Tritrophic interaction between the Mexican sunflower, the aphid Aphis gossypii and natural enemies in a greenhouse experiment

The establishment of invasive plants negatively affects natural environments. Invasive herbivores that attack weeds can be used as a form of biological control, but natural enemies of herbivores must be associated with this interaction to prevent the invasive phytophagous from become a local pest. We performed a greenhouse experiment to evaluate how the cotton aphid, Aphis gossypii, a ok and invasive herbivore, affects the performance of the weed Tithonia diversifolia, the Mexican sunflower. We also examined the relationship between the aphid and local natural enemies. Seedlings of T. diversifolia were divided in two groups: one infested by the aphid and another not infested. After 22 days, we assessed the relationship between aphid abundance and the presence of natural enemies (Coccinelidae and Aphidius platensis) on infested plants, and compared the vegetative performance of the two seedling groups. Both natural enemies were positively related to high aphid density on infested plants. Plants infested by the aphid presented foliar necrosis and senescence, and a reduction of around 50% in leaf number, foliar area, shoot length and shoot, root and total plant weight compared to non-infested plants. These results indicate potential biological control of Mexican sunflower seedlings by the cotton aphid, and control of this aphid by the studied natural enemies.

Biological aspects of Aphis gossypii Glõver, 1877 (Hemiptera: Aphididae) on colored lint cotton cultivars / Aspectos biológicos de Aphis gossypii Glõver, 1877 (Hemiptera: Aphididae) em cultivares de algodoeiro com fibra colorida

This paper outlines the results of a study into the biological aspects of Aphis gossypii Glõver on colored cotton cultivars through the construction of life tables. In addition, we evaluate the influence of density of gossypol glands and trichomes of leaves on the biology of the aphid. Tests were conducted in a climate chamber at 25 ± 2C, with relative humidity (RH) at 70 ± 10%, and a photophase of 12 hours, using the cultivars BRS Rubi, BRS Safira, and BRS Verde. Newly hatched nymphs were individually isolated in petri dishes containing leaf discs of cotton cultivars on a layer of water-agar (1%) of approximately 5 mm thick. An evaluation of the trichomes and gossypol gland densities of the cotton leaf plants was performed under a stereomicroscope, delimited to an area of 1 cm², and a count and identification of those on the surface was made. The feed substrates that were evaluated influenced the nymphal stage of A. gossypii. BRS Verde provided the shortest duration and BRS Safira was the longest during this phase. The cultivar BRS Verde, with the lowest density of trichomes, provided a large number of nymphs and led to a higher net reproductive rate (R0). Given these results, conclusions can be drawn that the colored cotton cultivars influence the duration of nymphal and adult stages of A. gossypii. The cultivar with a high density of trichomes on leaves (BRS Safira) adverse [...]

Este trabalho teve por objetivos estudar aspectos biológicos de Aphis gossypii em cultivares de algodoeiro de fibra colorida, construir tabelas de vida e avaliar a influência da densidade de tricomas e glândulas de gossipol das folhas das plantas na biologia do pulgão. Os ensaios foram conduzidos em câmara climatizada regulada a 25 ± 2C, UR de 70 ± 10% e fotofase de 12 horas, utilizando-se as seguintes cultivares: BRS Rubi, BRS Safira e BRS Verde. Ninfas recém-nascidas foram isoladas individualmente em placas de Petri contendo discos foliares de algodoeiro das cultivares sobre uma lâmina de ágar-água (1%) de aproximadamente 5 mm. A avaliação da densidade de tricomas e de glândulas de gossipol das folhas das plantas foi realizada sob microscópio estereoscópico, delimitando-se uma área de 1 cm² e, em seguida, realizando-se a contagem e identificação dos mesmos nessa superfície. Os substratos alimentares avaliados influenciaram a fase ninfal de A. gossypii, sendo que a BRS Verde proporcionou menor tempo de duração e a BRS Safira, o maior período desta fase. A cultivar BRS Verde com a menor densidade de tricomas proporcionou elevada produção de ninfas e a maior taxa líquida de reprodução (R0). Diante dos resultados, conclui-se que as cultivares de algodoeiro colorido influenciam o tempo de duração da fase ninfal e adulta do pulgão A. gossypii. A cultivar com elevada densidade [...]

Effect of silicon and acibenzolar-s-methyl on colored cotton plants infested or not with Aphis gossypii Glover (Hemiptera, Aphididae)

Effect of silicon and acibenzolar-s-methyl on colored cotton plants infested or not with Aphis gossypii Glover (Hemiptera, Aphididae). The aphid Aphis gossypii is an insect pest that causes damage mainly at the beginning of the cotton plant development. The effect of resistance inductors silicon and acibenzolar-s-methyl (ASM) on the development of colored cotton plants were researched in the presence and absence of A. gossypii. Three colored cotton cultivars were sown in pots and individually infested with 25 apterous aphids, 13 days after the application of the inductors. Fifteen days after plant emergence, the silicon was applied at a dosage equivalent to 3 t/ha and acibenzolar-s-methyl in 0.2 percent solution of the product BION 500®. After 21 days of infestation the following parameters were evaluated: plant height, stem diameter, dry matter of aerial part and root, and total number of aphids replaced. It was verified that the plant height was reduced in the presence of aphids and all variables were negatively affected by the application of ASM. However, silicon did not affect plant development.

Efeito do silício e do acibenzolar-s-methyl em plantas de algodão colorido infestadas ou não com Aphis gossypii Glover (Hemiptera, Aphididae). O pulgão Aphis gossypii é um inseto-praga que causa danos principalmente no início do ciclo do algodoeiro. Foram pesquisados os efeitos dos indutores silício e acibenzolar-s-methyl (ASM) no desenvolvimento de plantas de algodão colorido, na presença e ausência de A. gossypii. Três cultivares de algodão colorido foram semeadas em vasos e individualmente infestadas com 25 pulgões ápteros, 13 dias após a aplicação dos indutores. Quinze dias após emergência das plantas o silício foi aplicado na dosagem equivalente a 3 t/ha e o acibenzolar-s-methyl (ASM) na solução 0,2 por cento do produto BION 500®. Após 21 dias da infestação foram avaliados os seguintes parâmetros: altura da planta, diâmetro do caule, massa seca da parte aérea e da raiz, e o número total de pulgões repostos. Verificou-se que apenas a altura das plantas foi reduzida pela presença do pulgão e que todas as variáveis estudadas foram afetadas negativamente pela aplicação do ASM, porém não se observou efeito negativo do silício no desenvolvimento das plantas.

Sequential sampling of Aphis gossypii Glover (Hemiptera: Aphididae) and Frankliniella schultzei Trybom (Thysanoptera: Thripidae) on cotton crop

The goal of this research was to use the sequential probability ratio test to establish a sequential sampling plan for Aphis gossypii Glover and Frankliniella schultzei Trybom infesting cotton. Field work was conducted at the agricultural experimental station of the Universidade Federal da Grande Dourados during the 2003/2004 and 2004/2005 agricultural years. Aphid colonies and individual thrips in the sampling area were counted and their numbers were recorded. The spatial distribution pattern of A. gossypii and F. schultzei in the cotton culture was aggregated. Sequential sampling plans were developed for aphids and thrips with type I and type II errors set at 0.1, common Kc = 0.6081 (aphids) and = 0. 9449 (thrips), and safety and management levels of 20 percent (aphids) and 40 percent (thrips) of infested plants. The sampling plans resulted in two decision boundaries for each species, as follows: the upper boundary, indicating when management (population control) is recommended: S1 = 4.6546 + 0.2849n (aphids), and S1 = 3.6514 + 0.1435n (thrips); and the lower boundary, indicating when population control is not necessary: S0 = -4.6546 + 0.2849n (aphids) and S0 = - 3.6514 + 0.1435n (thrips). The highest probability of error when making a decision was 3 percent for aphids and 2 percent for thrips, respectively. The maximum number of samples required to reach a decision was 63 for aphids and 95 for thrips.

Efeitos de fungicidas sobre os aspectos biológicos de Aphis gossypii Glover, 1877 (Hemiptera: Aphididae) em plantas de pepino / Effects of fungicides on the biological aspects of Aphis gossypii Glover, 1877 (Hemiptera: Aphididae) on cucumber

Objetivou-se, neste trabalho avaliar os efeitos de alguns fungicidas protetores utilizados na cultura de pepino sobre o pulgão Aphis gossypii Glover, 1877. Os experimentos foram conduzidos em condições controladas (Temp.: 25±2º C; UR: 70±10 por cento e fotofase de 12 h). O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso com quatro tratamentos (fungicidas e testemunha) e 45 repetições, sendo cada parcela composta por um indivíduo. Os fungicidas utilizados e suas respectivas dosagens em g i.a.L-1, foram: enxofre 800 PM (1,6), mancozebe 800 PM (1,6) e oxicloreto de cobre 840 PM (1,49). A testemunha foi composta por água destilada. Todos os produtos avaliados não influenciaram na duração em dias da fase ninfal e adulta, períodos pré-reprodutivos e reprodutivos de A. gossypii. Houve efeito do enxofre e do oxicloreto de cobre sobre o período pós-reprodutivo desse pulgão, constatando-se um período 4,5 vezes superior àquele da testemunha e mancozebe. A fecundidade foi influenciada pelos fungicidas testados, ocorrendo aumento de 1,25 vezes na produção total de ninfas, sendo então os fungicidas testados favoráveis ao inseto.

The objective of this work was to evaluate the toxic effects of some protecting fungicides used in cucumber crop on the aphid Aphis gossypii Glover, 1877. The experiments were conducted in controlled conditions (Temp.: 25±2º C; RH: 70±10 percent and 12 h photophase). The experimental design was completely randomized with four treatments (fungicides and control) and 45 replicates, each plot comprised of one individual. The used fungicides and their respective dosages in g a.i. L-1 were: sulfur 800 PM (1.6), mancozeb 800 PM (1.6) and copper oxichloride 840 PM (1.49). The control was composed of water. None of the tested products influenced the duration in days of the nymphal and adult phases, or the pre-reproductive and reproductive periods of A. gossypii. Sulfur and copper oxichloride affected the post-reproductive period of the aphid, which showed a period 4.5 times longer than that of the control and mancozeb. Fecundity was influenced by the tested fungicides, with a 1.25 fold increase in the total production of nymphs, so that tested fungicides were favorable to the insect.

Distribuição espacial de Aphis gossypii (Glover) (Hemiptera, Aphididae) e Bemisia tabaci (Gennadius) biótipo B (Hemiptera, Aleyrodidae) em algodoeiro Bt e não-Bt / Spatial distribution of Aphis gossypii (Glover) (Hemiptera, Aphididae) and Bemisia tabaci (Gennadius) biotype B (Hemiptera, Aleyrodidae) on Bt and non-Bt cotton

Distribuição espacial de Aphis gossypii (Glover) (Hemiptera, Aphididae) e Bemisia tabaci (Gennadius) biótipo B (Hemiptera, Aleyrodidae) em algodoeiro Bt e não-Bt. O estudo da distribuição espacial de adultos de Bemisia tabaci e de Aphis gossypii nas culturas do algodoeiro Bt e não-Bt é fundamental para a otimização de técnicas de amostragens, além de revelar diferenças de comportamento de espécies não-alvo dessa tecnologia Bt entre as duas cultivares. Nesse sentido, o experimento buscou investigar o padrão da distribuição espacial dessas espécies de insetos no algodoeiro convencional não-Bt e no cultivar Bt. As avaliações ocorreram em dois campos de 5.000 m² cada, nos quais se realizou 14 avaliações com contagem de adultos da mosca-branca e colônias de pulgões. Foram calculados os índices de agregação (razão variância/média, índice de Morisita e Expoente k da Distribuição Binomial Negativa) e realizados os testes ajustes das classes numéricas de indivíduos encontradas e esperadas às distribuições teóricas de freqüência (Poisson, Binomial Negativa e Binomial Positiva). Todas as análises mostraram que, em ambas as cultivares, a distribuição espacial de B. tabaci ajustou-se a distribuição binomial negativa durante todo o período analisado, indicando que a cultivar transgênica não influenciou o padrão de distribuição agregada desse inseto. Já com relação às análises para A. gossypii, os índices de agregação apontaram distribuição agregada nas duas cultivares, mas as distribuições de freqüência permitiram concluir a ocorrência de distribuição agregada apenas no algodoeiro convencional, pois não houve nenhum ajuste para os dados na cultivar Bt. Isso indica que o algodão Bt alterou o padrão normal de dispersão dos pulgões no cultivo.

The study of spatial distribution of the adults of Bemisia tabaci and the colonies of Aphis gossypii on Bt and non-Bt cotton crop is fundamental for improving the sampling techniques and revealing differences in the behavior of non-target species between both cultivars. So, this experiment aimed to investigate the spatial distribution pattern of those species on the conventional non-Bt cotton crop, compared to the Bt cultivar. The samplings took place in two areas of 5.000 m² each, where it was done 14 evaluations counting adults of white-flies and colonies of aphids. The aggregation indexes (variance/mean rate, index of Morisita and Exponent k of the Negative Binomial Distribution) were calculated and accomplished the fitness tests of the individuals' numeric classes found and expected to the theoretical distributions of frequency (Poisson, Negative Binomial and Positive Binomial). Those analyses showed that in both cultivars, the spatial distribution of B. tabaci fitted to negative binomial distribution throughout the study period, indicating that the transgenic cultivar did not influence the pattern of aggregate distribution of this insect. With respect to the analysis for A. gossypii, the aggregation indexes showed aggregated distribution in both cultivars, but the distributions of frequency pointed to the occurrence of aggregate distribution only on conventional cotton, since there was no adjustment to the data on Bt crop. This indicates that Bt cotton has altered the aphids normal pattern of dispersion in the crop.

Aspectos biológicos e capacidade predatória de Ceraeochrysa cubana (Hagen, 1861) (Neuroptera: Chrysopidae) alimentada com Aphis gossypii Glover, 1877 (Hemiptera: Aphididae) em diferentes temperaturas / Biological aspects and predatory capacity of Ceraeochrysa cubana (Hagen, 1861) (Neuroptera: Chrysopidae) fed on Aphis gossypii Glover, 1877 (Hemiptera: Aphididae) under different temperatures

Avaliou-se alguns aspectos biológicos e a capacidade predatória em três temperaturas de larvas de Ceraeochrysa cubana (Hagen) alimentadas com ninfas de terceiro e quarto ínstares de Aphis gossypii Glover. Os experimentos foram conduzidos em câmaras climáticas a 22; 25 e 28±1ºC, 70±10 por cento de UR e fotofase de 12 horas. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com três tratamentos (temperaturas), com 40 repetições. Verificou-se redução no tempo de vida das larvas nos três ínstares, das fases de pré-pupa e pupa em função do aumento da temperatura. As maiores viabilidades foram obtidas a 22ºC. Para larvas de primeiro ínstar não houve diferença significativa no consumo médio diário nas três temperaturas. Para larvas de segundo e terceiro ínstares houve maior consumo diário de pulgões na maior temperatura. O número médio total de afídeos consumido por larvas de primeiro e segundo ínstares não diferiu em função do aumento da temperatura. Para larvas de terceiro ínstar o maior consumo total foi observado a 22ºC, e o menor a 25ºC. Na menor temperatura observou-se maior consumo médio total na fase larval.

Some biological aspects and the predatory capacity at three temperatures of larvae of Ceraeochrysa cubana (Hagen) fed third and fourth instar nymphs of Aphis gossypii Glover were evaluated. The experiments were conducted in climatic chambers at 22; 25 and 28±1ºC, 70±10 percent of RH and 12-hour photophase. The experimental design was completely randomized with three treatments (temperatures) and 40 replicates. A reduction in the median life time of the larvae in the three instars of the stages of pre-pupa and pupa was found as related with the increase of temperature. The highest survivals were obtained at 22ºC. For larvae of first instar, there were no significant differences in the daily average consumption of aphids at the three temperatures. For second and third instar larvae, there was higher consumption of aphids at the highest temperature. The total average number of aphids consumed by first and second instar larvae did not differ as related with the increase of temperature. For third instar larvae, the greatest total consumption was observed at 22ºC, and the lowest consumption at 25ºC. The lowest temperature enabled the highest total average consumption of the larval stage.

Influência da temperatura no desenvolvimento e parasitismo de Lysiphlebus testaceipes (Cresson) (Hymenoptera: Braconidae, Aphidiinae) em Aphis gossypii Glover (Hemiptera: Aphididae) / Influence of the temperature on the development and parasitism of Lysiphlebus testaceipes (Cresson) (Hymenoptera: Braconidae, Aphidiinae) reared on Aphis gossypii Glover (Hemiptera: Aphididae)

The temperature is among the abiotic factors that directly affect the developmental time and behavior of insects. The adaptability to climatic conditions is a key point for the success of mass-rearing and establishment of parasitoids in biological control programs. The objective of this study was to evaluate the developmental time and parasitism of Lysiphlebus testaceipes (Cresson) on Aphis gossypiiGlover as host in different temperatures. The tests were carried out in climatic chambers at 15, 20, 25 and 30 ± 1°C, 60 ± 10% RH and 10h photophase. Parasitized nymphs of A. gossypii were kept individualized in petri dishes (6 cm of diameter) on a leaf disk (2 cm diameter) of chrysanthemum (Dendranthema grandiflorum Tzvelev) ‘Yellow Snowdon’ cultivar on a layer of agar. The developmental time of L. testaceipes was 26.9, 14.8, 11.3 and 12.2 days at 15, 20, 25 and 30ºC, respectively. Parasitism rates were 76, 68, 65 and 40% at 15, 20, 25 and 30°C, and emergence rates were 80, 61, 62 and 14% at these temperatures. The combination of a low developmental time (11.3 days) and parasitism and emergency higher than 60% occurred at 25ºC, indicating that this temperature could be the most adequate for reproduction and establishment of L.testaceipes as a biological control agent of A. gossypii in protected cultivation.

A temperatura está entre os fatores abióticos que influenciam o desenvolvimento e o comportamento dos insetos. A adaptabilidade às condições climáticas é um dos pontos chaves para o sucesso da multiplicação e estabelecimento de parasitóides em programas de controle biológico. Estetrabalho teve como objetivo avaliar o desenvolvimento e o parasitismo de Lysiphlebus testaceipes (Cresson) em diferentes temperaturas, tendo como hospedeiro Aphis gossypii Glover. Os testes foram conduzidos em câmaras climáticas nas temperaturas de 15, 20, 25 e 30 ± 1°C, 60 ± 10% UR e fotofase de 10h. Cada ninfa hospedeira parasitada foi individualizada em placa de Petri (6 cm de diâmetro), contendouma camada de agar-água e um disco foliar (2 cm de diâmetro) de crisântemo (Dendranthema grandiflorum Tzvelev) cultivar ‘ Yellow Snowdon’. O período de desenvolvimento de L. testaceipes foide 26,9; 14,8; 11,3 e 12,2 dias nas temperaturas de 15, 20, 25 e 30ºC, respectivamente, e a porcentagem deemergência foi de 80, 61, 62 e 14% nas mesmas temperaturas. A taxa de parasitismo foi de 76, 68, 65 e 40%nas temperaturas de 15, 20, 25 e 30°C, respectivamente. A combinação do menor período de desenvolvimento e da porcentagem de parasitismo e de emergência maiores que 60%, encontrados a 25ºC, indicam que essa temperatura é a mais indicada para multiplicação e estabelecimento de L.testaceipes como agente de controle biológico de A. gossypii em ambientes protegidos.