Extratos aquosos de inhame (Dioscorea rotundata Poirr. ) e de mastruz (Chenopodium ambrosioides L. ) no desenvolvimento da lagarta-do-cartucho-do-milho Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) / Aqueous extracts of yam (Dioscorea rotundata Poirr. ) and chenopodium (Chenopodium ambrosioides L. ) in the development of fall armyworm Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797)

RESUMO: Estudou-se o efeito de extratos aquosos de inhame (0; 5; 10; e 20% p/p) e de mastruz (0; 2; 4; 6; 8 e 10% p/p) na biologia da lagarta-do-cartucho. Secções de folhas de milho foram mergulhadas por 30 segundos em soluções de cada concentração; após a secagem, colocou-se em cada secção uma lagarta recém-eclodida. Foram avaliadas a viabilidade e a duração das fases larval e pupal, peso e comprimento das lagartas e pupas. Em relação ao extrato de inhame, a concentração de 20% causou maior influência na fase larval, sendo a viabilidade reduzida para 12%, com duração de 7 dias, diferindo da testemunha com 17 dias. O extrato da mesma planta a 10% causou 48% de mortalidade. Em todas as concentrações esse extrato também afetou a fase de pupa; na testemunha, 85% das pupas foram viáveis, enquanto nos demais tratamentos a viabilidade não excedeu a 25%. Para o peso e comprimento das lagartas, os resultados não foram significativos. Para o mastruz, o extrato a 20% causou influência na fase larval com baixa viabilidade e mortalidade logo nos primeiros seis dias de avaliação. Outras concentrações de mastruz não deferiram entre si nas fases larval e pupal. Verificou-se que a alimentação das lagartas com folhas tratadas com mastruz diminuiu o peso das pupas.

ABSTRACT: The effect of aqueous extracts of yam (0, 5, 10, and 20% h/h) and chenopodium (0, 2, 4, 6, 8 and 10% h/h) on the biology of fall armyworm was studied. Sections of maize leaves were dipped for 30 seconds in solutions of each concentration; after the section dried, a recently hatched caterpillar was placed onto each treated section. The viability and duration of the larval and pupal stages and the weight and length of the caterpillars and pupae were evaluated. For yam, the extract at 20% concentration caused the greatest influence on the larval stage of the insect, significantly reducing larval viability to 12%, with 7 day larval stage duration, differing from the control at 17 days. The extract of the same plant at 10% caused 48% larval mortality. At all concentrations, that extract also affected the pupal stage; in the control, pupal viability was 85%, whereas for the other concentrations the viability did not exceed 25%. No significant differences were observed for the weight and length of caterpillars. For chenopodium, the extract at 20% concentration caused influence on the larval stage, as it showed the lowest viability, causing mortality in six days. Other chenopodium concentrations did not show differences for the larval and pupal stages. Feeding caterpillars with leaves treated with the extract of chenopodium decreased pupal weight.

La biotecnología de Bacillus thuringiensis en la agricultura / Bacillus thuringiensis biotechnology in agriculture

Bacillus thuringiensis es un bacilo Gram positivo que durante su fase de esporulación produce unainclusión parasporal, conformada por proteínas Cry con actividad biológica contra insectos-plaga. Gracias a estas proteínas Bacillus thuringiensis presenta toxicidad contra larvas de insectos-plaga de los órdenes Lepidóptera, Coleóptera y Díptera, entre otros. Además es amigable con el medioambiente, razones por la cuales se ha hecho común el uso y desarrollo de productos comerciales y plantas transgénicas a base de toxinas Cry en el sector agrícola. En esta revisión se describirá los aspectos más importantes de Bt y su aplicación como herramienta biotecnológica para el sector agrícola, con una consideración sobre bioensayos usando esta bacteria.

Bacillus thuringiensis (Bt) is a Gram-positive rod-shape bacterium that during its sporulation phase produces a parasporal inclusion formed by Cry proteins having biological activity against pest insects. Because of these proteins, Bt shows toxicity toward pest insect larvae of Lepidoptera, Coleoptera and Diptera orders among others, besides of friendly with the environment, and for this reason Bt has a very common use for commercial products and transgenic plants with Cry protein basis in agriculture. In this review is described the most important Bt factors and their application as biotechnological tool in agrobusiness, considering Bt bioassays.

Discovery and development of biological agents to control crop pests / Descoberta e desenvolvimento de agentes de controle biológico de pragas de culturas

Thousands of potential microbial biocontrol agents have been isolated from agricultural fields and crops during research over the last 80 years, yet only a few are in commercial use. Recently, public health and safety concerns about the environmental impact of chemical pesticides have led to consideration of biological control as a natural approach to maintaining crop health. Despite environmental incentives and strong research efforts, commercialization of biocontrol agents has been slow to evolve. The momentum of the chemical industry is difficult to shift, and fermentation processes tend to be more expensive to operate than synthetic chemical processes.Yet there is a demand for biological control products, especially in agricultural niche markets, where there is no chemical competitor. However, given this market demand, the fundamental methods of economical large-scale production and application of biological control agents are lacking. Many aspects of biocontrol agent production and development represent untrodden territory in the progression of industrial fermentation technology beyond its well-established food and pharmaceuticals niche. Distinguishing them from traditional fermentation products, biocontrol agents must not only be produced in high yield but must also meet the following quality criteria: high (near 100 percent) retention of cell viability with maintenance of crop compatibility and consistent bioefficacy during several months of storage. Research examples will be reviewed to illustrate the challenges and strategies of developing processes to manufacture and deliver biological agents for insect, weed, and plant disease control.

Milhares de agentes de controle microbiano potenciais têm sido isolados a partir de campos cultivados ou de culturas pelo esforço da pesquisa nos últimos 80 anos. Entretanto, apenas alguns microrganismos têm uso comercial. Recentemente, medidas de saúde pública e de segurança sobre o impacto ambiental de pesticidas químicos têm levado a se considerar o controle biológico como uma medida promissora para proteção das culturas. Apesar do incentivo ambiental e esforços de pesquisa, a evolução da comercialização dos agentes de biocontrole tem sido lenta. O "momentum" da indústria química é difícil de mudar, e processos fermentativos tendem a ser mais caros e custosos do que os processos químicos sintéticos. Mesmo assim, há demanda para produtos de controle biológico, especialmente em nichos de mercados agrícolas onde não existe um competidor químico. Entretanto, os fundamentos dos métodos econômicos de produção e aplicação dos agentes de biocontrole em larga escala não existem. Muitos aspectos do desenvolvimento e da produção de agentes de controle biológico representam uma área diferenciada na tecnologia de produção industrial por fermentação, já bem estabelecida no nicho farmacêutico e alimentar. Ao se diferenciar dos produtos fermentados tradicionais, os agentes de biocontrole necessitam atingir os critérios de alta (ca. 100 por cento) retenção da viabilidade celular e compatibilidade com a cultura e bioeficiência durante vários meses de armazenagem. Exemplos da pesquisa são discutidos exemplificando-se os desafios e as estratégias dos processo de desenvolvimento para produzir e viabilizar agentes de biocontrole de insetos, ervas-daninhas e doenças.