Evaluation of Ecuadorian genotypes of Capsicum spp. against infestations of Bemisia tabaci / Evaluación de genotipos ecuatorianos de Capsicum spp. ante infestaciones de Bemisia tabaci

Abstract The genus Capsicum, native to tropical and subtropical America, belongs to the Solanaceae family, which includes commercially important vegetables such as chilies and green peppers. The silverleaf whitefly Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae), causes losses to vegetables including Capsicum species. Among the alternatives of pest control, an effective, economical, and environmentally compatible method is the resistance of the host plant. Infestation by B. tabaci was evaluated in 73 Capsicum genotypes, corresponding to the species C. annuum, C. baccatum, C. sinense, C. frutescens and C. pubescens from an Ecuadorian genebank. Eighty-four percent of the C. baccatum genotypes evaluated showed the highest population densities of B. tabaci, while all the genotypes of C. sinense and C. frutescens had the lowest values (p < 0.05). The non-preference of adults and the scarce oviposition of B. tabaci on genotypes of C. sinense and C. frutescens suggests resistance due to antixenosis. These results could guide breeding programs for the resistance of Capsicum species to B. tabaci infestations.

Resumen El género Capsicum es nativo de América tropical y subtropical, pertenece a la familia Solanaceae e incluye ajíes y pimientos, que son hortalizas comercialmente importantes. La mosca blanca Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae) ocasiona pérdidas en hortalizas incluyendo especies de Capsicum. Entre las alternativas de control de plagas, un método eficaz, económico y ambientemente compatible es la resistencia de la planta hospedera. Se evaluó la infestación por B. tabaci en 73 genotipos de Capsicum nativos de Ecuador, correspondientes a las especies C. annuum, C. baccatum, C. chinense, C. frutescens y C. pubescens, provenientes de un banco de germoplasma ecuatoriano. El 84% de los genotipos de C. baccatum evaluados mostraron las mayores densidades poblacionales de B. tabaci, mientras que los menores valores los tuvieron todos los genotipos de C. sinense y C. frutescens (p < 0.05). La no preferencia de adultos y la escasa oviposición de B. tabaci sobre genotipos de C. sinense y C. frutescens sugiere resistencia por antixenosis. Estos resultados podrían orientar programas de mejoramiento genético para la resistencia de especies de Capsicum ante infestaciones por B. tabaci.

First record of Pachybrachis Chevrolat, 1836 (Coleoptera: Chrysomelidae: Cryptocephalinae) on Spermacoce verticillata L. (Rubiaceae) and synthesis of its plant associations in Brazil

This study reports Pachybrachis sp. association with a new host, Spermacoce verticillata L. (Rubiaceae). It synthesizes Brazil locality records and host plant records from literature. Specimens of adults and larvae were collected on the host in an urban area of Maceió, Alagoas, Brazil. Larvae and adults were reared on the host plant in the laboratory, using fresh plant tissue daily.

Este estudio presenta la asociación de Pachybrachis sp. con un nuevo huésped, Spermacoce verticillata L. (Rubiaceae). En este trabajo se dan a conocer las localidades registradas en Brasil para la especie y los registros de plantas huésped mencionados en la literatura. Se recolectaron especímenes de adultos y larvas sobre el huésped en un área urbana de Maceió, Alagoas, Brasil. Las larvas y los adultos se criaron en la planta huésped en el laboratorio, utilizando tejido vegetal fresco a diario.

Chemical and morpho-functional aspects of the interaction between a Neotropical resin bug and a sticky plant

Rubus adenotrichos is an Andean blackberry plant bearing glandular trichomes which secrete an adhesive exudate. The resin bug Heniartes stali is frequently found on this plant and collects this exudate using the forelegs to enhance its preying capacity. Here, we describe the morphology of the plant's glandular trichomes with the aid of light and scanning electron microscopy, as well as the chemical components of the exudate by histochemical and gas chromatography-mass spectrometry analysis. We have also combined behavioral observations with the analysis of the insect leg morphology to identify possible morpho-functional adaptations evolved by H. stali for collecting the sticky secretions. Glandular trichomes exhibited a multicellular long stalk and a calyx-shaped head with radially aligned cells. The composition of the resinous fluid was mainly terpenes and phenolics, which may contribute to its sticky properties. Brush-like structures on the tibia of forelegs in H. stali suggests an adaptive trait for collecting the trichomes exudate. A profusely hair-covered area on metatibiae operated as a resin storage structure. Abundant pore-like openings were observed in the cuticle of this area through which substances could be conceivably secreted to prevent resin hardening. These findings combine morphological and chemical features of a fascinating insect-plant interaction in the Neotropics.

Rubus adenotrichos es una planta de mora andina que contiene tricomas glandulares los cuales secretan un exudado pegajoso. El chinche de las resinas Heniartes stali se encuentra con frecuencia en esta planta recogiendo el exudado con sus patas delanteras para mejorar su capacidad en la captura de las presas. En este trabajo empleamos microscopía de luz y microscopía electrónica de barrido para describir la morfología de los tricomas. Los constituyentes químicos del exudado fueron estudiados mediante técnicas histoquímicas, de cromatografía de gases y espectrometría de masas. También combinamos observaciones del comportamiento del insecto en la recolección y almacenamiento del exudado con el análisis de la morfología de sus patas, empleando microscopía de luz y microscopía electrónica de barrido para identificar las posibles adaptaciones morfo-funcionales desarrolladas para la manipulación de estas secreciones adhesivas. Los tricomas glandulares exhibieron un tallo largo multicelular y una cabeza glandular en forma de cáliz con células alineadas radialmente. El fluido resinoso estaba compuesto principalmente por terpenos y compuestos fenólicos, los cuales parecen contribuir con sus propiedades adhesivas. La presencia de estructuras tipo pincel en las puntas de las tibias de las patas delanteras sugieren un carácter adaptativo para recoger el exudado de los tricomas. También describimos un área en las patas traseras profusamente cubierta de pelos, que funcionaban como estructuras de almacenamiento de la resina. En la cutícula de éstas observamos abundantes aberturas similares a poros y sugerimos que a través de ellos se secretan sustancias que impiden el endurecimiento de la resina almacenada. Estos hallazgos aportan información sobre características morfológicas y químicas de un novedoso modelo de interacción insecto-planta en el neotrópico.

Insect galls from Córdoba, Argentina: a case where stem galls predomínate / Agallas de insectos en Córdoba, Argentina: un caso en el que predominan las agallas caulinares

Abstract Galls are structures produced by plants in response to the activity of several types of organisms. Gall-inducing species have a close relationship with their host plant, as their habitat is largely restricted to the gall and the plant organ in which it develops. All plant organs are susceptible to gall induction by insects, the leaves being the most vulnerable. Knowledge about interactions between gall-inducing insects and plants is fragmented and incomplete in Argentina. In this study, we completed an inventory of galls induced by insects on plants in Córdoba (central Argentina) using information from field surveys and a review of the literature. We also focused on the frequency of plant-insect taxonomic associations and plant organs most commonly attacked by gall-inducing insects. Field surveys were performed systematically in 26 sites of Chaco Serrano, which were visited five times in two consecutive years, and in 17 sites of the province, which were sampled one or two times each. A comprehensive literature search of electronic and conventional databases was also conducted to complete the inventory. A total of 99 gall morphospecies on 58 plant species (21 families and 44 genera) were recorded through both field surveys and a literature review, enlarging the list of species available for the region by almost 50 %. Asteraceae and Fabaceae were the plant families most attacked by galling insects, in partial concordance with the most species-rich plant families in the region. Diptera, particularly the family Cecidomyiidae, was the most species-rich group in the community of galling insects, which is in agreement with different studies across the globe. Baccharis was the genus displaying the highest number of gall morphotypes, followed by Acacia, Condalia, Geoffroea, Prosopis and Schinus. Almost 60 % of the morphotypes were stem galls, a pattern uncommon in the literature. Fusiform and globoid-shaped galls were predominant. Our study highlights the scarce knowledge there is about the interactions between plants and gall-inducing insects in Argentina, particularly those involving species of Cecidomyiidae, with more than 30 undescribed species. Possible mechanisms involved in the predominance of stem galls in central Argentina are discussed. Rev. Biol. Trop. 66(3): 1135-1148. Epub 2018 September 01.

Resumen Las agallas son estructuras producidas por las plantas en respuesta a la actividad de diversos tipos de organismos, los cuales establecen una estrecha relación con sus especies hospedantes, ya que su hábitat está restringido en gran medida a la agalla y al órgano vegetal donde la agalla se desarrolla. Todos los órganos vegetales son susceptibles a la inducción de agallas por insectos, siendo las hojas los más frecuentemente atacados. En Argentina, el conocimiento de estas interacciones es fragmentando e incompleto. En el presente estudio, se realizó un inventario de agallas inducidas por insectos utilizando información obtenida de muestreos a campo y revisión bibliográfica. También nos enfocamos en las asociaciones taxonómicas insecto-planta más frecuentes y en los órganos vegetales más atacados por los insectos cecidógenos. Se realizaron muestreos a campo en 26 sitios localizados en el Chaco Serrano, que fueron visitados cinco veces en dos años consecutivos y en otros 17 sitios, distribuidos en la provincia de Córdoba, que fueron visitados una o dos veces. Además se realizó una exhaustiva revisión bibliográfica en bases de datos electrónicas (disponibles en internet) y convencionales. Un total de 99 agallas en 58 especies vegetales (21 familias y 44 géneros) fueron registradas a través de los muestreos en el campo y la revisión bibliográfica, ampliando el número de interacciones previamente conocidas en al menos un 50 %. Las familias vegetales más atacadas fueron Asteraceae y Fabaceae, coincidiendo con las familias vegetales más diversas de la región. La familia Cecidomyiidae (Diptera) presentó el mayor número de especies, en concordancia con diversos estudios alrededor del mundo. Baccharis fue el género vegetal que mayor número de morfotipos de agallas albergó, seguido por Acacia, Condalia, Geoffroea, Prosopis y Schinus. Al menos el 60 % de morfotipos registrados se presentaron en tallos, un patrón poco común en la bibliografía. Las formas predominantes fueron fusiforme y globoide. Nuestra investigación revela el escaso conocimiento sobre la comunidad de insectos cecidógenos y sus agallas en Argentina, particularmente de las inducidas por especies de la familia Cecidomyiidae, con más de 30 especies aún no descritas. Se discuten posibles mecanismos involucrados en la predominancia de agallas caulinares en el centro de Argentina.

Synchronism between Aspidosperma macrocarpon Apocynaceae resources allocation and the establishment of the gall inducer Pseudophacopteron sp. Hemiptera: Psylloidea / Sincronismo de Aspidosperma macrocarpon Apocynaceae entre la asignación de recursos y el establecimiento del inductor de agallas Pseudophacopteron sp. Hemiptera: Psylloidea

The joint interpretation of phenology and nutritional metabolism provides important data on plant tissues reactivity and the period of gall induction. A population of Aspidosperma macrocarpon Apocynaceae with leaf galls induced by a Pseudophacopteron sp. Psylloidea was studied in Goiás state, Brazil. Assuming the morphological similarity between host leaves and intralaminar galls, a gradient from non-galled leaves towards galls should be generated, establishing a morpho-physiological continuum. The phenology, infestation of galls, and the carbohydrate and nitrogen contents were monthly evaluated in 10-20 individuals, from September 2009 to September 2010. Our objective was to analyze the nutritional status and the establishment of a physiological continuum between the galls and the non-galled leaves of A. macrocarpon. The period of leaf flushing coincided with the highest levels of nitrogen allocated to the new leaves, and to the lowest levels of carbohydrates. The nutrients were previously consumed by the growing leaves, by the time of gall induction. The levels of carbohydrates were higher in galls than in non-galled leaves in time-based analyses, which indicateed their potential sink functionality. The leaves were infested in October, galls developed along the year, and gall senescence took place from March to September, together with host leaves. This first senescent leaves caused insect mortality. The higher availability of nutrients at the moment of gall induction was demonstrated and seems to be important not only for the establishment of the galling insect but also for the responsiveness of the host plant tissues.

La interpretación conjunta de la fenología y el metabolismo nutricional proporciona datos importantes sobre la reacción de tejidos vegetales y el período de inducción de agallas. En el estado de Goiás, Brasil se estudió una población de Aspidosperma macrocarpon Apocynaceae con agallas foliares inducidas por un Pseudophacopteron sp. Psylloidea. Suponiendo que la similitud morfológica entre las hojas del hospedero y las agallas intralaminares genera un gradiente de hojas sin agallas hacia hojas con agallas, se establece un continuo morfo-fisiológico. La fenología, la infestación de las agallas y el contenido de carbohidratos y nitrógeno se evaluaron mensualmente en 10-20 individuos, de septiembre 2009 a septiembre 2010. El objetivo fue analizar el estado nutricional y el establecimiento de un continuo fisiológico entre las hojas que producen agallas y las hojas sin agallas de A. macrocarpon. El período de emergencia de hojas coincidió con los niveles más altos de nitrógeno en las hojas nuevas, y los niveles más bajos de carbohidratos.Los nutrientes se consumieron previamente por las hojas en crecimiento, en el momento de inducción de las agallas. Los niveles de carbohidratos fueron más altos en las hojas con agallas que en aquellas sin agallas, en análisis basados en tiempo, lo que indica su ciclo de funcionalidad potencial. Las hojas hospederas se infestaron en octubre, el desarrollo y la senescencia de las agallas se llevó a cabo entre marzo y septiembre, en las hojas hospederas. Estas primeras hojas senescentes causaron mortalidad de insectos. Hay mayor disponibilidad de nutrientes en el momento de la inducción de las agallas y parece ser importante no sólo para el establecimiento del insecto que produce agallas, sino también para la capacidad de respuesta de los tejidos de la planta hospedera.

Fluctuación y distribución espacio-temporal de Tuthillia cognata (Hemiptera, Psyllidae) y de Ocyptamus persimilis (Diptera, Syrphidae) en el cultivo de camu-camu Myrciaria dubia (Myrtaceae) en Ucayali, Perú / Fluctuation and temporal-spatial distribution of Tuthillia cognata (Hemiptera, Psyllidae) and Ocyptamus persimilis (Diptera, Syrphidae) on camu-camu Myrciaria dubia (Myrtaceae) in Ucayali, Peru

Tuthillia cognata Hodkinson, Brown & Burckhardt, 1986 (Hemiptera, Psyllidae) es una plaga importante en el cultivo de camu-camu, Myrciaria dubia H.B.K. Mc Vaugh (Myrtaceae) en la Amazonía Peruana. El objetivo del presente estudio fue determinar la fluctuación y la distribución espacio-temporal de T. cognata y de su controlador biológico Ocyptamus persimilis (Curran, 1930) (Diptera, Syrphidae), entre enero a noviembre del 2004 en los caseríos San Juan y Padre Bernardo, Pucallpa, Ucayali, Perú. El número de ninfas y adultos de T. cognata fue mayor en la época lluviosa que en la seca, pero no en el número de huevos, ni en el número de colonias. Los huevos, ninfas y adultos prefirieron el tercio superior de la planta en comparación con el tercio medio e inferior en ambos caseríos. La excepción fue la presencia de huevos en el caserío San Juan que no mostró preferencias por ninguno de los tercios. No se observaron diferencias en el porcentaje de infestación por T. cognata entre ambos caseríos y entre la época seca y lluviosa. En O. persimilis, no se encontró diferencias en el número de huevos, larvas y pupas entre la época seca y lluviosa. Se observó que los huevos, larvas y pupas prefirieron el tercio superior de la planta en comparación con el tercio medio e inferior en ambos caseríos. Ambas especies, T. cognata y O. persimilis presentaron un patrón de distribución espacial - temporal agregado. Se encontró una relación directa entre el número de colonias de T. cognata y O. persimilis. Sin embargo, el número de huevos, ninfas y adultos de T. cognata no se encontraron correlacionados con el número de huevos, larvas y pupas de O. persimilis.

Tuthillia cognata Hodkinson, Brown & Burckhardt, 1986 (Hemiptera, Psyllidae), is a main pest on camu-camu culture Myrciaria dubia H.B.K. Mc Vaugh (Myrtaceae) in the Peruvian Amazon. The aim of the current research was to evaluate the fluctuation and spatial and temporal distribution of T. cognata and biological control by Ocyptamus persimilis (Curran, 1930) (Diptera, Syrphidae), from January to November 2004 at San Juan and Padre Bernardo villages, Pucallpa, Ucayali, Peru. The number of nymphs and adults of T. cognata were found higher during the wet than in the dry season, but not the number of eggs neither of colonies. Eggs, nymphs and adults preferred the upper third of plant in comparison to the middle and lower third in both places. The exception was the presence of eggs at San Juan, without a distinct preference by any part. No differences were observed in the percentage of infestation by T. cognata between both places and between dry and wet seasons. For O. persimilis there were no differences in number of eggs, larvae and pupae between dry and wet seasons. Eggs, larvae and pupae preferred the upper third of the plants in comparison to the other parts in both places. Both species, T. cognata and O. persimilis, presented an aggregate dispersion model. A direct relation between number of colonies of T. cognata and O. persimilis was found. However no correlation was found between number of eggs, nymphs, and adults of T. cognata and number of eggs, larvae, and pupae of O. persimilis.