar a sobrevivência de D. luteipes, ninfas recém eclodidas foram alimentadas exclusivamente com 1- uredósporos de P. polysora, 2- ovos de S. frugiperda, 3- pólen de milho, 4- combinação de uredósporos + ovos e 5- dieta artificial (controle). Em outro experimento, ninfas e adultos de D. luteipes com 24 e 48 horas de jejum foram liberadas individualmente, em recipientes contendo quatro dietas: 1- uredósporos de P. polysora, 2- ovos de S. frugiperda, 3- pólen de milho, 4- dieta artificial e mantidas durante 10 min, sendo avaliados a escolha pelo alimento e o tempo de alimentação. A alimentação exclusiva com ovos de S. frugiperda ocasionou baixa sobrevivência das ninfas (8%), porém a combinação de uredósporos de P. polysora + ovos de S. frugiperda possibilitou sobrevivência de 58,3%. D. luteipes preferiu se alimentar durante o período noturno e as maiores proporções de escolhas das ninfas e dos adultos ocorreram no pólen e na dieta, sendo que os adultos gastaram mais tempo se alimentando de pólen. Estas descobertas indicam que as escolhas tróficas de D. luteipes são relevantes para compreender sua contribuição como agente de controle de insetos-praga e doença fúngicas em milho.

Do fall armyworms Metaflumizone resistante populations affect the activity of Trichogramma pretiosum?

Abstract The possible interference of resistant pests populations to insecticides in natural enemies in the action thas not been clarified yet. Thus, this study aimed to evaluate Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae) performance on Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) eggs with resistance frequency to the Metaflumizone over six generations of product exposure. Egg cards (2.0 x 7.0 cm) containing eggs from two populations of S. frugiperda, (resistant to Metaflumizone and the other susceptible), were exposed to T. pretiosum females for 24 hours in free-choice and no-choice testing in three generations (G1, G4, and G6). A completely randomized experimental design was used with 25 replications, each consisting of an egg card (experimental unit) containing 20 eggs. The parameters evaluated were: parasitism (%), emergence (%), sex ratio, number of emerged parasitoids per egg and males/females longevity. ANOVA and Tukey test (P 0.05) were applied on the results. Results showed a reduction in parasitism [41.0% (G1) and 28.4% (G4)], egg emergence (17.5%) and parasitoids/egg [16.2 (G4) and 17.2 (G6)] in eggs originating from the population with resistance frequency. Females emerging from G6 populations eggs without exposure to Metaflumizone had greater longevity (3.5 days more) than the resistant population. The sex ratio and male longevity were not affected. The results indicate a reduction in T. pretiosum activity if S. frugiperda populations have some frequency of resistance to Metaflumizone.

Resumo A possível interferência de populações de pragas resistentes na ação de inimigos naturais ainda não foi esclarecida. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae) em ovos de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) com frequência de resistência à Metaflumizona ao longo de seis gerações de exposição ao produto. Cartelas (2,0 x 7,0 cm) com ovos de duas populações de S. frugiperda, (resistente à Metaflumizona e outra suscetível), foram expostas às fêmeas de T. pretiosum por 24 horas em condições de livre escolha e sem chance de escolha por três gerações (G1, G4 e G6). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 25 repetições, sendo cada repetição composta por uma cartela (unidade experimental) contendo 20 ovos. Os parâmetros avaliados foram: parasitismo (%), emergência (%), razão sexual, número de parasitoides emergidos por ovo e longevidade de machos e fêmeas. ANOVA e teste de Tukey (P 0,05) foram aplicados aos dados coletados. Os resultados mostraram redução do parasitismo [41,0% (G1) e 28,4% (G4)], emergência de ovos (17,5%) e parasitoides/ovo [16,2 (G4) e 17,2 (G6)] em ovos oriundos da população com frequência de resistência. As fêmeas emergidas de ovos da população G6 sem exposição à Metaflumizona, tiveram maior longevidade (3,5 dias a mais) do que a população exposta ao inseticida. A razão sexual e a longevidade de machos não foram afetadas. Os resultados indicam uma redução na atividade de T. pretiosum se as populações de S. frugiperda apresentarem alguma frequência de resistência à Metaflumizona.

Genomic and transcriptomic analysis unveils population evolution and development of pesticide resistance in fall armyworm Spodoptera frugiperda

The fall armyworm (FAW), Spodoptera frugiperda, is a destructive pest native to America and has recently become an invasive insect pest in China. Because of its rapid spread and great risks in China, understanding of FAW genetic background and pesticide resistance is urgent and essential to develop effective management strategies. Here, we assembled a chromosome-level genome of a male FAW (SFynMstLFR) and compared re-sequencing results of the populations from America, Africa, and China. Strain identification of 163 individuals collected from America, Africa and China showed that both C and R strains were found in the American populations, while only C strain was found in the Chinese and African populations. Moreover, population genomics analysis showed that populations from Africa and China have close relationship with significantly genetic differentiation from American populations. Taken together, FAWs invaded into China were most likely originated from Africa. Comparative genomics analysis displayed that the cytochrome p450 gene family is extremely expanded to 425 members in FAW, of which 283 genes are specific to FAW. Treatments of Chinese populations with twenty-three pesticides showed the variant patterns of transcriptome profiles, and several detoxification genes such as AOX, UGT and GST specially responded to the pesticides. These findings will be useful in developing effective strategies for management of FAW in China and other invaded areas.

First report of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) on Onion (Allium cepa L.) in South Kivu, Eastern DR Congo

ABSTRACT The fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797), has become one of the most devastating pests in the world with diverse host range. To develop effective integrated management strategies against S. frugiperda, it is crucial to know its alternative host plants. In this study, we provide the first information on the occurrence of S. frugiperda in onion crops in Africa. Monitoring was carried out during the 2019 and 2020 growing seasons in onion monoculture and in intercropping with groundnut to detect the presence and assess the incidence of S. frugiperda. The highest average incidence (2.88%) and larval density (0.79 per 9 m2) were observed in onion monoculture. The classification of the onion leaf damage rating scale indicated low S. frugiperda infestation. This suggests that future studies will need to assess this aspect which we consider to be a survival strategy to maintain its population throughout the year, which contributes to sustain the insect in the study area during times when its preferred hosts are not present. Furthermore, genetic studies are needed to provide a better explanation of the ecology of this pest and to find out which of the two existing strain infests onions or whether it is an unknown hybrid population of S. frugiperda.

Synergistic effects of binary mixtures of linalool with pyrethroids against fall armyworm / Efeitos sinérgicos de misturas binárias de linalol com piretroides contra lagarta-do-cartucho

The present work aimed to determine the toxicity of linalool and evaluate the lethal and toxic effects of linalool associated with pyrethroids in binary mixtures to fall armyworm (Spodoptera frugiperda). The insects used in the experiment were obtained from stock breeding initiated from larvae collected from conventional corn plants, grown in an experimental area, in the city of Uberlândia, Minas Gerais. Also, it was obtained essential oil from a variety of Ocimum basilicum, with a high content of linalool (80%), found naturally, as a measure of comparison of different linalool (97.5%) assays. Dose-response bioassays with 3rd instar larvae were performed to determine lethal dose for 50% mortality (LD50) of linalool. Toxicity tests were also performed with O. basilicum essential oil and with pyrethroid insecticides: deltamethrin and its commercial product (Decis 25 EC, Bayer®). After this, combinations between different doses of these products were made and applied on 3rd instar larvae of Spodoptera frugiperda (Smith). Linalool presented high toxicity to S. frugiperda (LD50 = 0.177 µL a.i. µL-1). It was observed neurotoxic effects after the linalool application since the insects presented an aspect of confusion, followed by extreme agitation and finally death. All binary mixtures caused mortality higher than the products applied alone (deltamethrin and linalool) used at 100% LD50, except to 75% LD50 deltamethrin added to 25% LD50 linalool, whose mortality did not differ the products alone, in 24 hours. It was obtained over 90% larval mortality when linalool was combined with 25% LD50 of deltamethrin, in 24 and 48 hours after application, and over 80% of mortality when linalool was combined with 25% LD50 of Decis, only in 48 hours after application. We conclude that linalool is a potential insecticidal and can be associated with pyrethroids to control of S. frugiperda. Further studies are required in order to evaluate the synergistic combinations against field populations of S. frugiperda.

O objetivo deste trabalho foi determinar a toxicidade do linalol e avaliar os efeitos tóxicos e letais do linalol associado a piretroides em misturas binárias para lagarta do cartucho do milho (Spodoptera frugiperda). Os insetos utilizados no experimento foram obtidos de criação estoque iniciada a partir de larvas coletadas em plantas de milho convencional, cultivado em área experimental, no município de Uberlândia, Minas Gerais. Também foi obtido óleo essencial de uma variedade de Ocimum basilicum, com alto teor de linalol (80%), encontrado naturalmente, como medida de comparação para ensaios com linalol (97.5%). Os bioensaios do tipo dose-resposta com larvas de 3º instar foram realizados para determinar a dose letal do linalol para 50% de mortalidade da população (DL50). Também foram realizados testes de toxicidade com óleo essencial de Ocimum basilicum e com inseticidas piretroides: deltametrina e seu produto comercial (Decis 25 EC, Bayer®). Em seguida, foram realizadas combinações entre diferentes doses desses produtos e aplicadas em larvas de 3º instar de Spodoptera frugiperda (Smith). De acordo com os resultados, observou-se que o linalol apresentou alta toxicidade para S. frugiperda (DL50 = 0,177 µL a. i. µL-1). Foram observados efeitos neurotóxicos após a aplicação do linalol, uma vez que os insetos apresentaram um aspecto de confusão, seguido de extrema agitação e, por fim, morte. Todas as combinações binárias causaram mortalidade maior que os produtos aplicados isoladamente (deltametrina e linalol) utilizando-se 100% da DL50, exceto para 75% DL50 de deltametrina somada a 25% DL50 de linalol, cuja mortalidade não diferiu dos produtos isolados, em 24 horas após a aplicação. Foi obtida mais de 90% de mortalidade de larvas quando se combinou linalol com 25% da DL50 de deltametrina, em 24 e 48 horas após a aplicação, e mais de 80% de mortalidade quando se combinou linalol com 25% da DL50 do produto comercial, somente 48 horas após a aplicação. Concluímos que o linalol é um potencial inseticida e pode ser associado a piretroides no controle de S. frugiperda. Mais estudos são necessários em vista de avaliar as combinações sinérgicas contra populações de campo de S. frugiperda.

Agronomic parameters and morpho-agronomic characteristics of genetically modified maize hybrids compared to conventional maize hybrids / Parâmetros agronômicos e características morfoagronômicas de híbridos de milho geneticamente modificados em comparação com híbridos de milho convencionais

The objectives were to study the behavior of fifteen pre-commercial upland maize hybrids, analyze their agronomic performance regarding grain yield, and evaluate productivity components, as well as morpho-agronomic characteristics, in the Midwest Region of Brazil. Two experiments were conducted in the municipalities of Formosa-GO and Planaltina-DF, 2016/17 crop year. Both consisted of five pre-commercial maize hybrid platforms (HPA252, HPB262, HPB621, HPB646, and HPD354). Each platform consisted of three different versions: conventional, transgenic with a Btgene that expresses the protein Cry1F, and transgenic with two Bt genes that express the proteins Cry1F and Cry1AB. The experiment was randomized blocks with four replications. The experimental plot was four lines five meters long considering the two central lines as useful. The lines were spaced 0.75 meters apart, and the final density was five plants per linear meter. To estimate grain yield, the plots were harvested, and the weight was extrapolated to kg.ha-1. The moisture was standardized at 14%. Data were submitted to analysis of variance, and the means were compared by Tukey test at 5% probability using the Sisvar software. Grain yield between treatments ranged from 8,381 to 12,908 kg.ha-1, and the average yield was 11,234 kg.ha-1. The parameters evaluated were divided into two groups. The first group contained parameters determining grain yield: grain depth, thousand grains weight, number of rows of grains, number of grains per row, and grain yield. The second group contained morpho-agronomic parameters that directly interfere with resistance to lodging and plant breaking: plant height, ear insertion height, and mean stem diameter. There was no direct effect of the transgenes on the evaluated hybrids since the classification of productivity was not divided into conventional and transgenic classes. It is suggested that the HPA252YH, HP621H and HP646H versions be discarded because grain yield performance was unsatisfactory compared to their respective conventional and transgenic counterparts. The parameters GD and W1000 are more effective for grain yield estimation than NR and NG. It was observed for HP621H that, in addition to a lower grain yield, there was a significant reduction in stem diameter, indicating a possible reduction in lodging tolerance and/or plant breaking when exposed to adverse climatic conditions such as windstorms. For the HPD354H version, the release of the transgenic counterpart HPD354YH is preferentially indicated since the H version had a significant reduction in stem diameter and a possible greater tolerance to lodging and/or plant breaking under the same conditions. KEYWORDS:Spodoptera frugiperda. Transgenic events. Performance of grains. Plant lodging. Zea mays. INTRODUCTIONStudies analyzing the efficacy of transgenic maize events that control Spodoptera frugiperda are often conducted as new transgenic events are studied and/or commercially released, both in Brazil and in other South American countries. Such studies aim to evaluate the effects of Bt proteins on larva control, genetic control of transgenic plants, and monitoring and efficiency of Bt (FERNANDES et al. 2010; MENDES et al. 2011). In the last years, several researchers have published works in Brazil and in the world on this topic. Soon after the commercial release of the first transgenic Btevent that provides resistance to the fall armyworm, Fernandes et al. (2010) evaluated the effects of MON810 maize, which expresses the Cry1Ab toxin, on S. frugiperda under field conditions and with a natural pest infestation during the 1999/2000 and 2000/2001 harvests. MON810 maize significantly reduces caterpillar infestation of S. frugiperda and the consequent damage to plants Received: 08/04/19 Accepted: 20/12/19

Os objetivos foram estudar o comportamento de quinze híbridos pré-comerciais de milho, seus desempenhos agronômicos referentes à produtividade de grãos e os componentes diretos de produtividade, bem como suas características morfoagronômicas no Centro-Oeste do Brasil. Para tal, foram instalados dois experimentos nos municípios de Formosa-GO e Planaltina-DF no ano safra 2016/17, ambos constituídos por cinco plataformas de híbridos pré-comerciais de milho HPA252, HPB262, HPB621, HPB646 e HPD354. Cada plataforma foi constituída por três diferentes versões, convencional, transgênica que expressa à proteína Cry1F e transgênica que expressa as proteínas Cry1F e Cry1AB. O delineamento experimental adotado foi de blocos casualizados com quatro repetições. A parcela experimental constituiu-se por quatro linhas de 5 metros, considerando-se úteis as duas linhas centrais. Estas, foram espaçadas de 0,75 metros e a densidade final foi de 5 plantas por metro. Após a colheita, os pesos das parcelas foram extrapolados para kg.ha-1 e a umidade foi padronizada em 14%. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste Tukey a 5%, utilizando-se o software Sisvar. O rendimento de grãos variou entre 8.381 e 12.908 kg.ha-1 e a produtividade média foi de 11.234 kg.ha-1. Os parâmetros avaliados foram divididos em dois grupos. Um com os parâmetros determinadores de produtividade de grãos, profundidade de grãos, peso de mil grãos, número de fileiras de grãos, número de grãos por fileira e produtividade de grãos e outro grupo dos parâmetros morfoagronômicos que interferem diretamente a resistência ao acamamento e quebramento de plantas, altura de plantas, altura de inserção de espiga e diâmetro médio de colmo. Não houve efeito direto dos transgenes nos híbridos avaliados em relação a produtividade de grãos. Sugere-se que as versões HPA252YH, HP621H e HP646H sejam descartadas, pois o desempenho de rendimento de grãos, quando comparados às suas respectivas contrapartes convencionais e transgênicas, foram insatisfatórias. Os parâmetros PG e P1000 mostraram-se mais efetivos para estimação de produtividade de grãos que NF e NG. Observou-se em HP621H, que além de menor produtividade de grãos, houve uma redução significativa do diâmetro de colmo, indicando uma possível redução da tolerância ao acamamento e/ou quebramento de plantas quando exposta a condições climáticas adversas como vendavais. Para a versão HPD354H, indica-se preferencialmente o lançamento da contraparte transgênica HPD354YH, pois a versão H teve uma redução significativa do diâmetro de colmo e também uma possível maior tolerância ao acamamento e/ou quebramento de plantas nas mesmas condições.

The population dynamics of three polyphagous owlet moths (Lepidoptera: Noctuidae) and the influence of meteorological factors and ENSO on them

ABSTRACT The owlet moths (Lepidoptera: Noctuidae) Anicla infecta (Ochsenheimer 1816), Elaphria agrotina (Guenée 1852) and Spodoptera frugiperda (J.E. Smith 1797) occur in the entire American continent. These polyphagous moths have a preference for grasses, and have different biological habits. In this study, the populations of these three species were evaluated monthly with light traps in the Brazilian Savannah, ranging a span of four crop seasons (from July, 2013 to June, 2017). The population data were analyzed and correlated with the meteorological variables: maximum temperature, minimum temperature, relative humidity and precipitation. A total of 4719 individuals were collected in the following percentages: A. infecta (n = 459; 9.73%), E. agrotina (n = 1809; 38.33%) and S. frugiperda (n = 2451; (51.94%). The abundance of all species went down from the first crop season (2013/2014) to the third (2015/2016). In the fourth crop season (2016/2017), the populations of A. infecta and E. agrotina stabilized, but the abundance of S. frugiperda experienced further decrease. The numbers of individuals of three species declined when precipitation was much above (crop season 2014/2015) and below (crop season 2015/2016) than expected by the climatological normal. There were significant, but different degrees of correlation, between the meteorological factors and the ONI index (Oceanic Niño Index - indicator for monitoring El Niño-Southern Oscillation or "ENSO") with respect to monthly population variations. The results are discussed in accordance with principles of the Integrated Pest Management (IPM) in mind, given the continental distribution and agricultural importance of the three owlet moth species studied.

Pollen as a component of the diet of Doru luteipes (Scudder, 1876) (Dermaptera: Forficulidade) / Pólen como componente da dieta de Doru luteipes (Scudder, 1876) (Dermaptera: Forficulidade)

Abstract The properties of maize pollen in the diet of Doru luteipes were determined by biological responses of the predator feeding on natural preys and artificial diet. The biological parameters of D. luteipes fed on Spodoptera frugiperda (Smith, 1797) eggs, maize pollen, Rhopalosiphum maidis (Fitch, 1856) + maize pollen and R. maidis were assessed. The effect of pollen on artificial diet on the biological variables of the predator nymphs and adults were also evaluated. Time span of nymphal development was greater for D. luteipes exclusively fed on earwigs, with the lowest rate of nymph survival. However, maize pollen plus earwigs in the diet provided the predator´s highest survival rate, whilst percentage of fertile females was double when fed on diets composed of S. frugiperda and R. maidis eggs. Development period decreased when D. luteipes nymphs consumed artificial diet plus pollen but there were high fecundity rates (number of laying/female and total egg/female) and a greater percentage of fertile females when they were fed on maize pollen.

Resumo Os benefícios do pólen de milho na composição da dieta de Doru luteipes foram determinados por meio das respostas biológicas desse predador alimentado com presas naturais e dieta artificial. Inicialmente, avaliaram-se parâmetros biológicos de D. luteipes alimentados com: ovos de Spodoptera frugiperda (Smith, 1797), pólen de milho, pólen de milho e Rhopalosiphum maidis (Fitch, 1856) e R. maidis. Posteriormente, verificou-se o efeito da presença do pólen em dieta artificial nas variáveis ​​biológicas de ninfas e adultos do predador. O período de desenvolvimento ninfal foi maior para D. luteipes alimentado, exclusivamente, com pulgões, sendo esta dieta a que propiciou menor sobrevivência ninfal. No entanto, a adição de pólen de milho na dieta com pulgões proporcionou maior taxa de sobrevivência do predador e, o percentual de fêmeas que ovipositaram foi praticamente o dobro em relação às dietas compostas por ovos de S. frugiperda e R. maidis. Quando ninfas de D. luteipes consumiram a dieta artificial adicionada com pólen verificou-se redução no período de desenvolvimento ninfal e quando o pólen de milho foi fornecido apenas na fase adulta houve uma maior fecundidade (número de posturas/fêmea e total de ovos/fêmea) e porcentagem de fêmeas que ovipositaram.

Perfil lipídico y ensayos de las actividades antioxidante, insecticida y antialimentaria de la esponja marina Iotrochota birotulata (Iotrochotidae: Demospongiae) / Lipid profile and assays of the antioxidant, insecticide and antifeedant activities of the marine sponge Iotrochota birotulata (Iotrochotidae: Demospongiae)

Resumen Los mares ocupan aproximadamente tres cuartas partes de la tierra constituyendo el hábitat de una gran cantidad de especies de flora y fauna. Como parte de los organismos marinos, los phylum bioquímicamente más estudiados son Porífera, Cnidaria y más recientemente Ascomycota, de todos ellos se han aislado e identificado un gran número de compuestos químicos, los cuales han mostrado diferentes tipos de actividades biológicas, principalmente citotóxica, bactericida y antioxidante, entre otras. En esta investigación se estudió la esponja marina Iotrochota birotulata recolectada en Punta Bello-Córdoba en el Caribe colombiano lográndose determinar su perfil lipídico a partir del análisis de los correspondientes espectros de masas de sus compuestos constituyentes, fueron identificados 19 ácidos grasos, los cuales son reportados por primera vez para esta especie. Además fueron identificados 10 esteroles. Se encontraron ácidos grasos con cadenas carbonadas entre C15 y C27, mostrando una amplia diversidad estructural lo cual es característico del phylum porífera. En cuanto a los esteroles se encontraron estructuras principalmente con núcleos Δ5 y Δ7 que son los más abundantes en las esponjas. Se encontró moderada actividad antioxidante en la estabilización del catión radical ABTS+• y baja actividad en la estabilización del radical DPPH•, el mayor valor de inhibición se encontró en el extracto acuoso con un valor de IC50 de 43.9 µg/ml frente al catión radical ABTS+•, mostrando que I. birotulata puede producir compuestos con moderada actividad antioxidante. En el ensayo de actividad insecticida, se encontró afectación larval en los extractos metanólico y acuoso en todas las concentraciones y en todos los tiempos de exposición evaluados frente a Spodoptera frugiperda, también se determinó que estos extractos inducen un efecto antialimentario en las larvas como parte del mecanismo insecticida. Se determinaron las condiciones y los tiempos de exposición óptimos para la mejor eficiencia del ensayo, las cuales fueron de 3 000 µg/ml y 48 h para el extracto metanólico y 2 000 µg/ml y 24 h para el extracto acuoso, respectivamente. En conclusión, los extractos evaluados de I. birotulata mostraron moderada actividad antioxidante y buenas e interesantes actividades insecticida y antialimentaria.(AU)

Abstract It is estimated that three quarters of earth´s surface is occupied by the oceans. This constitutes the habitat of a large number of species of flora and fauna. As part of the marine organisms, the most studied biochemical phylum are Porifera, Cnidaria and more recently Ascomycota, from which a large number of chemical compounds have been isolated and identified. These have shown different types of biological activities, mainly cytotoxic, bactericidal and antioxidant. In this research the marine sponge Iotrochota birotulata collected in Punta Bello-Córdoba in the Colombian Caribbean was studied, and its lipid profile from the analysis of the corresponding mass spectra of its constituent compounds was determined, 19 fatty acids were identified, which are reported for the first time for this specie, besides 10 sterols were identified. Fatty acids with carbon chains between C15 and C27 were found, showing a wide structural diversity, which is characteristic of the porifera phylum. The sterols showed structures mainly with nucleus Δ5 and Δ7, which are the most abundant in sponges. Moderate antioxidant activity was found in the stabilization of the radical cation ABTS+• and low activity in the stabilization of the radical DPPH•, the highest inhibition value was found in the aqueous extract with an IC50 de 43.9 µg/ml against the radical cation ABTS+•, showing that I. birotulata can produce compounds with moderate antioxidant activity. In the insecticidal activity test, larval affectation was found in methanolic and aqueous extracts at all concentrations and at all times of exposure evaluated against Spodoptera frugiperda, it was also determined that these extracts induce an antifeedant effect on the larvae as part of the mechanism insecticide. The optimal conditions and exposure times were determined for the best efficiency of the assay, which were 3 000 µg/ml and 48 h for the methanolic extract and 2 000 µg/ml and 24 h for the aqueous extract, respectively. In conclusion, the evaluated extracts of the I. birotulata showed moderate antioxidant activity and good and interesting insecticidal and antifeedant activities.(AU)

Insecticidal activity of essential oils in controlling fall armyworm, Spodoptera frugiperda / Atividade inseticida de óleos essenciais para o controle da lagarta-do-cartucho do milho, Spodoptera frugiperda

Fall armyworm, Spodoptera frugiperda (Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) is one of the main pests in maize crop with developing resistance to chemical products and Bt technology. Therefore, alternative control methods such as essential oils are important steps in the implementation management strategies for this pest. This study aimed to evaluate the efficiency of essential oils (EOs) of Corymbia citriodora, Myrciaria dubia (Myrtaceae), Lippia microphylla (Verbenaceae) and Piper umbelattum (Piperaceae) in controlling S. frugiperda. The OEs were extracted and mortality tests were conducted with topic and volatile applications, in 30 second-instar caterpillars originated from insect rearing and artificial diet. As a control, we conducted tests with distilled water and acetone. EOs that provided mortality rates above 80% were submitted to chemical analysis for constituent identification. The efficient EOs were only those of C. citriodora and L. microphylla. For EO of C. citriodora, the LD80 was 7.06 ± 0.73 mg.g-1 in topical application and 5.85 ± 0.75 µL via volatile application. On the other hand, for EO of L. microphylla, DL80 was 9.95 ± 1.25 mg.g-1 in topical application and 18.56 ± 3.55 µL via volatile application. Chemical analysis showed that the main constituents were citronella for the EO of C. citriodora and (E)-caryophyllene and (E)-nerolidol to the EO of L. microphylla. EOs of C. citriodora and L. microphylla are promising for controlling S. frugiperda, with emphasis on the volatile effect of C. citriodora oil.(AU)

A lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (Lepdoptera: Noctuidae), é uma das principais pragas na cultura do milho e nos últimos anos vem desenvolvendo resistência a produtos químicos e à tecnologia Bt. Métodos alternativos de controle, como o emprego de óleos essenciais, são um passo importante na implementação de estratégias de manejo para essa praga. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência dos óleos essenciais de Corymbia citriodora, Myrciaria dubia (Myrtaceae), Lippia microphylla (Verbenaceae) e Piper umbelattum (Piperaceae) no controle de S. frugiperda. Os óleos essenciais foram extraídos e testes de mortalidade com aplicação tópica e de voláteis foram conduzidos com 30 lagartas de segundo instar provenientes de criação massal e em dieta artificial. Como testemunha, foram conduzidos testes com água destilada e acetona. Os óleos essenciais que proporcionaram taxas de mortalidade acima de 80% foram submetidos à análise química para identificação de seus constituintes. Entre os óleos essenciais, mostraram-se eficientes apenas os de C. citriodora e L. microphylla. Para o óleo essencial de C. citriodora, a DL80 foi de 7,06 ± 0,73 mg.g-1 em aplicação tópica e 5,85 ± 0,75 µL via aplicação do volátil. Já para o óleo essencial de L. microphylla, a DL80 foi de 9,95 ± 1,25 mg.g-1 em aplicação tópica e 18,56 ± 3,55 µL via aplicação do volátil. A análise química demonstrou que os principais constituintes foram citronelal para o óleo essencial de C. citriodora, e (E)-cariofileno e (E)-nerolidol para o de L. microphylla. Os óleos essenciais de C. citriodora e L. microphylla são promissores para o controle de S. frugiperda, com destaque para o efeito volátil do óleo de C. citriodora.(AU)

Biocidal effect of a hexane-soluble extract of Lippia graveolens Kunth (Verbenaceae) / Efecto biocida del extracto hexánico de Lippia graveolens Kunth (Verbenaceae)

Lippia graveolens Kunth (Verbenaceae) is an economically important shrub known in Mexico as Oregano. In this work, the biocidal effect of the hexane extract of L. graveolens leaves was evaluated on two crop pests. Thus, larvae of Spodoptera frugiperda were fed with mixtures of extract and artificial diet. The nematicidal activity was evaluated on juveniles of Meloydogine javanica. Regarding S. frugiperda, quantitative differences between treatments and control were observed in dead pupae, surviving adults, and deformed adults (P < 0.05). All the surviving adults from the extract treatments were deformed. Nematicidal effect was registered, the LC50 and LC90 were 0.672 (0.654-0.690) and 0.965 (0.937-0.998) mg/mL respectively. The extract was characterized by NMR and GC-MS, being thymol the most abundant component (70.6%) in addition to carvacrol (22.8%). The results suggest the consideration of the hexane extract of L. graveolens leaves within the alternatives for the biological control of pests.

Lippia graveolens Kunth (Verbenaceae) es un arbusto con importancia económica conocido en México como Orégano. En éste trabajo se evaluó el efecto biocida del extracto hexánico de hojas L. graveolens sobre dos plagas agrícolas. Así, larvas de S. frugiperda fueron alimentadas con mezclas de dieta artificial y extracto. La actividad nematicida fue evaluada en juveniles de Meloydogine javanica, Respecto a S. frugiperda, se observaron diferencias cuantitativas entre tratamiento y control en cuanto a pupas muertas, adultos sobrevivientes y adultos deformes (P < 0.05). Todos los adultos provenientes de tratamientos con extracto estuvieron malformados. Hubo efecto nematicida, calculándose CL50 y CL90 de 0.672 (0.654-0.690) y 0.965 (0.937-0.998) mg/mL respectivamente. El extracto se caracterizó por RMN y CG-EM. Los compuestos más abundantes fueron timol (70.6%), ademas del carvacrol (22.8%). Los resultados sugieren considerar al extracto hexánico de hojas de L. graveolens dentro de las alternativas para el control biológico de plagas.

Popcorn genotypes resistance to fall armyworm / Genótipos de milho pipoca resistentes à lagarta-do-cartucho

ABSTRACT: The aim of this study was to evaluate popcorn genotypes for resistance to the fall armyworm, Spodoptera frugiperda. The experiment used a completely randomized design with 30 replicates. The popcorn genotypes Aelton, Arzm 05 083, Beija-Flor, Colombiana, Composto Chico, Composto Gaúcha, Márcia, Mateus, Ufvm Barão Viçosa, Vanin, and Viviane were evaluated,along with the common maize variety Zapalote Chico. Newly hatched fall armyworm larvae were individually assessed with regard to biological development and consumption of food. The data were subjected to multivariate analyses of variance and genetic divergence among genotypes was evaluated through the clustering methods of Tocher based on generalized Mahalanobis distances and canonical variable analyses. Seven popcorn genotypes, namely, Aelton, Arzm 05 083, Composto Chico, Composto Gaúcha, Márcia, Mateus, and Viviane,were shown to form a cluster (cluster I) that had antibiosis as the mechanism of resistance to the pest. Cluster I genotypes and the Zapalote Chico genotype could be used for stacking genes for antibiosis and non-preference resistance.

RESUMO: O objetivo do estudo foi avaliar genótipos de milho pipoca para resistência à lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com 30 repetições. Foram avaliados os genótipos de milho pipoca Aelton, Arzm 05 083, Beija-Flor, Colombiana, Composto Chico, Composto Gaúcha, Márcia, Mateus, Ufvm Barão Viçosa, Vanin, Viviane e Zapalote Chico. Larvas recém-eclodidas foram individualizadas para avaliação do desenvolvimento biológico e consumo alimentar. Os dados foram submetidos à análise multivariada de variância e a divergência genética entre genótipos foi avaliada através dos métodos de agrupamento de Tocher, com base na distância generalizada de Mahalanobis e análise de variáveis canônicas. Sete genótipos,Aelton, Arzm 05 083, Composto Chico, CompostoGaúcha, Márcia, Mateus e Viviane formaram um cluster (cluster I) que apresentaram antibiose com o mecanismo de resistência à praga. Os genótipos do cluster I e Zapalote Chico podem ser usados para empilhar genes para resistência por antibiose e não-preferência.

Insecticidal effect of the ethanol extract of Baccharis dracunculifolia (Asterales: Asteraceae) / Efecto insecticida del extracto de etanol de Baccharis dracunculifolia (Asterales: Asteraceae)

AbstractInsecticides from plants have been studied as an alternative in agricultural production and in vector control of human diseases. The use of botanical insecticides may cause mortality in different stages, slow growth, infertile adults and decrease in viability of insect eggs. This study aimed to analyze the insecticidal potential of ethanol extract of Baccharis dracunculifolia DC, on Spodoptera frugiperda Smith, 1797 (Noctuidae) and Aedes aegypti L., 1762 (Culicidae). The botanical material was collected and prepared on February 8th, 2011 on the Fazenda Escola Três Barras (20°33'37.44043" S - 54°32'10.3824" W), Campo Grande, MS. The ethanol extract was prepared from dried leaves obtained of adult plants in a vegetative state at the Chemistry Laboratory of Anhanguera University-Uniderp. The experiments of biological activities were conducted at the Entomology Laboratory of the Catholic University Don Bosco, in a controlled environment with an average temperature of 25 ºC and photoperiod 12 hr. Experiments with S. frugiperda were conducted from August to October 2014. The collection of A. aegypti eggs was made in January 2014 and the treatments were done from March 10th to 17th, 2014. In the development of S. frugiperda the extract caused effect on caterpillars subjected to treatment at one and 10 days. The larval stage proved to be longer at both ages and pupal weight reduced at 10 days, as well as increased mortality at one day, when incorporated concentration 0.2 % into diet. The variables studied were mortality, larval duration, pupal weight, number and viability of the eggs. The bioassay used A. aedes third instar, 25 larvae per concentration, at four replicates. Parameters analysed for sublethal doses were pupal and larval, mortality, length larval and young (larva + pupa) the ethanol extract at concentrations 0.5 mg.mL-1 and 0.25 mg.mL-1. The extract resulted in deleterious effect on the development of caterpillars undergoing treatment in larvae of one and 10 days of age, the larval stage stretching, lower pupal weight in caterpillars 10 days and higher mortality in the group with one day of life. It did not interfere with the viability of eggs. In the life cycle of A. aegypti, the extract of B. dracuncufolia at the studied concentrations caused delay in the development of larval and pupal stages, and inhibited the emergence of adults in 85 % and 70 %. In laboratory conditions it can be said that the ethanol extract of B. dracunculifolia has a potential insecticide effect for both species of insects.

ResumenLos insecticidas de plantas han sido estudiados como una alternativa en la producción agrícola y el control de vectores de enfermedades humanas. El uso de insecticidas botánicos puede causar mortalidad en diferentes etapas, crecimiento lento, adultos infértiles y disminución en la viabilidad de huevos de insectos. Este estudio tuvo como objetivo analizar el potencial insecticida del extracto de etanol de Baccharis dracunculifolia DC, Spodoptera frugiperda Smith, 1797 (Noctuidae) y Aedes aegypti L., 1762 (Culicidae). Se recogió el material botánico y preparó el 8 de febrero 2011 en la Hacienda Escola Tres Barras. (20°33'37.44043" S - 54°32'10.3824" W), Campo Grande, MS. El extracto de etanol se preparó a partir de hojas secas obtenidas de plantas adultas en estado vegetativo en el Laboratorio de Química de la Universidad Anhanguera -Uniderp.Los experimentos de actividades biológicas se llevaron a cabo en el Laboratorio de Entomología de la Universidad Católica Don Bosco, en un ambiente controlado con una temperatura media de 25 °C y fotoperiodo de 12 hr. Los experimentos con S. frugiperda se llevaron a cabo de agosto a octubre 2014. La colección de huevos de A. aegypti se hizo en enero 2014 y los tratamientos se realizaron del 10 al 17 marzo 2014. En el desarrollo de S. frugiperda el extracto causa efecto sobre orugas sometidas a tratamiento de uno y 10 días. La etapa larval resultó ser más larga en ambas edades y el peso de la pupa se redujo a los 10 días; también, hubo aumento de la mortalidad en larvas de un día, cuando se incorporó la concentración 0.2 % en la dieta. Las variables estudiadas fueron la mortalidad, la duración de las larvas, el peso de las pupas, y el número y viabilidad de los huevos. El bioensayo utilizó A. aedes en tercer instar, y 25 larvas por concentración, en cuatro repeticiones. Los parámetros analizados para las dosis sub-letal fueran las pupa y larva, mortalidad, duración de las larvas y jóvenes (+ larva pupa) en el extracto de etanol a concentraciones de 0.5 mg.mL-1 y 0.25 mg.mL-1. El extracto resultó en efecto perjudicial sobre el desarrollo de las orugas de uno y 10 días de edad, sometidas a los tratamientos, prolongación de la fase larvaria, menor peso de pupa en las orugas de 10 días y una mayor mortalidad en el grupo con un día de vida. No hubo interferencia con la viabilidad de los huevos. En el ciclo de vida de A. aegypti, el extracto de B. dracuncufolia en las concentraciones del estudio, causó retraso en el desarrollo de las etapas de larva y pupa, y se inhibió la emergencia de los adultos en un 85 % y el 70 %. En condiciones de laboratorio, se puede decir que el extracto de etanol de B. dracunculifolia tiene potencial insecticida para ambas especies de insectos.

Eficácia de milho transgênico tratado com inseticida no controle da lagarta-do-cartucho no milho safrinha no estado de São Paulo, Brasil / Efficacy of transgenic mayze insecticide treatment to control fall armyworm in late-season maize in São Paulo state, Brazil

RESUMO Diversas tecnologias de milho geneticamente modificado (Bt) foram liberadas comercialmente desde 2007 visando principalmente o controle da lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae). O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de híbridos transgênicos (Bt) e convencionais (não Bt) no controle lagarta-do-cartucho, submetidas ou não a inseticidas. Para isso, foram conduzidos ensaios em três localidades do estado de São Paulo nas safrinhas de 2009, 2010 e 2011, com delineamento experimental de blocos casualizados, em esquema fatorial 5x4, 5x4 e 8x4, respectivamente. O primeiro fator correspondeu ao número de híbridos comerciais de diferentes empresas. O segundo fator foi constituído pela utilização de diferentes manejos de controle do inseto. Para a avaliação dos danos ocasionados pela lagarta-do-cartucho, foram realizadas amostragens ao acaso de 20 plantas por parcela, aplicando-se uma escala de notas visuais, atribuindo notas que variam de 0 (sem dano) a 9 (cartucho totalmente destruído) e obtido a produtividade de grãos. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade, para cada parâmetro avaliado em cada localidade. Os híbridos transgênicos proporcionaram redução nas notas de danos atribuídas a lagarta-do-cartucho e as proteínas Cry 1F, Cry 1A105 e VIP3Aa20 foram as mais eficientes na redução do dano foliar. A pulverização mostrou-se uma estratégia eficiente em reduzir os danos foliar provocados pela praga. A combinação da pulverização com híbrido transgênico, de modo geral, mostrou ser uma boa estratégia para redução de dano foliar, especialmente quando foi utilizada a proteína Cry 1Ab, comprovadamente de menor eficiência para redução dos danos causados pela praga.

ABSTRACT Several genetically modified maize events expressing insecticidal proteins from Bacillus thuringiensis (Bt) have been commercially available in Brazil, intended to control of fall armyworm, Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae). The objective of this study was to evaluate the efficiency of transgenic (Bt) and conventional (non-Bt) hybrids in the control of fall armyworm, treated or not with insecticides throughout three late growing seasons. To this end, trials were conducted at three locations in the state of São Paulo, in a randomized complete block design, in factorial arrangements with 5x4, 5x4 and 8x4 factors, respectively. The first factor consisted of the number of commercial hybrids of different companies. The second factor was represented by the different control managements of insect (non-Bt hybrid with and without insecticide; Bt hybrid with and without insecticide). The damage caused by fall armyworm was evaluated on a visual 1-9 scale, from score 0 (no damage) to 9 (totally destroyed whorl), and grain yield (kg ha-1). The data were analyzed by analysis of variance and the means compared by the Tukey test at 5% probability for each parameter evaluated at each location. For the Bt hybrids, the damage scores attributed to fall armyworm were lower and the proteins Cry 1F, Cry 1A105 and VIP3Aa20 were the most efficient in reducing leaf damage. Insecticide applications proved efficient in reducing leaf damage caused by the pest. Application of insecticides to Bt hybrids generally reduced leaf damage, especially for Cry1Ab-producing hybrids, which were the least effective in reducing pest damage without insecticides.