Effect of Baculovirus spodoptera isolates in Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) larvae and their characterization by RAPD

ABSTRACT

The total of 22 Baculovirus isolates surveyed in different corn producing regions in Brazil were used against fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith). The viruses were purified and their suspensions were used to feed fall armyworm larvae from 4th and 5th instar. The mortality rate was checked daily and the infected larvae were frost after death, what generally occurred between the 5th and 7th day after virus ingestion. The 22 Baculovirus isolates were used in six concentrations (from 10³ to 10(8) polyhedra/ml) and one check treatment with water. Mortality rate, larval period, pupal period, pupa weight and lethal concentration (LC50) were determined for all isolates. Significant differences were found among all isolates and different concentrations, also interaction between isolate x virus concentration for all characteristics evaluated, except for pupal period. Amplification patterns of 54 RAPD markers, being 41 polymorphic among the isolates, were used to evaluate the genetic distance and its correlation with the fall armyworm larvae mortality rate. The genetic diversity calculated by the Jaccard's coefficient using the molecular data allowed a division of the isolates into two groups, with a high level of confidence. These groups did not present any association with the mortality rate caused by the isolates or with their geographical distribution. However, a RAPD fragment OPW04.2280 was highly associated with the larvae mortality rate and with LC50, explaining 23 and 65 percent of the phenotypic variation for these traits among the isolates, respectively.

RESUMO

Foram utilizados 22 isolados de vírus amostrados em diferentes regiões produtoras de milho do Brasil. Os vírus foram purificados e suas suspensões fornecidas a lagartas sadias do 3° e 4° ínstar de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith). A mortalidade foi avaliada diariamente, e as lagartas infectadas foram congeladas logo após sua morte, o que em geral ocorreu do 5° ao 7° dia após ingestão do vírus. Os isolados foram usados em seis concentrações (10³ a 10(8) poliedros/ml) e uma testemunha (água). Os percentuais de mortalidade, duração do período larval e período pupal, peso de pupa e a concentração letal (CL50) foram determinados para todos os isolados. Foram observadas diferenças significativas entre todos os isolados e concentrações testadas para todos os parâmetros avaliados, e também foi constatada a presença da interação isolado x concentração, exceto para período pupal. Os padrões de amplificação de 54 marcadores RAPD, sendo 41 polimórficos, foram utilizados para avaliar a distância genética e a sua correlação com os índices de mortalidade das lagartas. A divergência genética calculada pelo coeficiente Jaccard utilizando os dados moleculares permitiu dividir os isolados em dois grupos, com um elevada confiabilidade. O agrupamento não apresentou associação com a taxa de mortalidade causada pelos isolados ou com sua distribuição geográfica. No entanto, um fragmento de RAPD OPW04.2280 apresentou-se altamente associado com a mortalidade das lagartas e com a CL50, explicando 23 por cento e 65 por cento da variação fenotípica para essas características entre os isolados virais, respectivamente.