Biologia comparada de populações de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) em folhas de milho e arroz / Compared biology of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) populations in corn and rice leaves

O objetivo do trabalho foi estudar a biologia de populações de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) em folhas de milho e arroz irrigado. Foram coletadas lagartas de quatro populações no Rio Grande do Sul: em áreas isoladas (distanciadas em mais de 300 km), municípios de Santa Rosa (M/SR) e Uruguaiana (A/U), tradicionalmente produtores de milho e arroz irrigado, respectivamente; e, em áreas adjacentes, município de Pelotas, que produz milho (M/P) e arroz irrigado (A/P) lado a lado. Individualizaram-se 150 lagartas em tubos de vidro contendo folhas do híbrido de milho Pioneer 30F33 e do cultivar de arroz irrigado Pelota, em condições controladas de temperatura (25 ± 1ºC), umidade relativa (70 ± 10 por cento) e fotofase (14h). Por ocasião da emergência dos adultos, 20 casais foram individualizados em gaiolas cilíndricas de PVC revestidas internamente com papel jornal, e alimentados com solução aquosa de mel a 10 por cento. As populações de S. frugiperda originárias do milho e arroz, independente do local de coleta, apresentaram necessidades fisiológicas intrínsecas e que são evidenciadas nos diferentes parâmetros biológicos avaliados. As populações M/SR e M/P (cultura do milho) e A/U e A/P (cultura do arroz irrigado), não apresentaram diferenças fisiológicas. Diante dos resultados, conclui-se que ambos biótipos "milho" e "arroz" de S. frugiperda ocorrem no Rio Grande do Sul.

The objective of this work was to analyze the biology of Spodoptera frugiperda (J.E.Smith) populations in corn and irrigated rice leaves. Caterpillars from four populations from Rio Grande do Sul state were collected from isolated areas (distant more than 300 km apart), from the counties of Santa Rosa (M/SR) and Uruguaiana (A/U), traditional areas of corn and irrigated rice production, respectively, and in adjacent areas in Pelotas county, where corn (M/P) and rice (A/P) aregrown side by side. In the laboratory, 150 caterpillars were individualized in glass vials containing leaves of the Pioneer 30F33 corn hybrid and the cultivar of the irrigated rice Pelota, under controlled temperature (25 ± 1ºC), relative humidity (70 ± 10%) and photophase (14h). After adult emergence, 20 couples were individualized in cylindrical PVC cages, covered inside with paper towels, and fed with a 10% honey aqueous solution. All populations of S. frugiperda collected from corn and rice, regardless their place of origin, showed unique physiological needs, as evidenced by the different biological parameters evaluated. The Populations M/SR and M/P (maize) and A/U and A/P (irrigatedrice), did not differ physiologically. Based on the results, both “corn” and “rice” S. frugiperda biotypes are present in Rio Grande do Sul.

Análise da estrutura e diversidade molecular de populações de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) associadas às culturas de milho e arroz no Rio Grande do Sul / Analysis of the molecular structure and diversity of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) populations associated to the corn and rice crops in Rio Grande do Sul State, Brazil

O objetivo do trabalho foi analisar a estrutura e a diversidade molecular de quatro populações de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) associadas às culturas de milho e arroz no Rio Grande do Sul. Foram coletadas lagartas de quatro populações em áreas isoladas (distanciadas em mais de 300 km) nos municípios de Santa Rosa (milho) e Uruguaiana (arroz irrigado) e em áreas adjacentes, no município de Pelotas (milho e arroz irrigado). A análise de 40 lagartas (10 de cada população), com cinco combinações de oligonucleotídios iniciadores geraram o total de 241 locos, dentre os quais 229 (95 por cento) foram polimórficos. O dendrograma gerado pelo método de agrupamento UPGMA, baseado na matriz de similaridade de Dice, mostrou sobreposições entre as lagartas das populações estudadas. Os índices de diversidade evidenciaram que 88 por cento da diversidade genética foi observada dentro das populações e 12 por cento entre as populações de S. frugiperda. O dendrograma gerado pelo método de agrupamento UPGMA, baseado na matriz de dissimilaridade das distâncias euclidianas, evidenciou a existência de uma diferenciação entre as populações de acordo com a planta hospedeira, sendo os locos 42 e 47 (M-CTG/E-ACC) capazes de detectar 100 por cento das diferenças genéticas. Esses resultados sugerem que a variação genética das populações de S. frugiperda está associada às plantas hospedeiras, confirmando a presença dos biótipos "milho" e "arroz" de S. frugiperda no Rio Grande do Sul.

The goal of this work was to analyze the molecular structure and diversity of four Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) populations associated to the corn and rice crops in Rio Grande do Sul State. Four populations of caterpillars were collected from distinct areas (more than 300 km apart), from the counties of Santa Rosa (corn) and Uruguaiana (irrigated rice), and in adjacent areas in Pelotas county (corn and irrigated rice). The analysis of 40 caterpillars (10 from each population), with five combinations of primers generated a total of 241 loci, among then 229 (95 percent) were polymorphic. The dendrogram generated by the clustering method UPGMA, based on the Dice similarity matrix, showed overlappings among the studied populations. The diversity indexes evidenced that 88 percent of the genetic diversity was observed within populations and 12 percent between S. frugiperda populations. The dendrogram generated by clustering UPGMA method, based on the dissimilarity matrix from the euclydean distances, evidenced the existence of a differentiation among populations according to the host plant, being the loci 42 and 47 (M-CTG/E-ACC) capable of detecting 100 percent of the genetic differences. These results showed that the genetic variation of S. frugiperda populations is associated to host plants, confirming the presence of the "corn" and "rice" biotypes of S. frugiperda in Rio Grande do Sul State.

Consumo e Utilização de Alimento por Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) Originária de Diferentes Regiões do Rio Grande do Sul, das Culturas do Milho e do Arroz Irrigado / Consumption and Utilization of Food by Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) Native to Different Areas in Rio Grande do Sul, from Corn and Irrigated Rice

The goal of this work was to determine by means of consumption and utilization of natural food, the existence of strains of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith)in different areas of corn and irrigated rice in Rio Grande do Sul. Four populations were collected: one in Santa Rosa, traditional area of corn cropping; one in Uruguaiana, traditional area of rice; and two in Pelotas, where corn and rice are planted side by side. In the laboratory, 20 larvae were individualized (second generation) and kept in petri dishes, in BOD, at 25°C temperature, 70 ± 10 percent RH and 14h photophase. The larvae were fed on leaves of their respective hosts, hybrid of corn BRS 8330 and the cultivar of irrigated rice Embrapa 6-Chuí. The leaves of both hosts were submitted to bromatological analysis. The dry weight of the larva at maximum development, food consumed and feces eliminated were determined and the nutritional ratios were calculated: relative consumption ratio (RCR), relative metabolic ratio (RMR), relative growth ratio (RGR), approximate digestibilidade (AD), efficiency of conversion of ingested food (ECI), efficiency of conversion of digested food (ECD) and the metabolic cost (100 - ECD). Rice was more suitable as food for S. frugiperda; it was ingested in smaller amount, presented smaller 100 - ECD and larger ECI and ECD. A strong possibility of existence of two strains of S. frugiperda is evidenced in the State of Rio Grande do Sul, the corn and rice strains, which are morphologically similar but physiologically different.

O objetivo do trabalho foi verificar, através de medidas de consumo e utilização de alimento natural, a existência de raças de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) nas culturas do milho e do arroz irrigado no Rio Grande do Sul. Foram coletadas quatro populações: uma em Santa Rosa, região tradicionalmente produtora de milho; uma em Uruguaiana, região tradicionalmente produtora de arroz; e duas em Pelotas, região que produz milho e arroz lado a lado (uma em milho e outra em arroz). Individualizaram-se 20 lagartas de cada população (segunda geração) em placas de Petri, mantidas em BOD à temperatura de 25°C, UR 70 ± 10 por cento e fotofase de 14h. As lagartas foram alimentadas com folhas de seus respectivos hospedeiros, o híbrido de milho BRS 8330 e a cultivar de arroz irrigado Embrapa 6-Chuí. As folhas de ambos hospedeiros foram submetidas a análise bromatológica. Foram determinados o peso seco da lagarta no máximo desenvolvimento, do alimento consumido, e das fezes eliminadas, e calculados os índices nutricionais: taxa de consumo relativo (RCR), taxa metabólica relativa (RMR), taxa de crescimento relativo (RGR), digestibilidade aproximada (AD), eficiência de conversão do alimento ingerido (ECI), eficiência de conversão do alimento digerido (ECD) e custo metabólico (100 - ECD). O arroz apresentou-se mais adequado para a alimentação dos insetos, pois foi ingerido em menor quantidade, apresentando menor 100 - ECD, e maior ECI e ECD. Evidencia-se forte possibilidade de existirem duas raças de S. frugiperda no Rio Grande do Sul, a "raça do milho" e a "raça do arroz", morfologicamente iguais e fisiologicamente diferentes.