Phytophagy of the predator Podisus nigrispinus (Dallas, 1851) (Hemiptera: Pentatomidae) fed on prey and Brassicaceae / Fitofagia do predador Podisus nigrispinus (Dallas, 1851) (Hemiptera: Pentatomidae) em diferentes brassicáceas

Abstract The purpose of this study was to investigate the development and reproduction of the zoophytophagous predator Podisus nigrispinus (Dallas) (Heteroptera: Pentatomidae) fed kale, broccoli and cabbage affects its. Nymphs and adults of this predator were fed on larvae of Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae) as prey with kale, cabbage, or broccoli. In the nymph period, the duration and prey consumption were similar with all the Brassicacea cultivar. However, nymph viability was higher for predators with broccoli leaves. The mean weight of 5th-instar nymphs, newly emerged females and the sex ratio were similar among the Brassicacea cultivars, while newly emerged males were heavier with kale and broccoli leaves. The supply of broccoli leaves resulted in greater oviposition, higher number of eggs per egg mass and longer longevity of P. nigrispinus males and females. Furthermore, the consumption of P. xylostella larvae by adult predators was higher with these cultivars. The net reproductive rate (R0) and mean generation time (T) were highest for predators with prey and broccoli leaves. The reproductive parameters of P. nigrispinus were enhanced when fed on P. xylostella larvae with and broccoli leaves, which can be an alternative diet in laboratory rearing of this predator.

Resumo O objetivo deste estudo foi verificar o desenvolvimento e reprodução do zoofitófago Podisus nigrispinus (Dallas) (Heteroptera: Pentatomidae) em couve, brócolis e repolho. Ninfas e adultos deste predador foram alimentados com lagartas de Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae) como presa e receberam folhas de couve, repolho ou brócolis. Durante o período ninfal, a duração do período e o consumo de presas foram semelhantes com as diferentes cultivares de brassicácea. Porém, a viabilidade ninfal foi maior para predadores com folhas de brócolis. O peso de ninfas de quinto instar e de fêmeas recém-emergidas e a razão sexual de P. nigrispinus foram semelhantes entre as cultivares de brassicáceas, enquanto que o peso de machos recém-emergidos foi maior com folhas de couve e brócolis. Folhas de brócolis proporcionaram maiores número de oviposições, ovos por postura e longevidade de machos e fêmeas de P. nigrispinus. Além disso, o consumo de lagartas de P. xylostella por adultos desse predador fora maiores com esta cultivar. A taxa líquida de reprodução (R0) e o tempo médio de geração (T) foram maiores para predadores com presa e folhas de brócolis. Podisus nigrispinus alimentados com lagartas de P. xylostella e folhas de brócolis apresentaram melhores parâmetros reprodutivos, podendo ser uma alternativa para a criação deste predador em laboratório.

Selection of prey to improve biological parameters of the predator Podisus nigrispinus (Dallas, 1851) (Hemiptera: Pentatomidae) in laboratory conditions / Seleção de presas para melhorar parâmetros biológicos do predador Podisus nigrispinus (Dallas, 1851) (Hemiptera: Pentatomidae) em condições de laboratório

Abstract Mass production of predatory stinkbugs in the laboratory is prioritized to release them into the field as part of IPM programs. Therefore, the aim of this study was to identify the best prey for rearing the predator Podisus nigrispinus (Dallas, 1851) (Hemiptera: Pentatomidae) among five different species of insect (three of Lepidoptera, one of Coleoptera, and one of Diptera). Second-instar P. nigrispinus nymphs were conditioned in transparent 1000-mL plastic pots, adults were placed in Petri dishes for mating, and both stages were maintained under controlled conditions (25 ± 1°C, 12 hours of photophase, 70 ± 10% RH). Nymphs and adults of P. nigrispinus consumed more Musca domestica (Linnaeus, 1758) (Diptera: Muscidae) larvae than the other tested prey. The consumption of fly larvae was 1.5 larvae/day/nymph and adults 1.7 larvae/day/adult. However, the number of eggs per female was less when the predator consumed M. domestica larvae (407.8 eggs/female) and most when consumed the Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Lepidoptera: Crambidae) larvae (797.7 eggs/female). Furthermore, the percentage of hatched eggs was greater when the predator females consumed D. saccharalis larvae (90.0%). D. saccharalis larvae is the best prey to rearing P. nigrispinus.

Resumo A produção massal de percevejos predadores no laboratório é priorizada para liberá-los no campo, como parte de programas de MIP. Portanto, o objetivo deste estudo foi identificar a melhor presa para a criação do predador Podisus nigrispinus (Dallas, 1851) (Hemiptera: Pentatomidae) entre cinco espécies diferentes de insetos (três de Lepidoptera, uma de Coleoptera e uma de Diptera). Ninfas de segundo ínstar de P. nigrispinus foram acondicionadas em recipientes plásticos transparentes de 1000 ml, adultos foram colocados em placas de Petri para o acasalamento e, ambos os estágios foram mantidos sob condições controladas (25 ± 1°C, fotofase de 12 horas e 70 ± 10% UR). Ninfas e adultos de P. nigrispinus consumiram mais larvas de Musca domestica (Linnaeus, 1758) (Diptera: Muscidae) do que as outras presas testadas. O consumo de larvas de mosca foi de 1,5 larvas/dia/ninfa e adultos 1,7 larvas/dia/adulto. No entanto, o número de ovos por fêmea foi menor quando o predador consumiu larvas de M. domestica (407,8 ovos/fêmea) e maior quando consumiu larvas de Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Lepidoptera: Crambidae) (797,7 ovos/fêmea). Além disso, a percentagem de eclosão de ninfas foi maior quando as fêmeas do predador consumiram larvas de D. saccharalis larvas (90,0%). Larvas de D. saccharalis é a melhor presa para a criação de P. nigrispinus.

Does the aggressiveness of the prey modify the attack behavior of the predator Supputius cincticeps (Stål) (Hemiptera, Pentatomidae)? / A agressividade da presa altera o comportamento de ataque do predador Supputius cincticeps (Stål) (Hemiptera, Pentatomidae)?

Does the aggressiveness of the prey modify the attack behavior of the predator Supputius cincticeps (Stål) (Hemiptera, Pentatomidae)? The stink bug Supputius cincticeps (Stål) (Hemiptera, Pentatomidae) is a predator found in several Brazilian regions, which possesses desirable attributes as a natural control agent and in biological control programs. The aim of this study was to test if the attack behavior and predation success of S. cincticeps were affected by prey species. Larvae of Tenebrio molitor (L.) (Coleoptera, Tenebrionidae), Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera, Noctuidae), and Thyrinteina arnobia (Stoll) (Lepidoptera, Geometridae) were offered to S. cincticeps in laboratory bioassays where predatory attack and prey defensive behaviors were observed for 2-hour periods. The attack behavior of S. cincticeps changed with the prey species offered. More than 25% of T. molitor and S. frugiperda larvae were immediately attacked, but T. arnobia was not immediately attacked by S. cincticeps. Successful attack (i.e., successful insertion of the predator stylets into the prey) depends on the region of the body attacked, with a greater proportion of successful attacks in the anterior than in the median or posterior regions. Larvae of T. arnobia and S. frugiperda displayed a sequence of abrupt head and body movements in response to S. cincticeps attack. Attempts of predation were more successful on T. molitor and S. frugiperda than on T. arnobia. Information about the differential attack behavior of S. cincticeps on different prey species is important for designing successful biological control programs using this hemipteran predator.

A agressividade da presa altera o comportamento de ataque do predador Supputius cincticeps (Stål) (Hemiptera, Pentatomidae)? O percevejo Supputius cincticeps (Stål) (Hemiptera, Pentatomidae) é um predador encontrado em várias regiões brasileiras, que possui atributos desejáveis como agente de controle natural ou em programas de controle biológico. O objetivo deste trabalho foi testar se diferentes espécies de presa podem afetar o comportamento de ataque e o sucesso de predação de S. cincticeps. Larvas de Tenebrio molitor (L.) (Coleoptera, Tenebrionidae), Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera, Noctuidae) e Thyrinteina arnobia (Stoll) (Lepidoptera, Geometridae) foram oferecidas a S. cincticeps, em bioensaios de laboratório, onde o comportamento de ataque do predador e o comportamento de defesa das presas foram observados por período de duas horas. O comportamento de ataque de S. cincticeps às presas apresentou variações nas frequências dos atos predatórios. O sucesso da inserção dos estiletes na presa depende da parte do corpo que é atacada (anterior, mediana ou posterior), apresentando maior sucesso quando o ataque ocorre na região anterior. As larvas de T. arnobia e S. frugiperda apresentaram maior frequência de movimentos bruscos quando atacadas por S. cincticeps, enquanto as de T. molitor não exibiram tais reações. Consequentemente, o sucesso da predação de S. cincticeps foi maior sobre T. molitor e S. frugiperda e consideravelmente menor em T. arnobia. Essas informações sobre as diferenças no comportamento de ataque de S. cincticeps a diferentes presas são úteis para os programas de controle biológico envolvendo hemípteros predadores.

Preferência alimentar e desempenho de Brontocoris tabidus Signoret (Hemiptera, Pentatomidae) em plantas hospedeiras / Feeding preference and performance of Brontocoris tabidus (Signoret) (Hemiptera, Pentatomidae) among host plants

O comportamento de escolha entre plantas pelo percevejo predador Brontocoris tabidus (Signoret) (Hemiptera, Pentatomidae) e a relação com o ganho de peso e seu desempenho foram investigados com plantas de algodoeiro, Gossypium hirsutum L. (Malvaceae), caruru, Amaranthus lividus L. (Amaranthaceae) e feijão, Phaseolus vulgaris L. (Fabaceae). Adultos do predador foram permitidos livre escolha entre plantas e, posteriormente, mantidos sobre as mesmas plantas escolhidas inicialmente para a alimentação. Também, o desenvolvimento e a reprodução foram obtidos confinando os predadores com e sem presa mais plantas. Os resultados mostraram que B. tabidus não demonstrou preferência para alimentação entre as plantas estudadas. O tempo de alimentação (106 a 115 minutos) e ganho de peso (28 a 30 por cento do peso vivo) foram similares em relação à alimentação em plantas. Entretanto, a longevidade das fêmeas foi menor quando mantidas em feijão, comparadas com algodoeiro e caruru. A duração da fase ninfal do predador variou entre as plantas, bem como a produção de descendentes demonstrando menor desempenho sobre plantas de feijão. As ninfas alimentadas, apenas, de plantas não atingiram a fase adulta e viveram até 6,5 dias, sendo maior a sobrevivência em algodoeiro e caruru. Os resultados mostram que apesar de B. tabidus não apresentar seleção da planta hospedeira para alimentação, estas podem contribuir diferentemente na sua história de vida com destaque para o algodão e o caruru entre as plantas estudadas.

The choice between cotton, Gossypium hirsutum L. (Malvaceae), green bean, Phaseolus vulgaris L. (Fabaceae) and pigweed, Amaranthus lividus L. (Amaranthaceae) and its relationship as first feeding, weight gain and biological performance of the predator Brontocoris tabidus (Signoret) (Hemiptera, Pentatomidae) adults were studied. Adults of the predator were allowed to choose between plants and, immediately paired and reared on the same selected plants plus prey. Furthermore, nymphal development and adult stage were obtained on the same plants plus prey. The results show that B. tabidus do not exhibit host plant preference among tested plants. Likewise, feeding period (106 to 115 minutes) and weight gain (28 to 30 percent of body weight) were statistically equal among plants. However, predators at adult stage only or nymphal and adult stages maintained on young green bean plants plus prey exhibited lower performance compared to the other plants. Nymphs feeding exclusively on plants lived, on average, up to 6.5 days but did not reach adult stage and lived longer on cotton plants and pig weed. The results indicated that adults of the predator B. tabidus do not exhibit selection on host plant to feed although different results in its life history was attained among the studied plants with better results for cotton and pigweed.

Toxicity of thiamethoxam and imidacloprid to Podisus nigrispinus (Dallas) (Heteroptera: Pentatomidae) nymphs associated to aphid and whitefly control in cotton / Toxicidade de tiametoxam e imidaclopride para ninfas de Podisus nigrispinus (Dallas) (Heteroptera: Pentatomidae) em associação ao controle do pulgão e da mosca-branca em algodoeiro

Este trabalho avaliou a toxicidade de tiametoxam e imidaclopride para ninfas de Podisus nigrispinus (Dallas) e a eficiência desses inseticidas no controle da mosca-branca e do pulgão em algodoeiro. Em laboratório, os inseticidas foram 217,6 e 223,4 e 1435,2 e 346,8 vezes mais tóxicos (CL90) por ingestão que por contato residual para ninfas de 2o e 5o instares do predador, respectivamente. A sobrevivência de ninfas de P. nigrispinus confinadas em plantas de algodoeiro em potes e tratadas com os inseticidas em concentrações acima de 1 mg (i.a.) por planta foi afetada até 52 dias após tratamento, porém no campo a sobrevivência de ninfas foi afetada somente até nove dias após tratamento com os inseticidas. Todas as concentrações dos inseticidas foram eficientes no controle de mosca-branca até 40 dias após tratamento de plantas em potes. A população da moca-branca apresentou baixa densidade no campo, sem diferenças entre tratamentos inicialmente, porém com maior população de mosca-branca em plantas não tratadas e tratadas com 0,5 mg (i.a.) do tiametoxam aos 64 dias de idade das plantas. Parcelas tratadas com concentrações de inseticidas inferiores a 1 mg (i.a.) por planta apresentaram infestação do pulgão abaixo de 10% até aos 61 dias de idade. Nessa idade das plantas, parcelas não tratadas ou tratadas com 0,5 mg do tiametoxam apresentaram infestações de 68,7 e 31,2%, respectivamente.A utilização de até 1 mg (i.a.) de tiametoxam e imidaclopride por planta objetivando o controle da moscabrancae do pulgão do algodoeiro, vinculada à preservação de P. nigrispinus, apresenta maiores chances de sucesso devido ao menor efeito residual.

The toxicity of thiamethoxam and imidacloprid to Podisus nigrispinus (Dallas) nymphs, and their efficacy against whitefly and cotton aphid were studied. Thiamethoxam and imidacloprid were 217.6 and 223.4 and 1435.2 and 346.8 times more toxic (LC90) by ingestion than by residual contact to2nd- and 5th-instar nymphs of this predator, respectively. Nymphs caged on potted cotton plants and treated with either insecticide at 1 mg (a.i.) per plant or more had lower survival than those on untreated plants, up to day 52 after treatment. Thiamethoxam and imidacloprid reduced field survival of P. nigrispinus compared to untreated plants up to nine days after treatment. Thiamethoxam and imidacloprid showedsignificant control of whitefly in comparison with untreated plants up to 40 days after treatment in potted plants. Whitefly population had low density over time in the field with no differences between treatments and only at day 64 higher whitefly population was observed on untreated plants and plants treated with 0.5 mg (a.i.) of thiamethoxam per plant. Plots treated with thiamethoxam and imidacloprid at doses over 1 mg (a.i.) per plant retained aphid infestation lower than 10% up to 61 days of plant age. Untreated and treated plants with 0.5 mg of thiamethoxam showed infestation of 68.7 and 31.2%,respectively, at this time. Thiamethoxam and imidacloprid used in cotton for whitefly and aphid control aiming P. nigrispinus preservation can be more successful when they are used at doses bellow 1 mg (a.i.) per plant due to shorter residual effect.

Toxicidade de lufenurom para Podisus nigrispinus (Dallas) (Heteroptera: Pentatomidae) / Toxicity of lufenuron to Podisus nigrispinus (Dallas) (Heteroptera: Pentatomidae)

This work investigated the susceptibility of the predatory stinkbug Podisus nigrispinus (Dallas) to lufenuron using different insecticide concentrations and exposure methods. In laboratory, 5th-instar nymphs and adults were exposed to 0, 25, 50, 100, 150 and 200 mg a.i./l of lufenuron by topical exposure and by ingestion exposure through treated drinking water. In open-sided greenhouse, 5th-instar nymphs and adults were caged on cotton plants treated with lufenuron at the lowest and the highest recommended doses (10 and 50 g a.i./ha). Ingestion exposure was set up by providing the predator during five days a cotton leafworm caterpillar Alabama argillacea (Hübner), previously fed on treated cotton leaves. Ingestion and topical exposure caused severe mortality to nymphs at concentration over 50 and 150 mg a.i./l, respectively. In general, adults of the predator were not susceptible to the lufenuron. On the other hand, egg viability was significantly reduced at concentrations over 100 mg a.i./l. Nymphs caged on treated plants and fed on treated caterpillars did not reach adult stage, while nymphs exposed to residual contact were not affected. Three-day old females exposed to residual contact and to residual contact ingestion of lufenuron through contaminated caterpillars (10 g a.i./ha) restored their egg viability between the 3rd- and 4th-week of adult lifetime, while, females fed with treated caterpillars (50 g a.i./ha) showed egg viability lower than 10 percent during lifetime. These results show the importance of using lufenuron at the lowest recommended dose, as a conservation strategy for P. nigrispinus.

Este trabalho investigou a suscetibilidade do percevejo predador Podisus nigrispinus (Dallas) ao lufenurom usando diferentes concentrações e métodos de exposição. Em laboratório, ninfas de 5° ínstar e adultos foram expostos a 0, 25, 50, 100, 150 e 200 mg i.a./l de lufenurom via tratamento tópico e ingestão de solução inseticida. Em casa telada, ninfas de 5° ínstar e adultos do predador foram confinados em plantas pulverizadas com as doses (10 e 50 g i.a./ha) recomendadas do lufenurom. A contaminação do predador por ingestão foi obtida fornecendo, durante cinco dias, uma lagarta do curuquerê-do-algodoeiro Alabama argillacea (Hübner) alimentada previamente com folhas pulverizadas. Ambas vias de contaminação, por ingestão e tópica, foram tóxicas para ninfas nas concentrações acima de 50 e 150 mg de i.a./l, respectivamente. Em geral, os adultos não foram suscetíveis ao lufenurom. Por outro lado, a viabilidade dos ovos foi reduzida a partir da concentração 100 mg i.a./l. Ninfas confinadas em plantas pulverizadas e alimentadas com lagartas tratadas não atingiram o estágio adulto, enquanto aquelas expostas apenas ao resíduo nas folhas não foram afetadas. Fêmeas expostas aos três dias de idade via contato residual e residual mais ingestão de lagartas tratadas (10 g i.a./ha) restauraram a viabilidade de ovos entre a 3ªe a 4ª semana da fase adulta, enquanto aquelas alimentando-se de lagartas tratadas (50 g i.a./ha) mantiveram a viabilidade dos ovos abaixo de 10 por cento durante toda a vida. Estes resultados mostram a importância do uso da menor dose recomendada de lufenurom para a preservação de P. nigrispinus.

Efeito da Densidade de Presas e do Acasalamento na Taxa de Predação de Fêmeas de Podisus nigrispinus (Dallas) (Heteroptera: Pentatomidae) em Condições de Laboratório e Campo / Effect of Prey Density and Mating Status on Predation Rate of Females of Podisus nigrispinus (Dallas) (Heteroptera: Pentatomidae) in Laboratory and Field Conditions

The predation rate of unmated and mated females of Podisus nigrispinus (Dallas) was evaluated on different densities of Alabama argillacea (Huebner) caterpillars (50 ± 10 mg), in laboratory and field conditions. In the laboratory, the predator females were maintained in 500 ml plastic jars with five different densities of prey (one, two, four, eight, and 16). In the field, caterpillars at the same densities were caged on flowering cotton plants. Under both conditions, females gained weight and increased the predation rate when the availability of prey increased, although higher values were obtained for females kept in the laboratory. Weight gain and predation rate did not differ between unmated and mated females under both conditions. In the field, P. nigrispinus searched 94.7 percent of the available foliar area under low prey density, and 21.2 percent under high prey density. The estimated handling time and attack rate were, respectively, 3.37 ± 0,82h and 0.076 ± 0.013h-1 in the laboratory, and 3.33 ± 0.93h and 0.017 ± 0.003h-1 in the field. The functional response corresponded to a type II for both conditions. The number of killed caterpillars observed and estimated by the model were highly correlated for both laboratory (r = 0.78) and field (r = 0.70) conditions.

Avaliou-se a taxa de predação de fêmeas virgens ou acasaladas de Podisus nigrispinus (Dallas) em diferentes densidades de lagartas de Alabama argillacea (Huebner) em condições de laboratório e de campo. Em laboratório, empregaram-se potes plásticos de 500 ml contendo fêmeas do predador, uma folha de algodão e lagartas de A. argillacea (50 ± 10 mg) nas densidades de uma, duas, quatro, oito e 16 lagartas. No campo, algodoeiros na fase de florescimento foram engaiolados, sendo empregadas as mesmas densidades de lagartas que no laboratório. Em ambas as condições, as fêmeas de P. nigrispinus apresentaram ganho de peso e aumento de sua taxa de predação com o aumento da densidade de lagartas de A. argillacea, mas com valores maiores para fêmeas em laboratório. Nas duas condições, o ganho de peso e a taxa de predação foram semelhantes para fêmeas virgens ou acasaladas. No campo, P. nigrispinus explorou 94,7 por cento e 21,2 por cento da área foliar disponível na menor e maior densidade de presas, respectivamente. O tempo de manipulação e a taxa de ataque estimadas foram de 3,37 ± 0,82h e de 0,076 ± 0,013h-1 em laboratório, e de 3,33 ± 0,93h e de 0,017 ± 0,003h-1 em campo. A resposta funcional em laboratório e no campo foi caracterizada como do Tipo II. Os números observados e estimados de lagartas predadas pelo modelo foram significativamente correlacionados com as condições de laboratório (r = 0,78) e de campo (r = 0,70).