Brown Stink Bug Mortality by Seed Extracts of Tephrosia Vogelii Containing Deguelin and Tephrosin

ABSTRACT Extracts of the seeds of Tephrosia vogelii Hook. f. were studied in relation to its chemical composition and toxicity to the brown stink bug Euschistus heros (F.). The extracts were obtained in ethyl acetate and ethanol in the sequence according to the polar nature of the solvents. Extracts were sprayed in concentration of 1.0, 2.5, 5.0, 7.5 and 10% on third-instars nymphs and adults, and mortality was recorded. Presence two rotenoids in ethyl acetate was detected, with analyzed with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Crude fraction analyses confirmed the presence of these rotenoids (tephrosin - 2.71% in ethyl acetate and 3.66% in methanol; and deguelin - 10.46% in ethyl acetate and 1.22% in methanol) and three other rotenoids in small amounts. Eight days after applications, ethyl acetate caused more stink bugs mortality and on less time than ethanol extract, because great quantity of rotenoids, as polarity. Concentrations above to 1 and 2.5% of the ethyl acetate extracts caused mortality above 80% of the nymphs and adults of E. heros, respectively. Concentration were considered high, thus chemist analyzes demonstrated high rotenoids presence. In conclusion, seed T. vogelli extracts, rich in deguelin and tephrosin (3:1), cause mortality of E. heros, however, high concentration are necessary.

Potential phytoinsecticide of Annona mucosa (Jacq) (Annonaceae) in the control of brown stink bug / Potencial fitoinseticida de Annona mucosa (Jacq) (Annonaceae) no controle do percevejo-marrom

Plant extract have been recognized as important natural source of insecticide. Herein, we assessed the toxicity of leaves-extract and seeds-extract of Annona mucosa (Annonaceae) against brown stink bug, Euschistus heros (F.) (Hemiptera: Pentatomidae), a soybean pest in Neotropical America. For this, bioassays with nymphs and adults were conducted using the concentrations of 5, 10, 20, 40 and 80 mg.mL-1 of leaves and seeds extract of A. mucosa and DMSO (10%), as control. Ten replicates were conducted by treatment, with five nymphs (3rd instar) by replicate (bioassay with nymphs) and one couple of adults (< 24h of old) by replicate (bioassay with adults). The number of nymphs death (mortality) and survival of adults were assessed. For adults the fecundity (number of eggs) and fertility (number of nymphs hatched) of females also were assessed. The nymphs bioassay has promising results in seeds extract, when compared to leaves extract. The mortality of nymphs treated with seeds extract was dependent-concentration, with increased in mortality in concentrations > 5.0mg.mL-1, while nymphs treated with leaves extract do not exhibit difference between treatments. In adults the survival was reduced, when were treated with seed extract of A. mucosa at concentrations higher than 20mg.mL-1, with reduction up to 92 days in contrast to control. A drastic reduction in the fecundity and fertility was observed, which highlight deleterious action of seed extract against reproductive potential of E. heros. This is the first report about toxicity A. mucosa (leaves and seed) on E. heros, and our results suggest that seeds extract of A. mucosa is promising for control of nymphs and adults of brown stink bug.

Extratos de plantas tem sido reconhecidos como um importante recurso natural de inseticidas. Nesta pesquisa avaliou-se a toxicidade do extrato de folhas e de sementes de Annona mucosa (Annonaceae) sobre o percevejo marrom, Euschistus heros (F.) (Hemiptera: Pentatomidae), uma praga-chave na cultura da soja na America Neotropical. Para tanto, bioensaios com ninfas e adultos foram conduzidos usando as concentrações de 5, 10, 20, 40 e 80 mg.mL-1 do extrato de folhas e sementes de A. mucosa e DMSO (10%), como controle. Dez repetições foram conduzidas por tratamento, com cinco ninfas (3º instar) por repetição (bioensaio com ninfas) e um casal de adultos (< 24h de idade) por repetição (bioensaio com adultos). Foram avaliados o número de ninfas mortas (mortalidade) e a sobrevivência dos adultos. Para fêmeas também foi avaliada a fecundidade (número de ovos) e fertilidade (número de ninfas eclodidas). O extrato de semente de A. mucosa apresentou resultados promissores na mortalidade de ninfas de E. heros, quando comparado ao extrato de folhas. A mortalidade de ninfas tratadas com extrato de semente foi dependente da concentração, com aumento da mortalidade em concentrações > 5,0mg.mL-1, enquanto as ninfas tratadas com extrato de folhas não apresentaram diferença entre os tratamentos. A sobrevivência dos adultos foi reduzida, quando estes foram tratados com extrato de semente de A. mucosa em concentrações maiores que 20mg.mL-1, com redução de até 92 dias, em contraste ao controle. Foi observada uma drástica redução na fecundidade e fertilidade, o que destaca a ação deletéria do extrato de sementes sobre o potencial reprodutivo de E. heros. Este é o primeiro registro sobre a toxicidade de A. mucosa (folhas e sementes) sobre E. heros e os resultados sugerem que o extrato de semente de A. mucosa é promissor para o controle de ninfas e adultos do percevejo marrom.

Natural insecticide based-leaves extract of Piper aduncum (Piperaceae) in the control of stink bug brown soybean / Inseticida natural a base de extrato de folha de Piper aduncum (Piperaceae) no controle do percevejo marrom da soja

This research aimed to evaluate the insecticide potential of the leaves extract of Piper aduncum (L.) (Piperaceae) on development of brown stink bug, Euschistus heros (F.), major pest in soybean crop in Mato Grosso State. For this a bioassay was conducted with eggs, nymphs and adults of this stink bug, using the concentrations 0.5; 1.0; 2.0; 4.0 and 8.0%, of the extract acetonic of P. aduncum and acetone for control. It was evaluated the numbers of unviable eggs, nymphs death and longevity, fecundity and fertility of the adults. In the immersing eggs bioassay, all concentrations greater than 1% unviable more than 70% of the eggs, while in the contact bioassay only 19% of the eggs were unviable in 8% concentration, differing of control. In nymphs bioassay the concentrations of 8% and 4% caused death of 72% and 52%, respectively. In adults bioassay all concentrations tested reduced significantly the survival and reproduction of the insects. Thus is evidence that P. aduncum is a potential plant for stink bug control, because it had deleterious action in all development phases on E. heros. .

Esta pesquisa avaliou o potencial inseticida do extrato de folhas de Piper aduncum (L.) (Piperaceae) sobre o desenvolvimento do percevejo marrom, Euschistus heros (F.), a principal praga da soja no Mato Grosso. Para este estudo, foram realizados bioensaios com ovos, ninfas e adultos do percevejo, utilizando as concentrações de 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 e 8,0%, do extrato acetônico de P. aduncum e como controle acetona P.A. Foram avaliados o número de ovos inviáveis, a mortalidade de ninfas e a longevidade, fecundidade e fertilidade dos adultos. No bioensaio de imersão dos ovos, todas as concentrações maiores que 1% tornou inviável mais de 70% dos ovos, enquanto, no bioensaio de contato, apenas 19% dos ovos foram inviabilizados na concentração 8%, diferindo do controle. No bioensaio com ninfas, as concentrações de 8% e 4% ocasionaram morte de 72% e 52%, respectivamente. No bioensaio com adultos, todas as concentrações testadas reduziram significativamente a sobrevivência dos insetos e a reprodução dos insetos. Assim, ficou evidente que P. aduncum é uma planta com potencial para o controle do percevejo marrom, pois teve ação deletéria em todas as fases de desenvolvimento de E. heros. .

Número de gerações de um percevejo e seu parasitoide e da severidade da ferrugem asiática em soja, simulados em cenários de clima e manejo no norte do RS / Number of generations of a stink bug and its parasitoid and severity of soybean rust, simulated under climate and crop management scenarios in northern RS State, Brazil

Objetivou-se simular o número de gerações do percevejo Euschistus heros e seu parasitoide Telenomus podisi e da severidade da ferrugem causada por Phakopsora pachyrhizi na cultura da soja em função da data de semeadura, cultivar e momento de ocorrência desses organismos. A simulação foi feita em dois locais representativos de duas importantes regiões produtoras de soja no Estado do Rio Grande do Sul. Modelos bioclimáticos dos insetos e da doença foram integrados a um modelo de simulação da cultura da soja (DSSAT) e rodados para uma série temporal de dados meteorológicos diários para Passo Fundo (52 anos) e Santa Rosa (34 anos). Independente do grupo de maturação, quanto mais antecipada foi a data da semeadura e o estádio de ocorrência de E. heros na cultura, maior o número de gerações (de 2 a 3) até a maturação fisiológica da soja. Para T. podisi, um maior número de gerações (5 a 6) foi simulado para semeadura antecipada e cultivares de ciclo tardio. Para a ferrugem asiática não foram observadas tendências de redução nos níveis médios de severidade com o uso de práticas preconizadas, como plantio antecipado e cultivares de grupos mais precoces de maturação.

The objective of this study was to simulate the number of generations of a soybean insect pest (Euschistus heros) and its parasitoid (Telenomus podisi) and a fungal disease (soybean rust caused by Phakopsora pachyrhizi) as influenced by sowing date, cultivar and time of occurrence of the pest and the disease. Bioclimatic models that predict development of the organisms and severity of the disease were integrated into a crop simulation model of soybean (DSSAT) that predicted phenological stages of the crop for scenarios of sowing data and cultivar maturity group in a long time series of daily meteorological data to Passo Fundo and Santa Rosa, Rio Grande do Sul State, Brazil. The results showed that regardless of the maturity group, the earlier the sowing date and the time of occurrence of E. heros in the field, the greater its number of generations (2 to 3) until physiological maturity. For T. podisi, a higher number of generations (5 to 6) was estimated for the earlier sowing dates and late-maturing cultivars. For soybean rust no significant trends of reduction in the mean disease severity was observed when advocated practices such as early sowing and early-maturing cultivars were used.

Injúrias de quatro espécies de percevejos pentatomídeos em plântulas de milho / Injuries of four species of stink bugs to corn seedlings

Neste estudo, foram caracterizadas as injúrias causadas pelos percevejos Dichelops furcatus (F.), Nezara viridula (L.) e Euschistus heros (F.), em comparação com D. melacanthus (Dallas), em plântulas de milho (Zea mays L.). O experimento foi realizado em vasos, em ambiente de telado, em delineamento inteiramente casualizado, com cinco tratamentos (infestação com percevejos de quatro espécies e testemunha, sem infestação) em oito repetições. Na fase vegetativa do milho (estádio V1 até V3), D. melacanthus, na densidade de um adulto/planta, provocou redução na altura, no número de folhas expandidas, na massa seca das raízes e provocou injúrias no cartucho e/ou enrolamento das folhas centrais da planta. D. furcatus, E. heros e N. viridula causaram injúrias, porém, em intensidades diferentes. As injúrias causadas por D. furcatus e N. viridula foram semelhantes na forma e intensidade às de D. melacanthus e as injúrias causadas por E. heros foram menos intensas que as dos demais percevejos estudados.

Injuries caused by the stink bugs Dichelops furcatus (F.), Nezara viridula (L.) and Euschistus heros (F.), compared with Dichelops melacanthus (Dallas), to corn (Zea mays L.) seedlings were studied. The experiment was conducted in a greenhouse in a completely randomized design with five treatments (four species of stink bugs and control, without infestation) using eight replications. In the vegetative stage (V1 to V3) D. melacanthus, at the density of one adult/plant, caused reduction in height, in the number of expanded leaves, in root dry matter, and caused injuries and winding of the central leaves. D. furcatus, E. heros and N. viridula caused injuries, but at different intensities. Injuries caused by D. furcatus and N. viridula were similar in intensity to those by D. melacanthus and the injuries caused by E. heros were less intense than those of the other species.

Aging and food source effects on mandibular stylets teeth wear of phytophagous stink bug (Heteroptera: Pentatomidae)

Studies were conducted to test the effect of age and food sources on wear of the mandibular teeth of the phytophagous pentatomid, Euschistus heros (F.). The total length (µm) of the area bearing the mandibular teeth, the length of the 1st tooth, and the height of the 2nd tooth for teneral (< 1 day-old) adults were significantly greater than that of adults fed on natural [green bean, Phaseolus vulgaris pods, raw shelled peanuts, Arachis hypogaea, and mature soybean, Glycine max seeds] for 30 or 60 days. Adults fed on artificial dry diet showed, in general, similar results to those of teneral adults. Force (Newtons) required penetrating the natural foods was significantly greater than that required penetrating the artificial diet. The greater hardness of the natural foods caused increased mandibular serration wear.