Resistance of bmr energy sorghum hybrids to sugarcane borer and fall armyworm / Resistência de híbridos de sorgo energia bmr à broca-da-cana-de-açúcar e lagarta-do-cartucho

Abstract The lower lignin content in plants species with energy potential results in easier cellulose breakdown, making glucose available for ethanol generation. However, higher lignin levels can increase resistance to insect attack. The objective of this work was to evaluate the susceptibility of a bmr-6 biomass sorghum (a mutant genotype with a lower concentration of lignin) to important pests of energy sorghum, Diatraea saccharalis and Spodoptera frugiperda. Experiments were performed in the laboratory and greenhouse to evaluate the development of these pests on the biomass sorghum bmr hybrids BR007, BR008, and TX635 and their respective conventional near-isogenic genotypes (without the bmr gene). The lignin content was higher in non-bmr hybrids, but the evaluated insect variables varied between treatments, not being consistent in just one hybrid or because it is bmr or not. The lowest survival of S. frugiperda was observed in the BR008 hybrid, both bmr and non-bmr. The S. frugiperda injury scores on plants in the greenhouse were high (>7) in all treatments. For D. saccharalis, there was no difference in larval survival in the laboratory, but in the greenhouse, the BR007 hybrid, both bmr and non-bmr, provided greater survival. Due the need to diversify the energy matrix and the fact that greater susceptibility of the bmr hybrids to either pests was not found in this study, these results hold promise for cultivation of these biomass sorghum hybrids for the production of biofuels.

Resumo O menor teor de lignina em espécies de plantas com potencial energético resulta na maior facilidade de quebra da celulose, disponibilizando glicose para geração de etanol. Porém, maiores teores de lignina representa um fator de resistência ao ataque de insetos. O objetivo deste trabalho foi avaliar como importantes pragas do sorgo energia, Diatraea saccharalis e Spodoptera frugiperda, se comportam quanto à alimentação e desempenho em sorgo bmr-6, um genótipo mutante com menor concentração de lignina. Foram realizados experimentos em laboratório e casa de vegetação, avaliando o desenvolvimento destas pragas nos híbridos de sorgo biomassa bmr 007, 008, TX635 e seus respectivos genótipos isogênicos convencionais (sem o gene bmr). O teor de lignina foi maior nos híbridos não bmr, mas nos parâmetros avaliados nos insetos, houve variação entre os tratamentos, não sendo consistente em apenas um híbrido e nem por ser ou não bmr. A menor sobrevivência de S. frugiperda foi verificada no híbrido BR008 tanto bmr quanto não bmr. As notas de injúria por S. frugiperda no sorgo em casa de vegetação foram altas (>7) em todos os tratamentos. Para D. saccharalis, não houve diferença significativa para a sobrevivência larval em laboratório, mas em casa de vegetação o híbrido BR007 tanto bmr quanto não bmr proporcionaram maior sobrevivência. Diante da necessidade de diversificar a matriz energética e o fato de que não foi comprovada neste estudo maior suscetibilidade dos híbridos bmr a ambas as pragas, estes resultados são promissores para o cultivo desses híbridos de sorgo biomassa para produção de biocombustíveis.

How omnivory affects the survival and choices of earwig Doru luteipes (Scudder) (Dermaptera: Forficulidae)? / Como a onivoria afeta a sobrevivência e escolhas da tesourinha Doru luteipes (Scudder) (Dermaptera: Forficulidae)?

Doru luteipes (Scudder, 1876) is an omnivorous predator that finds different food resources in the corn plant: eggs of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797), uredospores of Puccinia polysora (Underw, 1897), and pollen. Knowing the survival and food preferences of this predator is essential to define its relevance as a biological control agent. We hypothesize that the foraging behavior and predatory capacity of D. luteipes may be affected when several food resources, especially eggs of S. frugiperda, uredospores of P. polysora, and pollen are concurrently in the same plant. The survival of D. luteipes in the nymph stage and their preference among food resources, often available in corn plants, were determined. To verify the survival of D. luteipes, newly hatched nymphs were fed exclusively with 1- uredospores of P. polysora, 2- eggs of S. frugiperda, 3- corn pollen, 4- a combination of uredospores + eggs, and 5- artificial diet (control). In another experiment, nymphs and adults of D. luteipes with 24 and 48 hours of fasting were individually released in the center of a container with four diets: 1- uredospores of P. polysora, 2- eggs of S. frugiperda, 3- corn pollen, 4- artificial diet, and maintained for 10 minutes, to evaluate the food choice and feeding time. The exclusive feeding with S. frugiperda eggs caused low nymph survival (8%), but the combination of P. polysora uredospores + S. frugiperda eggs allowed 58.3% survival. D. luteipes preferred feeding during the nighttime and the most significant proportions of choices by nymphs and adults were for pollen and diet, with adults spending more time eating pollen. These findings indicate that the trophic choices of D. luteipes are relevant to understand its contribution as an agent to control pest insects and fungal diseases in corn.

Doru luteipes (Scudder, 1876) é um predador onívoro, que encontra na planta do milho diferentes recursos alimentares: ovos de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797), uredósporos de Puccinia polysora (Underw, 1897) e pólen. Para definição da relevância desse predador como agente de controle biológico, conhecer a sobrevivência e preferência alimentar é essencial. Nós hipotetizamos que o comportamento de forrageamento e a capacidade de predação de D. luteipes podem ser afetados quando uma mesma planta oferece ovos, uredósporos e pólen, concomitantemente. A sobrevivência de D. luteipes na fase de ninfa e sua preferência entre os recursos alimentares, frequentemente disponíveis nas plantas de milho, foram determinados. Para verificar a sobrevivência de D. luteipes, ninfas recém eclodidas foram alimentadas exclusivamente com 1- uredósporos de P. polysora, 2- ovos de S. frugiperda, 3- pólen de milho, 4- combinação de uredósporos + ovos e 5- dieta artificial (controle). Em outro experimento, ninfas e adultos de D. luteipes com 24 e 48 horas de jejum foram liberadas individualmente, em recipientes contendo quatro dietas: 1- uredósporos de P. polysora, 2- ovos de S. frugiperda, 3- pólen de milho, 4- dieta artificial e mantidas durante 10 min, sendo avaliados a escolha pelo alimento e o tempo de alimentação. A alimentação exclusiva com ovos de S. frugiperda ocasionou baixa sobrevivência das ninfas (8%), porém a combinação de uredósporos de P. polysora + ovos de S. frugiperda possibilitou sobrevivência de 58,3%. D. luteipes preferiu se alimentar durante o período noturno e as maiores proporções de escolhas das ninfas e dos adultos ocorreram no pólen e na dieta, sendo que os adultos gastaram mais tempo se alimentando de pólen. Estas descobertas indicam que as escolhas tróficas de D. luteipes são relevantes para compreender sua contribuição como agente de controle de insetos-praga e doença fúngicas em milho.

Do fall armyworm's Metaflumizone resistante populations affect the activity of Trichogramma pretiosum? / Populações da lagarta-do-cartucho resistentes à Metaflumizona afetam a atividade de Trichogramma pretiosum?

The possible interference of resistant pest’s populations to insecticides in natural enemies in the action thas not been clarified yet. Thus, this study aimed to evaluate Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae) performance on Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) eggs with resistance frequency to the Metaflumizone over six generations of product exposure. Egg cards (2.0 x 7.0 cm) containing eggs from two populations of S. frugiperda, (resistant to Metaflumizone and the other susceptible), were exposed to T. pretiosum females for 24 hours in free-choice and no-choice testing in three generations (G1, G4, and G6). A completely randomized experimental design was used with 25 replications, each consisting of an egg card (experimental unit) containing 20 eggs. The parameters evaluated were: parasitism (%), emergence (%), sex ratio, number of emerged parasitoids per egg and males/females longevity. ANOVA and Tukey test (P≤ 0.05) were applied on the results. Results showed a reduction in parasitism [41.0% (G1) and 28.4% (G4)], egg emergence (17.5%) and parasitoids/egg [16.2 (G4) and 17.2 (G6)] in eggs originating from the population with resistance frequency. Females emerging from G6 populations eggs without exposure to Metaflumizone had greater longevity (3.5 days more) than the resistant population. The sex ratio and male longevity were not affected. The results indicate a reduction in T. pretiosum activity if S. frugiperda populations have some frequency of resistance to Metaflumizone.

A possível interferência de populações de pragas resistentes na ação de inimigos naturais ainda não foi esclarecida. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae) em ovos de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) com frequência de resistência à Metaflumizona ao longo de seis gerações de exposição ao produto. Cartelas (2,0 x 7,0 cm) com ovos de duas populações de S. frugiperda, (resistente à Metaflumizona e outra suscetível), foram expostas às fêmeas de T. pretiosum por 24 horas em condições de livre escolha e sem chance de escolha por três gerações (G1, G4 e G6). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 25 repetições, sendo cada repetição composta por uma cartela (unidade experimental) contendo 20 ovos. Os parâmetros avaliados foram: parasitismo (%), emergência (%), razão sexual, número de parasitoides emergidos por ovo e longevidade de machos e fêmeas. ANOVA e teste de Tukey (P≤ 0,05) foram aplicados aos dados coletados. Os resultados mostraram redução do parasitismo [41,0% (G1) e 28,4% (G4)], emergência de ovos (17,5%) e parasitoides/ovo [16,2 (G4) e 17,2 (G6)] em ovos oriundos da população com frequência de resistência. As fêmeas emergidas de ovos da população G6 sem exposição à Metaflumizona, tiveram maior longevidade (3,5 dias a mais) do que a população exposta ao inseticida. A razão sexual e a longevidade de machos não foram afetadas. Os resultados indicam uma redução na atividade de T. pretiosum se as populações de S. frugiperda apresentarem alguma frequência de resistência à Metaflumizona.

How omnivory affects the survival and choices of earwig Doru luteipes (Scudder) (Dermaptera: Forficulidae)? / Como a onivoria afeta a sobrevivência e escolhas da tesourinha Doru luteipes (Scudder) (Dermaptera: Forficulidae)?

Abstract Doru luteipes (Scudder, 1876) is an omnivorous predator that finds different food resources in the corn plant: eggs of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797), uredospores of Puccinia polysora (Underw, 1897), and pollen. Knowing the survival and food preferences of this predator is essential to define its relevance as a biological control agent. We hypothesize that the foraging behavior and predatory capacity of D. luteipes may be affected when several food resources, especially eggs of S. frugiperda, uredospores of P. polysora, and pollen are concurrently in the same plant. The survival of D. luteipes in the nymph stage and their preference among food resources, often available in corn plants, were determined. To verify the survival of D. luteipes, newly hatched nymphs were fed exclusively with 1- uredospores of P. polysora, 2- eggs of S. frugiperda, 3- corn pollen, 4- a combination of uredospores + eggs, and 5- artificial diet (control). In another experiment, nymphs and adults of D. luteipes with 24 and 48 hours of fasting were individually released in the center of a container with four diets: 1- uredospores of P. polysora, 2- eggs of S. frugiperda, 3- corn pollen, 4- artificial diet, and maintained for 10 minutes, to evaluate the food choice and feeding time. The exclusive feeding with S. frugiperda eggs caused low nymph survival (8%), but the combination of P. polysora uredospores + S. frugiperda eggs allowed 58.3% survival. D. luteipes preferred feeding during the nighttime and the most significant proportions of choices by nymphs and adults were for pollen and diet, with adults spending more time eating pollen. These findings indicate that the trophic choices of D. luteipes are relevant to understand its contribution as an agent to control pest insects and fungal diseases in corn.

Resumo Doru luteipes (Scudder, 1876) é um predador onívoro, que encontra na planta do milho diferentes recursos alimentares: ovos de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797), uredósporos de Puccinia polysora (Underw, 1897) e pólen. Para definição da relevância desse predador como agente de controle biológico, conhecer a sobrevivência e preferência alimentar é essencial. Nós hipotetizamos que o comportamento de forrageamento e a capacidade de predação de D. luteipes podem ser afetados quando uma mesma planta oferece ovos, uredósporos e pólen, concomitantemente. A sobrevivência de D. luteipes na fase de ninfa e sua preferência entre os recursos alimentares, frequentemente disponíveis nas plantas de milho, foram determinados. Para verificar a sobrevivência de D. luteipes, ninfas recém eclodidas foram alimentadas exclusivamente com 1- uredósporos de P. polysora, 2- ovos de S. frugiperda, 3- pólen de milho, 4- combinação de uredósporos + ovos e 5- dieta artificial (controle). Em outro experimento, ninfas e adultos de D. luteipes com 24 e 48 horas de jejum foram liberadas individualmente, em recipientes contendo quatro dietas: 1- uredósporos de P. polysora, 2- ovos de S. frugiperda, 3- pólen de milho, 4- dieta artificial e mantidas durante 10 min, sendo avaliados a escolha pelo alimento e o tempo de alimentação. A alimentação exclusiva com ovos de S. frugiperda ocasionou baixa sobrevivência das ninfas (8%), porém a combinação de uredósporos de P. polysora + ovos de S. frugiperda possibilitou sobrevivência de 58,3%. D. luteipes preferiu se alimentar durante o período noturno e as maiores proporções de escolhas das ninfas e dos adultos ocorreram no pólen e na dieta, sendo que os adultos gastaram mais tempo se alimentando de pólen. Estas descobertas indicam que as escolhas tróficas de D. luteipes são relevantes para compreender sua contribuição como agente de controle de insetos-praga e doença fúngicas em milho.

Do fall armyworm's Metaflumizone resistante populations affect the activity of Trichogramma pretiosum? / Populações da lagarta-do-cartucho resistentes à Metaflumizona afetam a atividade de Trichogramma pretiosum?

Abstract The possible interference of resistant pest's populations to insecticides in natural enemies in the action thas not been clarified yet. Thus, this study aimed to evaluate Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae) performance on Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) eggs with resistance frequency to the Metaflumizone over six generations of product exposure. Egg cards (2.0 x 7.0 cm) containing eggs from two populations of S. frugiperda, (resistant to Metaflumizone and the other susceptible), were exposed to T. pretiosum females for 24 hours in free-choice and no-choice testing in three generations (G1, G4, and G6). A completely randomized experimental design was used with 25 replications, each consisting of an egg card (experimental unit) containing 20 eggs. The parameters evaluated were: parasitism (%), emergence (%), sex ratio, number of emerged parasitoids per egg and males/females longevity. ANOVA and Tukey test (P≤ 0.05) were applied on the results. Results showed a reduction in parasitism [41.0% (G1) and 28.4% (G4)], egg emergence (17.5%) and parasitoids/egg [16.2 (G4) and 17.2 (G6)] in eggs originating from the population with resistance frequency. Females emerging from G6 populations eggs without exposure to Metaflumizone had greater longevity (3.5 days more) than the resistant population. The sex ratio and male longevity were not affected. The results indicate a reduction in T. pretiosum activity if S. frugiperda populations have some frequency of resistance to Metaflumizone.

Resumo A possível interferência de populações de pragas resistentes na ação de inimigos naturais ainda não foi esclarecida. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae) em ovos de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) com frequência de resistência à Metaflumizona ao longo de seis gerações de exposição ao produto. Cartelas (2,0 x 7,0 cm) com ovos de duas populações de S. frugiperda, (resistente à Metaflumizona e outra suscetível), foram expostas às fêmeas de T. pretiosum por 24 horas em condições de livre escolha e sem chance de escolha por três gerações (G1, G4 e G6). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 25 repetições, sendo cada repetição composta por uma cartela (unidade experimental) contendo 20 ovos. Os parâmetros avaliados foram: parasitismo (%), emergência (%), razão sexual, número de parasitoides emergidos por ovo e longevidade de machos e fêmeas. ANOVA e teste de Tukey (P≤ 0,05) foram aplicados aos dados coletados. Os resultados mostraram redução do parasitismo [41,0% (G1) e 28,4% (G4)], emergência de ovos (17,5%) e parasitoides/ovo [16,2 (G4) e 17,2 (G6)] em ovos oriundos da população com frequência de resistência. As fêmeas emergidas de ovos da população G6 sem exposição à Metaflumizona, tiveram maior longevidade (3,5 dias a mais) do que a população exposta ao inseticida. A razão sexual e a longevidade de machos não foram afetadas. Os resultados indicam uma redução na atividade de T. pretiosum se as populações de S. frugiperda apresentarem alguma frequência de resistência à Metaflumizona.

Insecticidal potential of organic extracts of Calotropis procera to Spodoptera frugiperda

This study evaluated the toxic effects of organic extracts of Calotropis proceraleaves on the survival, development, and reproduction of Spodoptera frugiperda. Solutions of crude methanol extract and hexane and methanol fractions of C. proceraleaves were added at 1.15% and 2.14% concentrations to the artificial diet of S. frugiperda. The mortality and duration of larval and pupal phases, weights of female and male pupae, deformations of pupae and adults, the reduction of adults able to reproduce, pre-oviposition and oviposition periods, the number of postures per female, and the fecundity and fertility of S. frugiperdafemales were also evaluated. The extracts harmed the survival, development, and reproduction of S. frugiperda. The ingestion of extracts and fractions by caterpillars affected adults by decreasing the oviposition period, the number of postures, fecundity, and fertility. The crude MeOH extract at a2.14% concentration harmed the evaluated parameters of the insect, except for pupal mortality, female pupae weight, and pre-oviposition period. The MeOH fraction at 2.14% caused a 50.0% mortality of caterpillars and 16.0% deformation in pupae and 33.0% inadults, reducing by 72.0% the population able to reproduce. The MeOH fraction at the 2.14% concentration caused 25.0% and 38.0% of pupal mortality and deformation, respectively. Calotropis procerahas promising insecticidal properties for a biological insecticide, a convenient and sustainable strategy for protecting plants against S. frugiperda.

Insecticides action of neonicotinoids group in fall armyworm (Spodoptera frugiperda) control on bean leaves (Phaseolus vulgaris)

Among several factors that impact the bean culture productivity there are pest insects, which affect the plant since seeding until postharvest, causing loss in the culture yield. The fall armyworm (Spodoptera frugiperda) stands out among the main pests of common bean (Phaseolus vulgaris). The aim of this work was to evaluate the effectiveness of insecticides of the neonicotinoid group in the control of the fall armyworm in the bean crop, comparing dinotefuran, acetamiprid, thiamethoxam and imidacloprid performance. Experimental design was composed of blocks entirely randomized, with 9 treatments and 10 replicates. Three caterpillars, at the stage of second instar, were used in each experiment, focusing on the ingestion of leaves containing the treatments. Evaluations were realized in the intervals of 1, 3, 6 and 8 days after every application, counting the number of caterpillars alive in the Petri's dish, attributing visual notes on bean leaves, according to the foliar area affected (consumed). The dinotefuran treatment with the highest dose presented superior efficiency at 80% in the first evaluation. The thiamethoxam treatment with the lowest dose, in the latest analyses, showed efficient superior at 90%. The major doses of all treatments presented efficiency higher than 80% in the last evaluations, being efficient in the S. frugiperda control.

Genomic and transcriptomic analysis unveils population evolution and development of pesticide resistance in fall armyworm Spodoptera frugiperda

The fall armyworm (FAW), Spodoptera frugiperda, is a destructive pest native to America and has recently become an invasive insect pest in China. Because of its rapid spread and great risks in China, understanding of FAW genetic background and pesticide resistance is urgent and essential to develop effective management strategies. Here, we assembled a chromosome-level genome of a male FAW (SFynMstLFR) and compared re-sequencing results of the populations from America, Africa, and China. Strain identification of 163 individuals collected from America, Africa and China showed that both C and R strains were found in the American populations, while only C strain was found in the Chinese and African populations. Moreover, population genomics analysis showed that populations from Africa and China have close relationship with significantly genetic differentiation from American populations. Taken together, FAWs invaded into China were most likely originated from Africa. Comparative genomics analysis displayed that the cytochrome p450 gene family is extremely expanded to 425 members in FAW, of which 283 genes are specific to FAW. Treatments of Chinese populations with twenty-three pesticides showed the variant patterns of transcriptome profiles, and several detoxification genes such as AOX, UGT and GST specially responded to the pesticides. These findings will be useful in developing effective strategies for management of FAW in China and other invaded areas.

Efficiency of biological control for fall armyworm resistant to the protein Cry1F / Eficiência do controle biológico da lagarta-do-cartucho resistente à proteína Cry1F

Abstract Understanding the ecological and toxicological relationship between genetically modified cultivars (GM) and biological control agents is of great importance for discussions related to the compatability of GM cultivars and integrated management strategies for pest resistance. The present study evaluated the search behavior and predatory capacity of Orius insidiosus (Say) (Hemiptera: Anthocoridae) and Doru luteipes (Scudder) (Dermaptera: Forficulidae) on eggs and caterpillars of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) resistant or not to the protein Cry1F expressed in Bt corn. To determine the search time, a stopwatch was run until the capture of the first prey, predation capacity was evaluated by counting the prey remaining after 24 hours of infestation. The injuries of S. frugiperda in genetically modified and conventional corn in the presence and absence of predators was also evaluated. The predators were not able to distinguish between resistant and susceptible prey (eggs or caterpillars), given the predatory behaviour observed. There was no difference in searching time or predatory capacity between the predators for eggs and caterpillars of either resistant or susceptible S. frugiperda. In the presence of predators, the injury scores for resistant S. frugiperda on the Bt corn plants were lower. It was concluded that O. insidiosus and D. luteipes did not notice the presence of the protein Cry1F in the prey S. frugiperda, which may facilitate the combined use of GM corn and biological control in integrated management programs and for management of pest resistance.

Resumo O entendimento de relações ecológicas e toxicológicas envolvendo culturas geneticamente modificadas (GM) e agentes de controle biológico é de grande importância para discussões relativas à compatibilidade de culturas GM com estratégias de manejo integrado e manejo de resistência de pragas. Este trabalho avaliou o comportamento de busca e a capacidade predatória de Orius insidiosus (Say) (Hemiptera: Anthocoridae) e Doru luteipes (Scudder) (Dermaptera: Forficulidae) sobre ovos e lagartas de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) resistente ou não à proteína Cry1F expressa em milho Bt. Para determinar o tempo de busca foi utilizado um cronômetro que foi disparado até a captura da primeira presa; a capacidade de predação foi avaliada através da contagem das presas remanescentes 24 h após infestação. Também foram avaliadas as injúrias de S. frugiperda em milho transgênico e milho convencional na presença ou ausência dos predadores. Os predadores não foram capazes de distinguir entre presas (ovos ou lagartas) resistentes e suscetíveis, considerando os comportamentos predatórios avaliados. Não houve diferença no tempo de busca e capacidade predatória sobre ovos e lagartas de S. frugiperda resistente ou suscetível entre os predadores. Na presença dos predadores, as notas de injúria de S. frugiperda resistente nas plantas de milho Bt foram menores. Conclui-se que O. insidiosus e D. luteipes não percebem a presença da proteína Cry1F na presa S. frugiperda, o que pode contribuir para o uso integrado de milho GM e controle biológico em programas de manejo integrado e manejo de resistência de pragas.

Synergistic effects of binary mixtures of linalool with pyrethroids against fall armyworm / Efeitos sinérgicos de misturas binárias de linalol com piretroides contra lagarta-do-cartucho

The present work aimed to determine the toxicity of linalool and evaluate the lethal and toxic effects of linalool associated with pyrethroids in binary mixtures to fall armyworm (Spodoptera frugiperda). The insects used in the experiment were obtained from stock breeding initiated from larvae collected from conventional corn plants, grown in an experimental area, in the city of Uberlândia, Minas Gerais. Also, it was obtained essential oil from a variety of Ocimum basilicum, with a high content of linalool (80%), found naturally, as a measure of comparison of different linalool (97.5%) assays. Dose-response bioassays with 3rd instar larvae were performed to determine lethal dose for 50% mortality (LD50) of linalool. Toxicity tests were also performed with O. basilicum essential oil and with pyrethroid insecticides: deltamethrin and its commercial product (Decis 25 EC, Bayer®). After this, combinations between different doses of these products were made and applied on 3rd instar larvae of Spodoptera frugiperda (Smith). Linalool presented high toxicity to S. frugiperda (LD50 = 0.177 µL a.i. µL-1). It was observed neurotoxic effects after the linalool application since the insects presented an aspect of confusion, followed by extreme agitation and finally death. All binary mixtures caused mortality higher than the products applied alone (deltamethrin and linalool) used at 100% LD50, except to 75% LD50 deltamethrin added to 25% LD50 linalool, whose mortality did not differ the products alone, in 24 hours. It was obtained over 90% larval mortality when linalool was combined with 25% LD50 of deltamethrin, in 24 and 48 hours after application, and over 80% of mortality when linalool was combined with 25% LD50 of Decis, only in 48 hours after application. We conclude that linalool is a potential insecticidal and can be associated with pyrethroids to control of S. frugiperda. Further studies are required in order to evaluate the synergistic combinations against field populations of S. frugiperda.

O objetivo deste trabalho foi determinar a toxicidade do linalol e avaliar os efeitos tóxicos e letais do linalol associado a piretroides em misturas binárias para lagarta do cartucho do milho (Spodoptera frugiperda). Os insetos utilizados no experimento foram obtidos de criação estoque iniciada a partir de larvas coletadas em plantas de milho convencional, cultivado em área experimental, no município de Uberlândia, Minas Gerais. Também foi obtido óleo essencial de uma variedade de Ocimum basilicum, com alto teor de linalol (80%), encontrado naturalmente, como medida de comparação para ensaios com linalol (97.5%). Os bioensaios do tipo dose-resposta com larvas de 3º instar foram realizados para determinar a dose letal do linalol para 50% de mortalidade da população (DL50). Também foram realizados testes de toxicidade com óleo essencial de Ocimum basilicum e com inseticidas piretroides: deltametrina e seu produto comercial (Decis 25 EC, Bayer®). Em seguida, foram realizadas combinações entre diferentes doses desses produtos e aplicadas em larvas de 3º instar de Spodoptera frugiperda (Smith). De acordo com os resultados, observou-se que o linalol apresentou alta toxicidade para S. frugiperda (DL50 = 0,177 µL a. i. µL-1). Foram observados efeitos neurotóxicos após a aplicação do linalol, uma vez que os insetos apresentaram um aspecto de confusão, seguido de extrema agitação e, por fim, morte. Todas as combinações binárias causaram mortalidade maior que os produtos aplicados isoladamente (deltametrina e linalol) utilizando-se 100% da DL50, exceto para 75% DL50 de deltametrina somada a 25% DL50 de linalol, cuja mortalidade não diferiu dos produtos isolados, em 24 horas após a aplicação. Foi obtida mais de 90% de mortalidade de larvas quando se combinou linalol com 25% da DL50 de deltametrina, em 24 e 48 horas após a aplicação, e mais de 80% de mortalidade quando se combinou linalol com 25% da DL50 do produto comercial, somente 48 horas após a aplicação. Concluímos que o linalol é um potencial inseticida e pode ser associado a piretroides no controle de S. frugiperda. Mais estudos são necessários em vista de avaliar as combinações sinérgicas contra populações de campo de S. frugiperda.

Agronomic parameters and morpho-agronomic characteristics of genetically modified maize hybrids compared to conventional maize hybrids / Parâmetros agronômicos e características morfoagronômicas de híbridos de milho geneticamente modificados em comparação com híbridos de milho convencionais

The objectives were to study the behavior of fifteen pre-commercial upland maize hybrids, analyze their agronomic performance regarding grain yield, and evaluate productivity components, as well as morpho-agronomic characteristics, in the Midwest Region of Brazil. Two experiments were conducted in the municipalities of Formosa-GO and Planaltina-DF, 2016/17 crop year. Both consisted of five pre-commercial maize hybrid platforms (HPA252, HPB262, HPB621, HPB646, and HPD354). Each platform consisted of three different versions: conventional, transgenic with a Btgene that expresses the protein Cry1F, and transgenic with two Bt genes that express the proteins Cry1F and Cry1AB. The experiment was randomized blocks with four replications. The experimental plot was four lines five meters long considering the two central lines as useful. The lines were spaced 0.75 meters apart, and the final density was five plants per linear meter. To estimate grain yield, the plots were harvested, and the weight was extrapolated to kg.ha-1. The moisture was standardized at 14%. Data were submitted to analysis of variance, and the means were compared by Tukey test at 5% probability using the Sisvar software. Grain yield between treatments ranged from 8,381 to 12,908 kg.ha-1, and the average yield was 11,234 kg.ha-1. The parameters evaluated were divided into two groups. The first group contained parameters determining grain yield: grain depth, thousand grains weight, number of rows of grains, number of grains per row, and grain yield. The second group contained morpho-agronomic parameters that directly interfere with resistance to lodging and plant breaking: plant height, ear insertion height, and mean stem diameter. There was no direct effect of the transgenes on the evaluated hybrids since the classification of productivity was not divided into conventional and transgenic classes. It is suggested that the HPA252YH, HP621H and HP646H versions be discarded because grain yield performance was unsatisfactory compared to their respective conventional and transgenic counterparts. The parameters GD and W1000 are more effective for grain yield estimation than NR and NG. It was observed for HP621H that, in addition to a lower grain yield, there was a significant reduction in stem diameter, indicating a possible reduction in lodging tolerance and/or plant breaking when exposed to adverse climatic conditions such as windstorms. For the HPD354H version, the release of the transgenic counterpart HPD354YH is preferentially indicated since the H version had a significant reduction in stem diameter and a possible greater tolerance to lodging and/or plant breaking under the same conditions. KEYWORDS:Spodoptera frugiperda. Transgenic events. Performance of grains. Plant lodging. Zea mays. INTRODUCTIONStudies analyzing the efficacy of transgenic maize events that control Spodoptera frugiperda are often conducted as new transgenic events are studied and/or commercially released, both in Brazil and in other South American countries. Such studies aim to evaluate the effects of Bt proteins on larva control, genetic control of transgenic plants, and monitoring and efficiency of Bt (FERNANDES et al. 2010; MENDES et al. 2011). In the last years, several researchers have published works in Brazil and in the world on this topic. Soon after the commercial release of the first transgenic Btevent that provides resistance to the fall armyworm, Fernandes et al. (2010) evaluated the effects of MON810 maize, which expresses the Cry1Ab toxin, on S. frugiperda under field conditions and with a natural pest infestation during the 1999/2000 and 2000/2001 harvests. MON810 maize significantly reduces caterpillar infestation of S. frugiperda and the consequent damage to plants Received: 08/04/19 Accepted: 20/12/19

Os objetivos foram estudar o comportamento de quinze híbridos pré-comerciais de milho, seus desempenhos agronômicos referentes à produtividade de grãos e os componentes diretos de produtividade, bem como suas características morfoagronômicas no Centro-Oeste do Brasil. Para tal, foram instalados dois experimentos nos municípios de Formosa-GO e Planaltina-DF no ano safra 2016/17, ambos constituídos por cinco plataformas de híbridos pré-comerciais de milho HPA252, HPB262, HPB621, HPB646 e HPD354. Cada plataforma foi constituída por três diferentes versões, convencional, transgênica que expressa à proteína Cry1F e transgênica que expressa as proteínas Cry1F e Cry1AB. O delineamento experimental adotado foi de blocos casualizados com quatro repetições. A parcela experimental constituiu-se por quatro linhas de 5 metros, considerando-se úteis as duas linhas centrais. Estas, foram espaçadas de 0,75 metros e a densidade final foi de 5 plantas por metro. Após a colheita, os pesos das parcelas foram extrapolados para kg.ha-1 e a umidade foi padronizada em 14%. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste Tukey a 5%, utilizando-se o software Sisvar. O rendimento de grãos variou entre 8.381 e 12.908 kg.ha-1 e a produtividade média foi de 11.234 kg.ha-1. Os parâmetros avaliados foram divididos em dois grupos. Um com os parâmetros determinadores de produtividade de grãos, profundidade de grãos, peso de mil grãos, número de fileiras de grãos, número de grãos por fileira e produtividade de grãos e outro grupo dos parâmetros morfoagronômicos que interferem diretamente a resistência ao acamamento e quebramento de plantas, altura de plantas, altura de inserção de espiga e diâmetro médio de colmo. Não houve efeito direto dos transgenes nos híbridos avaliados em relação a produtividade de grãos. Sugere-se que as versões HPA252YH, HP621H e HP646H sejam descartadas, pois o desempenho de rendimento de grãos, quando comparados às suas respectivas contrapartes convencionais e transgênicas, foram insatisfatórias. Os parâmetros PG e P1000 mostraram-se mais efetivos para estimação de produtividade de grãos que NF e NG. Observou-se em HP621H, que além de menor produtividade de grãos, houve uma redução significativa do diâmetro de colmo, indicando uma possível redução da tolerância ao acamamento e/ou quebramento de plantas quando exposta a condições climáticas adversas como vendavais. Para a versão HPD354H, indica-se preferencialmente o lançamento da contraparte transgênica HPD354YH, pois a versão H teve uma redução significativa do diâmetro de colmo e também uma possível maior tolerância ao acamamento e/ou quebramento de plantas nas mesmas condições.

Development of Helicoverpa armigera (Hübner, 1805) and Spodoptera frugiperda (SMITH, 1797) in winter forages / Desenvolvimento de Helicoverpa armigera (Hübner, 1805) e Spodoptera frugiperda (SMITH, 1797) em forragens de inverno

Helicoverpa armigera Hübner, 1805 and Spodoptera frugiperda Smith, 1797 are polyphagous pests of great agricultural importance in subtropical and temperate climate regions. The usual management of production areas in the southern region of Brazil occurs after the harvesting of summer crops, and the areas are sown with pasture. Thus, forages recommended for grazing are azevém (Lolium multiflorumLam.) and cornichão (Lotus corniculatus L.) due to their nutritional benefits, good palatability, regrowth, and hardiness. Considering the high degree of polyphagia of H. armigera and S. frugiperda, and the impact of maintaining continuous feeding areas (green bridges) in the management of these species, this work aimed to evaluate the development of H. armigera and S. frugiperda fed leaves of azevém and cornichão under laboratory conditions. The insects were collected in the city of Capão do Leão/RS in corn and soybean plantations. For each forage species, 130 newly hatched caterpillars were each placed in autoclaved glass tubes, with one-third of the tube length containing forage. The tubes were capped with waterproof cotton and placed in a climate-controlled room at 25 ± 1°C, 70 ± 10% relative humidity, and a 12-h photophase. The food was replenished daily until the caterpillars entered the pupae stage. The pupae were sexed and weighed, and the newly emerged adults were placed in pairs in PVC cages, lined with white A4 sulfite paper. The papers used as a laying substrate were removed and changed daily, and eggs were counted. The number of instars was determined by the linearized Dyar rule model. The complete randomization design was employed for the variables biological cycle length and viability of egg, caterpillar, pre-pupa, pupa, adult, and pre-oviposition phases and weight of caterpillars on the 14th day and pupae after 24 h. Based on the results obtained, a fertility life table was prepared. H. armigera did not complete the cycle, with only three instars and a duration of 22.1 and 24.6 days in azevém and cornichão, respectively. When evaluated in S. frugiperda caterpillars, development in forage species was observed, with five and six instars and duration of 51.7 and 45.1 days in azevém and cornichão, respectively. The azevém was distinguished by interference in the development cycle of the species, reducing the effect of the green bridge. In addition, surviving insects were susceptible to the effects of the agroecosystem due to the low-quality food source.

Helicoverpa armigera Hübner, 1805 e Spodoptera frugiperda Smith, 1797 são pragas polífagas de grande importância agrícola, em regiões de clima subtropical e temperado. Após a colheita das culturas de verão no sul do Brasil, as áreas são utilizadas como pastagem. Com isso, as forrageiras recomendadas ao pastoreio são cornichão (Lotuscorniculatus L.) e azevém (Loliummultiflorum Lam.) por apresentarem benefícios nutricional, palatabilidade, rebrota e rusticidade. Devido ao alto grau de polifagia de H. armigera e S. frugiperda e o impacto de áreas continuas de alimento (pontes verdes) no manejo destas espécies, este trabalho objetivou-se avaliar o desenvolvimento de H. armigera e S. frugiperda alimentadas com azevém e cornichão em condições de laboratório. Os insetos foram coletados no município de Capão do Leão/RS em plantios de milho e soja. Para cada espécie forrageira foram individualizadas 130 lagartas recém-eclodidas em tubos de vidro autoclavados, com um terço (1/3) do seu comprimento contendo a respectiva forrageira. Os tubos foram tampados com algodão hidrófugo e levados para a sala climatizada a 25 ± 1°C, UR de 70 ± 10% e 12 horas de fotofase. Diariamente, o alimento foi reposto até que as lagartas entrarem em estágio de pupa. As pupas foram sexadas e pesadas e os adultos recém-emergidos foram individualizados em casais em gaiolas de PVC, forradas com papel sulfite A4 branco no seu interior. Os papéis utilizados como substrato de postura foram retirados e trocados diariamente e os ovos foram contabilizados. O número de instares foi determinado pelo modelo linearizado da regra de Dyar. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado (DIC) para as variáveis duração do ciclo biológico e viabilidade das fases de ovo, lagarta, pré-pupa, pupa, adultos e pré-oviposição, peso de lagartas ao decimo quarto (14°) dia e pupas após 24 horas. Com base nos resultados obtidos, foi elaborada tabela de vida de fertilidade. H. armigera não completou o ciclo, com apenas três instares e duração de 22,1 e 24,6 dias em azevém e cornichão, respectivamente. Quando avaliado em lagartas de S. frugiperda observou o desenvolvimento nas espécies forrageiras, com 5 e 6 instares e duração de 51,7 e 45,1 dias em azevém e cornichão, respectivamente. Contudo, considerando o critério que evite a formação de ponte verde, azevém destacou-se por interferir no ciclo de desenvolvimento das espécies. Onde, mesmos os que sobrevivem, estão suscetíveis aos efeitos do agroecossitema devido a fonte alimentar ser de baixa qualidade.

Biological parameters of Spodoptera cosmioides Walker (Lepidoptera: Noctuidae) in cotton varieties / Parâmetros biológicos de Spodoptera cosmioides Walker (Lepidoptera: Noctuidae) em variedades de algodoeiro

Spodoptera cosmioides Walker is a polyphagous insecticide-resistant species found in various regions of Brazil. Despite occurring at low densities, it is considered a potential pest of cotton, soybean, and bean crops in the Brazilian cerrado. This work investigated the comparative biology of S. cosmioides in the commercial transgenic cotton NuOPAL (Bollgard I, Evento 531) and the conventional isoline variety DeltaOPAL. The experiment was conducted under laboratory conditions (26 ± 1°C; relative humidity: 70 ± 10%; photoperiod: 12h), using newly-hatched and individualized larvae. We evaluated the duration and viability of immature stages, duration of the biological cycle, pupal weight, sex ratio, percentage of deformed adults and of adults trapped in the pupal case, adult longevity, fecundity, and egg viability. The biological parameters observed showed no significant differences between the two varieties studied, which enabled high consumption, high assimilation, high fecundity, and viability for S. cosmioides.(AU)

Spodoptera cosmioides Walker é uma espécie polífaga, resistente a inseticidas em várias regiões do país e, apesar de ocorrer em baixas densidades, é considerada uma praga potencial para as culturas de algodão, soja e feijão no cerrado. Neste trabalho, estudou-se a biologia comparada de S. cosmioides sobre o cultivar transgênico comercial de algodoeiro NuOPAL (Bollgard I, Evento 531) e sobre o cultivar isolinha convencional DeltaOPAL. O experimento foi desenvolvido em condições de laboratório (26 ± 1°C; UR: 70 ± 10%; fotofase: 12h) a partir de lagartas recém-eclodidas e individualizadas. Foram avaliados a duração e a viabilidade das fases imaturas, a duração do ciclo biológico, o peso de pupas, a razão sexual, a porcentagem de deformação de adultos e de adultos não liberados dos invólucros pupais, a longevidade de adultos, a fecundidade e viabilidade de ovos. Os parâmetros biológicos observados não diferiram significativamente em relação às duas cultivares, que proporcionaram alto consumo, alta assimilação, alta fecundidade e viabilidade à S. cosmioides.(AU)

Identificación de un aislamiento argentino de Spodoptera frugiperda granulovirus / Identification of an Argentinean isolate of Spodoptera frugiperda granulovirus

Abstract The fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae), is an important maize pest. Due to the environmental impact and emergence of resistance caused by chemical pesticides and transgenic events, the use of baculoviruses becomes a safe and useful alternative for its control in integrated pest management strategies. Here we report the identification of a novel isolate of a granulovirus of S. frugiperda native to the central region of Argentina, named SfGV ARG. We observed that larvae infected with SfGV ARG showed a yellowish coloration, swollen body and, in some cases, severe lesions in the last abdominal segments. We confirmed the identity of the isolate by sequencing fragments of the lef-8, lef-9 and granulin genes and by calculating evolutionary distances using the Kimura-2-Parameter model. SfGV ARG DNA restriction pattern allowed to estimate a genome of at least 135 kb.

Resumen La oruga militar tardía, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae), es una plaga importante del maíz. Debido al impacto ambiental y a la aparición de resistencia causados por los pesticidas químicos y los eventos transgénicos, el uso de baculovirus resulta una alternativa útil y saludable para su control en estrategias de manejo integrado de plagas. En este trabajo reportamos la identificación de un nuevo aislamiento del granulovirus de la S. frugiperda nativo de la región central de Argentina, SfGV ARG. Se observó que larvas infectadas con SfGV ARG mostraron coloración amarillenta, hinchazón y, en algunos casos, lesiones graves en los últimos segmentos abdominales. Se confirmó la identidad del aislamiento por secuenciación de fragmentos de los genes lef-8, lef-9y granulina, y por cálculo de distancias evolutivas usando el parámetro de Kimura-2. El patrón de restricción generado con el ADN genómico de SfGV ARG permitió estimar un tamaño de genoma de al menos 135 kb.

Biotic potential and reproductive parameters of Spodoptera cosmioides (Walker) (Lepidoptera: Noctuidae) in the laboratory / Potencial biótico e parâmetros reprodutivos de Spodoptera cosmioides (Walker) (Lepidoptera: Noctuidae) em laboratório

Abstract In this study we evaluate the biotic potential and reproductive parameters of Spodoptera cosmioides (Walker, 1858) under controlled conditions (25 ± 1 °C, 70 ± 10% RH and 14 hour photophase). Females, on average, (14.433 days) did not live significantly longer than their male counterparts (13.100 days). The mean durations of the pre-oviposition, oviposition and post-oviposition periods were 2.767, 10.600 and 1.067 days, respectively. The mean fecundity of females was 5,073.533 eggs and the mean fertility was 5,021.027 larvae. On average, females copulated 1.167 times. Fecundity was positively correlated with the number of copulations (r = 0.583, P <0.001). The number of copulations, however, was negatively correlated whit the duration of the pre-oviposition (r = -0.560, P = 0.007) and oviposition (r = -0.479, P = 0.048) periods, and overall longevity (r = -0.512, P = 0.031). The biotic potential was estimated at 6.547 x 1021 individuals/female/year. The net reproductive rate (Ro) was 2,193.722 times per generation and the mean generation time (T) was 46.407 days. The intrinsic rate of increase (rm) was 0.166, with a finite rate of increase (λ) of 1.180, per week.

Resumo Neste estudo avaliamos o potencial biótico e parâmetros reprodutivos de Spodoptera cosmioides (Walker, 1858) em condições controladas (25 ± 1 °C, 70 ± 10% UR e 14 horas de fotofase). Em média, as fêmeas (14,433 dias) não viveram significativamente mais do que os machos (13,100 dias). A duração média dos períodos de pre-oviposição, oviposição e pós-oviposição foram 2,767; 10,600 e 1,067 dias, respectivamente. A fecundidade média das fêmeas foi de 5.073,533 ovos e a fertilidade média foi de 5.021,027 larvas. Em média, as fêmeas copularam 1,167 vezes. A fecundidade correlacionou-se positivamente com o número de cópulas (r = 0,583; P <0,001). Entretanto, o número de cópulas correlacionou-se negativamente com a duração dos períodos de pré-oviposição (r = -0,560; P = 0,007), oviposição (r = -0,479; P = 0;048) e a longevidade (r = -0,512; P = 0,031). O potencial biótico foi estimado em 6,547 x 1021 indivíduos/fêmea/ano. A taxa líquida de reprodução (Ro) foi de 2.193,722 vezes por geração e o tempo médio de cada geração (T) foi de 46,407 dias. A taxa intrínseca de crescimento (rm) foi 0,166, com uma taxa finita de aumento (λ) de 1,180, por semana.

Perfil lipídico y ensayos de las actividades antioxidante, insecticida y antialimentaria de la esponja marina Iotrochota birotulata (Iotrochotidae: Demospongiae) / Lipid profile and assays of the antioxidant, insecticide and antifeedant activities of the marine sponge Iotrochota birotulata (Iotrochotidae: Demospongiae)

Resumen Los mares ocupan aproximadamente tres cuartas partes de la tierra constituyendo el hábitat de una gran cantidad de especies de flora y fauna. Como parte de los organismos marinos, los phylum bioquímicamente más estudiados son Porífera, Cnidaria y más recientemente Ascomycota, de todos ellos se han aislado e identificado un gran número de compuestos químicos, los cuales han mostrado diferentes tipos de actividades biológicas, principalmente citotóxica, bactericida y antioxidante, entre otras. En esta investigación se estudió la esponja marina Iotrochota birotulata recolectada en Punta Bello-Córdoba en el Caribe colombiano lográndose determinar su perfil lipídico a partir del análisis de los correspondientes espectros de masas de sus compuestos constituyentes, fueron identificados 19 ácidos grasos, los cuales son reportados por primera vez para esta especie. Además fueron identificados 10 esteroles. Se encontraron ácidos grasos con cadenas carbonadas entre C15 y C27, mostrando una amplia diversidad estructural lo cual es característico del phylum porífera. En cuanto a los esteroles se encontraron estructuras principalmente con núcleos Δ5 y Δ7 que son los más abundantes en las esponjas. Se encontró moderada actividad antioxidante en la estabilización del catión radical ABTS+• y baja actividad en la estabilización del radical DPPH•, el mayor valor de inhibición se encontró en el extracto acuoso con un valor de IC50 de 43.9 µg/ml frente al catión radical ABTS+•, mostrando que I. birotulata puede producir compuestos con moderada actividad antioxidante. En el ensayo de actividad insecticida, se encontró afectación larval en los extractos metanólico y acuoso en todas las concentraciones y en todos los tiempos de exposición evaluados frente a Spodoptera frugiperda, también se determinó que estos extractos inducen un efecto antialimentario en las larvas como parte del mecanismo insecticida. Se determinaron las condiciones y los tiempos de exposición óptimos para la mejor eficiencia del ensayo, las cuales fueron de 3 000 µg/ml y 48 h para el extracto metanólico y 2 000 µg/ml y 24 h para el extracto acuoso, respectivamente. En conclusión, los extractos evaluados de I. birotulata mostraron moderada actividad antioxidante y buenas e interesantes actividades insecticida y antialimentaria.(AU)

Abstract It is estimated that three quarters of earth´s surface is occupied by the oceans. This constitutes the habitat of a large number of species of flora and fauna. As part of the marine organisms, the most studied biochemical phylum are Porifera, Cnidaria and more recently Ascomycota, from which a large number of chemical compounds have been isolated and identified. These have shown different types of biological activities, mainly cytotoxic, bactericidal and antioxidant. In this research the marine sponge Iotrochota birotulata collected in Punta Bello-Córdoba in the Colombian Caribbean was studied, and its lipid profile from the analysis of the corresponding mass spectra of its constituent compounds was determined, 19 fatty acids were identified, which are reported for the first time for this specie, besides 10 sterols were identified. Fatty acids with carbon chains between C15 and C27 were found, showing a wide structural diversity, which is characteristic of the porifera phylum. The sterols showed structures mainly with nucleus Δ5 and Δ7, which are the most abundant in sponges. Moderate antioxidant activity was found in the stabilization of the radical cation ABTS+• and low activity in the stabilization of the radical DPPH•, the highest inhibition value was found in the aqueous extract with an IC50 de 43.9 µg/ml against the radical cation ABTS+•, showing that I. birotulata can produce compounds with moderate antioxidant activity. In the insecticidal activity test, larval affectation was found in methanolic and aqueous extracts at all concentrations and at all times of exposure evaluated against Spodoptera frugiperda, it was also determined that these extracts induce an antifeedant effect on the larvae as part of the mechanism insecticide. The optimal conditions and exposure times were determined for the best efficiency of the assay, which were 3 000 µg/ml and 48 h for the methanolic extract and 2 000 µg/ml and 24 h for the aqueous extract, respectively. In conclusion, the evaluated extracts of the I. birotulata showed moderate antioxidant activity and good and interesting insecticidal and antifeedant activities.(AU)

Development and reprotuction of Spodoptera eridania on natural hosts and artificial diet / Desenvolvimento e reprodução de Spodoptera eridania em hospedeiros naturais e dieta artificial

Abstract The development and reproductive potential of Spodoptera eridania (Stoll, 1782) (Lepidoptera, Noctuidae) was compared on natural and artificial diets. Its biology was determined under laboratory conditions, providing an artificial diet, leaves of white clover and the peach cultivar 'Chimarrita' and fruits and leaves of the apple cultivar 'Gala'. Larvae of S. eridania could not complete their biological cycle when fed on apple fruits or peach leaves. The artificial diet provided the shortest development time, with a cycle of 28.5±0.14 days from egg to adult and 37.3% total viability. Apple leaves led to a longer development time from egg to adult (62.8±1.22 days) and lower total viability (23%) and white clover provided the highest total viability (54.3%). The results showed that S. eridania can use white clover and apple leaves to develop normally in apple orchards. The reduction of food sources such as white clover used by the larvae results in infestation and damage to fruits from "test bites".

Resumo O desenvolvimento e o potencial reprodutivo de Spodoptera eridania (Stoll, 1782) (Lepidoptera, Noctuidae) foi comparado em dietas naturais e artificial. A biologia de S. eridania foi determinada em condições de laboratório, comparando-se uma dieta artificial com folhas de trevo branco e de pêssego da cultivar 'Chimarrita' e frutos e folhas de maçã da cultivar 'Gala'. As larvas de S. eridania não puderam completar seu ciclo biológico quando alimentadas com frutas de maçã ou folhas de pêssego. A dieta artificial proporcionou o menor tempo de desenvolvimento, com um ciclo completo de 28,5 ± 0,14 dias de ovo a adulto e 37,3% de viabilidade total. As folhas de maçã levaram maior tempo de desenvolvimento de ovo a adulto (62,8 ± 1,22 dias) e menor viabilidade total (23%). O trevo branco apresentou a maior viabilidade total (54,3%). Os resultados mostraram que S. eridania pode usar trevo branco e folhas de maçã para se desenvolver normalmente em pomares de maçã. A redução de fontes alimentares, como o trevo branco usado pelas larvas, resulta em infestação e danos aos frutos através das "mordidas de prova".

Expression, purification and characterization of recombinant PLCζ protein in baculovirus-insect cell expression system / 生物工程学报

PLCζ is a new isoenzyme of the PLC family which plays an important role in activating mammalian oocytes. In recent years, large-scale expression and purification of active PLCζ protein in vitro for structural biology research has not been successful. In this study, the recombinant human PLCζ protein was expressed and purified in the baculovirus expression system. First, the full length of human PLCζ gene was cloned into the pFastBac-HTA plasmid to form the recombinant donor plasmid that was further transformed into DH10Bac Escherichia coli cells to construct the recombined bacmid by the site-specific transposition that was screened by resistance and blue-white spots. Then the bacmid was transfected to Sf9 insect cells via cellfectin to package the recombinant baculovirus. After the amplification of the recombinant baculovirous, the recombinant protein was expressed from the cells transduced by the recombinant baculovirus and was purified by Ni-NTA resin. Purified protein was identified by Western blotting and time-of-flight mass spectrometry and the enzyme activity was determined. The results showed that the recombinant PLCζ protein in the Sf9 cells was achieved at 72 hours after baculovirus infection and expressed in secreted form in cell culture medium. The recombinant protein purified by Ni²⁺ affinity column was identified as PLCζ by Western blotting and ionization time-of-flight mass spectrometry and the enzyme activity was up to 326.8 U/mL. The experimental results provide a reference for the large-scale production and biological application of recombinant human PLCζ protein.

Do parasitoid density and host age affect the parasitism of Palmistichus elaeisis (Hymenoptera: Eulophidae)? / Densidade de parasitoides e idade do hospedeiro afetam o parasitismo de Palmistichus elaeisis (Hymenoptera: Eulophidae)?

The incidence of lepidopteran defoliants is one of the environmental factors that regulate the productivity of cultivated forests. The parasitoid Palmistichus elaeisis (Hymenoptera: Eulophidae) has significant importance for its efficiency in the parasitism of pupae of these Lepidoptera. The objective of this study was to evaluate the development and reproduction of P. elaeisis in different densities of pupae of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) at different ages. Pupae of 24, 48, 72 and 96 hours were exposed at densities of 1:1, 4:1, 10:1, 19:1, 31:1 and 46:1 parasitoids/host, respectively. The parasitoids remained in contact with the pupae for 72 hours in 500 mL plastic pots, conditioned in an air-conditioned room, with temperature of 25 ± 2°C, relative humidity of 70 ± 10% and photoperiod of 12 hours. It was concluded that the density of 10:1 presented great results of parasitism, and further increase of density was not needed. Pupae of 24 and 48 hours had a higher percentage of emergence. Biological variables were affected neither by parasitoid densities nor by host age.(AU)

A incidência de lepidópteros desfolhadores é um dos fatores ambientais que regulam a produtividade das florestas plantadas. O endoparasitoide Palmistichus elaeisis (Hymenoptera: Eulophidae) destaca-se pela eficiência no parasitismo e pode ser promissor no controle de Lepidoptera pragas em diversas culturas com importância econômica. Assim, avaliaram-se o desenvolvimento e a reprodução de P. elaeisis em pupas de Spodoptera ­frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) com idades distintas submetidas a diferentes densidades do parasitoide. Pupas de 24, 48, 72 e 96 horas foram expostas às densidades de 1:1, 4:1, 10:1, 19:1, 31:1 e 46:1 parasitoides/hospedeiro. Os parasitoides permaneceram em contato com as pupas por 72 horas em potes plásticos de 500 mL, acondicionados em sala climatizada com temperatura 25 ± 2°C, umidade relativa de 70 ± 10°C e fotoperíodo de 12 horas. A densidade 10:1 apresentou resultados adequados de parasitismo. Pupas de 24 e 48 horas de idade apresentaram maior porcentagem de emergência. O ciclo de vida, o número de indivíduos emergidos, a razão sexual, a longevidade das fêmeas e o comprimento da cápsula cefálica e da tíbia de P. elaeisis não foram afetados pelas densidades do parasitoide nem pela idade do hospedeiro.(AU)

Insecticidal activity of essential oils in controlling fall armyworm, Spodoptera frugiperda / Atividade inseticida de óleos essenciais para o controle da lagarta-do-cartucho do milho, Spodoptera frugiperda

Fall armyworm, Spodoptera frugiperda (Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) is one of the main pests in maize crop with developing resistance to chemical products and Bt technology. Therefore, alternative control methods such as essential oils are important steps in the implementation management strategies for this pest. This study aimed to evaluate the efficiency of essential oils (EOs) of Corymbia citriodora, Myrciaria dubia (Myrtaceae), Lippia microphylla (Verbenaceae) and Piper umbelattum (Piperaceae) in controlling S. frugiperda. The OEs were extracted and mortality tests were conducted with topic and volatile applications, in 30 second-instar caterpillars originated from insect rearing and artificial diet. As a control, we conducted tests with distilled water and acetone. EOs that provided mortality rates above 80% were submitted to chemical analysis for constituent identification. The efficient EOs were only those of C. citriodora and L. microphylla. For EO of C. citriodora, the LD80 was 7.06 ± 0.73 mg.g-1 in topical application and 5.85 ± 0.75 µL via volatile application. On the other hand, for EO of L. microphylla, DL80 was 9.95 ± 1.25 mg.g-1 in topical application and 18.56 ± 3.55 µL via volatile application. Chemical analysis showed that the main constituents were citronella for the EO of C. citriodora and (E)-caryophyllene and (E)-nerolidol to the EO of L. microphylla. EOs of C. citriodora and L. microphylla are promising for controlling S. frugiperda, with emphasis on the volatile effect of C. citriodora oil.(AU)

A lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (Lepdoptera: Noctuidae), é uma das principais pragas na cultura do milho e nos últimos anos vem desenvolvendo resistência a produtos químicos e à tecnologia Bt. Métodos alternativos de controle, como o emprego de óleos essenciais, são um passo importante na implementação de estratégias de manejo para essa praga. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência dos óleos essenciais de Corymbia citriodora, Myrciaria dubia (Myrtaceae), Lippia microphylla (Verbenaceae) e Piper umbelattum (Piperaceae) no controle de S. frugiperda. Os óleos essenciais foram extraídos e testes de mortalidade com aplicação tópica e de voláteis foram conduzidos com 30 lagartas de segundo instar provenientes de criação massal e em dieta artificial. Como testemunha, foram conduzidos testes com água destilada e acetona. Os óleos essenciais que proporcionaram taxas de mortalidade acima de 80% foram submetidos à análise química para identificação de seus constituintes. Entre os óleos essenciais, mostraram-se eficientes apenas os de C. citriodora e L. microphylla. Para o óleo essencial de C. citriodora, a DL80 foi de 7,06 ± 0,73 mg.g-1 em aplicação tópica e 5,85 ± 0,75 µL via aplicação do volátil. Já para o óleo essencial de L. microphylla, a DL80 foi de 9,95 ± 1,25 mg.g-1 em aplicação tópica e 18,56 ± 3,55 µL via aplicação do volátil. A análise química demonstrou que os principais constituintes foram citronelal para o óleo essencial de C. citriodora, e (E)-cariofileno e (E)-nerolidol para o de L. microphylla. Os óleos essenciais de C. citriodora e L. microphylla são promissores para o controle de S. frugiperda, com destaque para o efeito volátil do óleo de C. citriodora.(AU)