Improvement of the Mass-Rearing Protocols for the South American Fruit Fly for Application of the Sterile Insect Technique.

The existing rearing protocols for Anastrepha fraterculus must be reviewed to make economically viable the production of sterile flies for their area-wide application. Additionally, evidence of sexual incompatibility between a long-term mass-reared Brazilian strain and wild populations has been found. To address these issues, this study aimed to refine rearing protocols and to assess the suitability of an A. fraterculus strain for the mass production of sterile flies. A series of bioassays were carried out to evaluate incubation times for eggs in a bubbling bath and to assess the temporal variation of egg production from ovipositing cages at different adult densities. A novel larval diet containing carrageenan was also evaluated. Egg incubation times higher than 48 h in water at 25 °C showed reduced larval and pupal yields. Based on egg production and hatchability, the density of 0.3 flies/cm2 can be recommended for adult cages. The diet with carrageenan was suitable for mass production at egg-seeding densities between 1.0 and 1.5 mL of eggs/kg of diet, providing higher insect yields than a corn-based diet from Embrapa. Even after two years of being reared under the new rearing protocols, no sexual isolation was found between the bisexual strain and wild flies.

Optimization of the sterilizing doses and overflooding ratios for the South American fruit fly.

The Sterile Insect Technique (SIT) is an autocidal control method that relies on inundative releases of sterilized mass-reared insects. This technology has been used in several area-wide programmes for the suppression/eradication of fruit fly populations. Choosing the optimum sterilizing dose and the sterile release density is an essential step of the SIT. Considering unsolved issues related to the application of this technique against Anastrepha fraterculus (Wiedemann), this study aimed to define accurately the central target dose for both sexes of this species and to verify the induction of sterility in fertile flies at different sterile:fertile ratios. The results from the regression analyses proved that the sterilization process for the A. fraterculus Brazilian-1 morphotype (the most common in southern Brazil and Argentina) could consist of irradiating pupae 72 h before adult emergence at 40 Gy, with no detrimental effects to standard quality control parameters. The ovarian development in irradiated females was characterized, demonstrating that doses equal to or higher than 25 Gy cause complete and irreversible ovarian atrophy. The laboratory and field cage tests showed that the sterility induction increased with the proportion of sterile flies, and a sterile:fertile ratio of 50:1 should be appropriate in SIT field trials. The sterile females apparently did not distract the sterile males, despite of the slightly higher reductions in pupal yield for all ratios in their absence. The data generated in this study have a great practical value and will help decision-makers in planning field trials to evaluate the efficacy of the SIT against A. fraterculus populations.

Can stable isotope markers be used to distinguish wild and mass-reared Anastrepha fraterculus flies?

The availability of accurate techniques to discriminate between marked laboratory-reared flies and unmarked wild flies captured in monitoring traps is essential for programs that integrate the Sterile Insect Technique (SIT) to manage fruit flies. In this study, the feasibility of using a stable isotope marking technique for the South American fruit fly, Anastrepha fraterculus (Wiedemann), was assessed. Wild flies were collected from apple orchards, which are a target of a SIT project in southern Brazil. To verify if adult flies could be labelled by the stable isotopes from larval diets, larvae were reared on two different C4-based diets and fruits in laboratory. To evaluate the influence of the two most common attractants applied to capture A. fraterculus (grape juice and CeraTrapTM) and the most common preservation method in fruit fly collections (ethanol), laboratory-reared flies were immersed in McPhail traps containing the respective treatments for two periods of time. Samples were analyzed in an elemental analyzer coupled to a Continuous Flow Isotope Ratio Mass Spectrometer (CF-IRMS) at CENA/USP. The δ13C signatures of flies reared on artificial diets differed significantly from the δ13C of flies whose larvae were reared on fruits and from wild flies. In contrast, the δ15N values were less conclusive and the technique could not rely solely on them. In all cases considered, the δ13C and δ15N signatures from males did not differ from females. Despite the alterations caused by the attractants tested and ethanol, laboratory-flies could be distinguished from the wild ones based on δ13C signatures. This is the first comprehensive study to demonstrate that it is possible to distinguish wild A. fraterculus from flies reared on larval diets containing C4 sugar. The first experimentally derived trophic discrimination factors were also obtained for this species. Thus, intrinsic isotope labelling can serve as a backup to conventional dye marking.

Persistência de agrotóxicos utilizados na produção integrada de maçã a Trichogramma pretiosum / Persistence of pesticides used in integrated production of apple to Trichogramma pretiosum

No sistema de Produção Integrada de Maçã (PIM) o controle biológico de pragas é uma importante tática de controle, no entanto, a sua utilização pode ser limitada pela utilização de agrotóxicos. Nesse contexto, objetivou-se, com este trabalho, avaliar a persistência (duração da atividade nociva) de dez agrotóxicos recomendados na PIM sobre o parasitóide de ovos Trichogramma pretiosum. Insetos adultos foram expostos ao contato com resíduos de agrotóxicos pulverizados sobre folhas de videira cv. Isabel, sendo avaliado o efeito residual dos agrotóxicos sobre o parasitismo de T. pretiosum, aos 3, 10, 17, 24 e 31 dias após a pulverização, de acordo com a metodologia sugerida pela IOBC. O parâmetro utilizado para classificar os agrotóxicos foi a redução no parasitismo. Os resultados demonstraram que os produtos comerciais/ingredientes ativos (g ou mL da formulação comercial.100 L-1): o inseticida Malathion® 1000 CE/malationa (100) e os fungicidas Domark® 100 CE/tetraconazole (50), Manzate® 800/mancozebe (200), Mancozebe Sipcam®/mancozebe (200) e Metiltiofan®/tiofanato metilico (90) foram classificados como de vida curta (< 5 dias de ação nociva); o inseticida/acaricida Vertimec® 18 CE/abamectina (100) como levemente persistente (5-15 dias de ação nociva), o inseticida Lorsban® 480 BR/clorpirifós (150) como moderadamente persistente (16-30 dias de ação nociva) e os inseticidas Imidan® 500 PM/fosmete (200) e Sevin® 480 SC/carbaril (360) e o fungicida/acaricida Kumulus® DF/enxofre (600) como persistentes (> 31 dias de ação nociva) a T. pretiosum.

In the Integrated Production of Apple (IPA) the biological control is an important control tactics, however, it may be limited by the use of pesticides. Thus, the objective of this work was to evaluate the persistence (duration of harmful activity) of ten pesticides indicated in the IPA on the egg parasitoid Trichogramma pretiosum. Insect adults were exposed to pesticide residues on the leaves of vine cv. Isabel. The residue effect was evaluated on parasitism of T. pretiosum, at 3, 10, 17, 24 and 31 days after the treatment, using the IOBC standard methodology. The reduction in capacity of parasitism of T. pretiosum was used to measure the effect of the pesticides. The results showed that the products, commercial name/active ingredient (g or mL commercial formulation.100 L-1), insecticide Malathion® 1000 CE/malathion (100) and the fungicides Domark® 100 CE/tetraconazol (50), Manzate® 800 /mancozeb (200), Mancozeb Sipcam® /mancozeb (200) and Metiltiofan® /thiophanate-methyl (90) were classified as short lived (< 5 days); the insecticide/acaricid Vertimec® 18 CE/abamectin (100) as slightly persistent (5-15 days of harmful action), the insecticide Lorsban® 480 BR/chlorpyrifos (150) as moderately persistent (16-30 days of harmful action), the insecticides Imidan® 500 PM/phosmet (200) and Sevin® 480 SC/carbaryl (360) and the fungicide/acaricid Kumulus® DF/sulphur (600) were persistent (> 31 days of harmful action) to T. pretiosum.

Biologia e exigências térmicas de Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae) sobre ovos de Bonagota cranaodes (Meyrick) (Lepidoptera: Tortricidae) / Biology and thermal requirements of Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae) on eggs of Bonagota cranaodes (Meyrick) (Lepidoptera: Tortricidae)

Este trabalho teve como objetivo estudar a biologia de Trichogramma em laboratório, visando a sua utilização em programas de manejo integrado para o controle de Bonagota cranaodes na cultura da macieira. A biologia de Trichogramma bruni Nagaraja e de duas linhagens (L3 e L4) de Trichogramma pretiosum foi realizada sobre ovos de B. cranaodes. Além disso, suas exigências térmicas e o número anual de gerações também foram determinados. A linhagem L3 apresentou maior parasitismo (52,3 por cento), no entanto, a viabilidade foi semelhante entre as linhagens estudadas, com ciclo evolutivo de 8,7 dias, longevidade de fêmeas de 10,65 dias, temperatura base de 11,35°C e constante térmica de 128,70GD. O número de gerações anuais dessa linhagem em laboratório foi de 47,22 e de 13,59 gerações para as condições da região de Vacaria - RS. O baixo parasitismo de T. bruni e da linhagem L4 de T. pretiosum pode estar ligado à camada de secreção existente sobre as posturas da praga. Embora este parasitismo seja considerado baixo, a utilização destas linhagens não pode ser descartada dentro do sistema de Produção Integrada da Maçã, devendo novos estudos serem realizados em condições de campo.

This work was aimed at studyng the biology of Trichogramma in laboratory, in search of its use in integrated management programs to control Bonagota cranaodes in culture of the apple. The biology of Trichogramma bruni Nagaraja and of two lineages (L3 and L4) of Trichogramma pretiosum on eggs of B. cranaodes was done such their thermal demands and annual number of generations. The line L3 presented more parasitism (52.3 percent), however, the feseability was similar among the lineages studied; with biological cycle of 8.7 days; the longevity of females was 10.65 days; low threshold temperature of 11.35°C and thermal requirement of 128.70 GD, the number of annual generations this line in laboratory was 47.22 and 13.59 for Vacaria-RS climate conditions. The low parasitism of the T. bruni and of the lineage L4 of T. pretiosum can be related to the layer of secretion presented on the laying of the pest. Although this parasitism is considered low, the use of these lineages cannot be discarded the Integrated Apple Production, systens. New studies shal be accomplished in field conditions.

Desenvolvimento e exigências térmicas de Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae) em ovos de Bonagota cranaodes (Meyrick) (Lepidoptera: Tortricidae) / Development and thermal requirements of Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae) on eggs of Bonagota cranaodes (Meyrick) (Lepidoptera: Tortricidae)

O objetivo do trabalho foi estudar o desenvolvimento do parasitóide Trichogramma pretiosum Riley em ovos de Bonagota cranaodes (Meyrick), sob diferentes temperaturas. Foram utilizadas sete temperaturas constantes (14, 18, 20, 22, 25, 28 e 30°C), umidade de 70 ± 10 por cento e fotoperíodo de 14h. Foram utilizadas 40 repetições com 20 ovos parasitados de B. cranaodes mantidos em tubos de vidro (8,5 x 2,5 cm), vedados com filme plástico transparentes. Para o cálculo do limiar inferior de temperatura (Tb) e da constante térmica (K) foi utilizado o método da hipérbole. A Tb foi de 11,9°C e a constante térmica 153,4 GD. A faixa de temperatura mais adequada para a criação de T. pretiosum situou-se entre 25°C e 30°C, quando se obteve o menor ciclo ovo-adulto, maiores taxas de emergência e o maior número de indivíduos emergidos por ovo.

The aim of this study was to evaluate the development of Trichogramma pretiosum Riley on eggs of Bonagota cranaodes (Meyrick) under different temperatures. B. cranaodes eggs were maintained under seven constant temperatures (14, 18, 20, 22, 25, 28 and 30°C), 70 ± 10 percent R.H. and, 14 h L. Forty replicates with 20 parasitized eggs each were kept in glass tubes (8.5 x 2.5 cm) covered with a plastic film. The method of hyperbole was used to calculate the temperature threshold (Tb) and the thermal constant (K). The Tb obtained was 11.9°C and to thermal constant was 153,4 DD. The most favorable temperature range was from 25°C to 30°C, at which the shortest egg-adult development period and the highest survivorship were observed.

Efeito de dietas artificiais para a alimentação de adultos de Bonagota cranaodes (Meyrick) (Lepidoptera: Tortricidae), em laboratório / Effect of artificial diets for the adults of Bonagota cranaodes feeding (Meyrick) (Lepidoptera: Tortricidae), in laboratory

Adultos de Bonagota cranaodes (Meyrick) (Lepidoptera: Tortricidae) submetidos a tratamentos com água, solução de mel a 10 por cento, solução de mel a 10 por cento + 25 por cento de cerveja e sem alimento foram mantidos em gaiolas de PVC transparente para avaliar a fecundidade, longevidade e viabilidade de ovos em laboratório a 25±1°C e 70±10 por cento de UR. Maior longevidade de fêmeas e machos e número de ovos/fêmea foram obtidos nos substratos compostos de mel a 10 por cento (17,75 dias, 17,35 dias e 14,07 ovos/postura) e mel a 10 por cento + 25 por cento de cerveja (18,25 dias, 18,20 dias e 12,71 ovos/postura). A viabilidade dos ovos e a duração do período embrionário foram semelhantes em todos os tratamentos. O substrato alimentar mel a 10 por cento + 25 por cento de cerveja, apresentou efeitos semelhantes ao substrato composto de apenas mel a 10 por cento sobre a longevidade, fertilidade e viabilidade dos ovos. Entretanto, devido ao menor custo, a dieta a base de mel apresenta melhor potencial de utilização para manutenção da criação do inseto em laboratório.

Dissimilaridade genética de linhagens de Trichogramma Westwood (Hymenoptera: Trichogrammatidae) através de marcadores moleculares ISSR / Genetic dissimilarity of lines of Trichogramma Westwood (Hymenoptera: Trichogrammatidae) through ISSR markers

A demanda por processos agrícolas racionais, em detrimento da utilização de estratégias convencionais, tem contribuído para o desenvolvimento de técnicas de controle biológico, como a utilização de parasitóides de ovos do gênero Trichogramma Westwood. Um entrave para sua utilização é a dificuldade na identificação das espécies, devido ao diminuto tamanho e à similaridade morfológica. Os marcadores moleculares acessam o genoma, evitando o efeito ambiental e conseqüentemente erros de identificação. Várias técnicas estão disponíveis e a técnica ISSR vem sendo empregada para a diferenciação rápida entre indivíduos próximos, devido ao elevado grau de polimorfismo, reprodutibilidade e baixo custo. Este trabalho objetivou mensurar o nível de diferenciação genética de linhagens de Trichogramma, mediante o emprego da técnica de ISSR. Cinco linhagens foram estudadas: três da espécie T. pretiosum Riley, uma da espécie T. atopovirilia Oatman & Platner e uma da espécie T. bruni Nagaraja. A identificação morfológica dos parasitóides foi realizada na ESALQ/USP, Piracicaba, SP. Após a extração do DNA e sua padronização, realizaram-se as reações de PCR utilizando-se 26 marcadores ISSR, dos quais 11 foram selecionados por apresentarem maior polimorfismo e consistência. Os dados moleculares foram transformados em matriz binária e analisados pelo programa estatístico NTSYS v. 2.1. Os 11 marcadores utilizados geraram 172 bandas polimórficas. A similaridade genética variou de 19 por cento a 96 por cento, permitindo concluir que a técnica ISSR é eficiente na identificação de polimorfismo de DNA em Trichogramma. Além disso, os resultados sugerem uma variação acentuada inter e intra-específica.

Demands for sustainable agricultural systems have forested the development of biological control techniques, such as the use of the egg parasitoid Trichogramma Westwood. However, the arduous identification of the parasitoid at the species level, due to the tiny size and the morphological similarities is an obstacle to increasing its use. Molecular markers are useful to reach the specimen genome and avoid environmental effects that could misguide identification. Several molecular markers techniques are available and the ISSR technique has been used to differentiate close individuals, due to its high polymorphism level, reproducibility and low cost. The objective of this study was to measure the level of genetic differentiation among five lines of Trichogramma, using ISSR markers: three belonging to the species T. pretiosum Riley, one to T. atopovirilia Oatman & Platner and one to T. bruni Nagaraja. Morphological identification of the parasitoids was conducted at ESALQ/USP - Piracicaba, SP. After DNA removal and standatization, PCR reactions were performed with 26 ISSR primers; 11 of them were selected because they presented greater polymorphism and consistency. Molecular data were converted into a binary matrix and analyzed (NTSYS v. 2.1). The 11 primers produced 172 polymorphic sections. Genetic similarity ranged from 19 percent to 96 percent, showing that the ISSR technique can efficiently identify DNA polymorphism in Trichogramma. Results also indicate important inter and intra-specific variations among the parasitoid lines.

Concentração e tempo de liberação do feromônio sexual sintético de Bonagota cranaodes (Meyrick) (Lepidoptera: Tortricidae) na cultura da macieira / Concentration and duration of the synthetic sex pheromone of Bonagota cranaodes (Meyrick) (Lepidoptera: Tortricidae) in an apple orchard

O efeito de cinco doses do feromônio sexual sintético de Bonagota (=Phtheochroa) cranaodes (Meyrick) (Lepidoptera: Tortricidae) (mistura de acetatos de E,Z, 3,5-acetato de dodecadienila e Z9-acetato de hexadecenila, na proporção de 9:1) foi estudado e o período de atratividade da mistura foi determinado em armadilhas adesivas em pomares de macieira do sul do Brasil. Não houve diferenças significativas na captura de machos entre as doses de 0,25 a 3,0 mig/septo de borracha. Armadilhas delta contendo duas fêmeas virgens foram cerca de quatro vezes mais atrativas que o feromônio sexual sintético na dose de 3 mig/septo, sendo que esta concentração permaneceu eficiente na captura de machos por quatro meses. Comparando-se as capturas de machos com o feromônio sexual sintético (3 mig) e com duas fêmeas virgens por armadilha, durante sete meses, obteve-se uma correlação significativa e positiva no número de machos capturados entre os dois atraentes, demonstrando que variações sazonais na população de B. cranaodes são detectadas pelo feromônio sexual sintético.

The effect of five dosis of the synthetic sex pheromone of Bonagota (=Phtheochroa) cranaodes (Meyrick) (a 9:1 blend of E,Z 3,5 dodecanyl acetate and Z9 hexadecenyl acetate) and the duration of the synthetic pheromone under field conditions were evaluated in a commercial apple orchard in Vacaria, RS, Brazil. No significant differences were observed among concentrations ranging from 0.25 to 3.0 mug per rubber septum. Delta traps baited with two virgin females were ca. four times more attractive than those baited with the synthetic sex pheromone at the dosis of 3 mug per septum. Rubber septa containing this amount of synthetic sex pheromone remained attractive for 120 days. Comparing number of males captured in traps baited with the synthetic pheromone and males captured in traps with virgin females during seven months, a significant and positive correlation is observed, demonstrating that the seasonal variations in B. cranaodes population density are detected using the synthetic sex pheromone in delta traps.