Effect of different Bacillus thuringiensis strains on the longevity of Africanized honey bee / Efeito de diferentes linhagens de Bacillus thuringiensis na longevidade de Apis mellifera L africanizada

The aim of this study was to assess the effects of three strains of Bacillus thuringiensis (Bt) on the longevity of workers of Africanized honey bee. Solutions at a concentration of 3 × 108 spores.mL-1 (dosage) were prepared for each strain of Bt (IPS 82, BR 81, and BR 147). Three bioassays were performed as follows: spraying on the bees, contact with the sprayed surface, and candy paste incorporated with Bt. The bees of the Bt bioassay were submitted to histological analysis of the mesenteron. The longevity of workers was assessed from one to 120 hours using different ranges. It was found that the bees that were exposed to the strain of Bt IPS 82, in the spraying test, exhibited a reduced longevity. In the contact test, the BR 147 strain reduced the longevity of the bees. In the food test, in turn, the three studied strains reduced the longevity of the bees as follows: Bt IPS 82: 64.5 hours; Bt BR 81: 64.5 hours; and Bt BR 147: 60.0 hours. The Bt BR 81 strain was considered the most selective of the evaluated strains on Apis mellifera, reducing the longevity of this bee only when it came into contact by the method of ingestion.(AU)

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de três linhagens de Bacillus thuringiensis (Bt) sobre a longevidade de operárias de Apis mellifera africanizadas. Para isso foram preparadas soluções, na concentração de 3x108 esporos/mL-1 (dosagem comercial), para cada linhagem de Bt (IPS 82, BR 81 e BR 147). Foram realizados três bioensaios: pulverização sobre as abelhas, contato com superfície pulverizada e pasta Cândi incorporada com Bt. As abelhas do bioensaio de Bt incorporado à alimentação foram submetidos à análise histológica do mesêntero. A longevidade das operárias foi avaliada de uma até 120 horas utilizando diferentes intervalos. Verificou-se que no teste de pulverização, as abelhas que entraram em contato com a linhagem de Bt IPS 82 apresentaram redução de longevidade. No teste de contato, a linhagem BR 147 reduziu a longevidade das abelhas. No teste de alimentação as três linhagens estudadas reduziram a longevidade das abelhas Bt IPS 82: 64,5 horas; Bt BR 81: 64,5 horas e Bt BR 147: 60,0 horas. A linhagen Bt BR 81 foi considerada a mais seletiva, dentre as avaliadas, reduzindo a longevidade da abelha A. mellifera apenas quando ingerida.(AU)

Effect of different Bacillus thuringiensis strains on the longevity of Africanized honey bee / Efeito de diferentes linhagens de Bacillus thuringiensis na longevidade de Apis mellifera L africanizada

The aim of this study was to assess the effects of three strains of Bacillus thuringiensis (Bt) on the longevity of workers of Africanized honey bee. Solutions at a concentration of 3 × 108 spores.mL-1 (dosage) were prepared for each strain of Bt (IPS 82, BR 81, and BR 147). Three bioassays were performed as follows: spraying on the bees, contact with the sprayed surface, and candy paste incorporated with Bt. The bees of the Bt bioassay were submitted to histological analysis of the mesenteron. The longevity of workers was assessed from one to 120 hours using different ranges. It was found that the bees that were exposed to the strain of Bt IPS 82, in the spraying test, exhibited a reduced longevity. In the contact test, the BR 147 strain reduced the longevity of the bees. In the food test, in turn, the three studied strains reduced the longevity of the bees as follows: Bt IPS 82: 64.5 hours; Bt BR 81: 64.5 hours; and Bt BR 147: 60.0 hours. The Bt BR 81 strain was considered the most selective of the evaluated strains on Apis mellifera, reducing the longevity of this bee only when it came into contact by the method of ingestion.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de três linhagens de Bacillus thuringiensis (Bt) sobre a longevidade de operárias de Apis mellifera africanizadas. Para isso foram preparadas soluções, na concentração de 3x108 esporos/mL-1 (dosagem comercial), para cada linhagem de Bt (IPS 82, BR 81 e BR 147). Foram realizados três bioensaios: pulverização sobre as abelhas, contato com superfície pulverizada e pasta Cândi incorporada com Bt. As abelhas do bioensaio de Bt incorporado à alimentação foram submetidos à análise histológica do mesêntero. A longevidade das operárias foi avaliada de uma até 120 horas utilizando diferentes intervalos. Verificou-se que no teste de pulverização, as abelhas que entraram em contato com a linhagem de Bt IPS 82 apresentaram redução de longevidade. No teste de contato, a linhagem BR 147 reduziu a longevidade das abelhas. No teste de alimentação as três linhagens estudadas reduziram a longevidade das abelhas Bt IPS 82: 64,5 horas; Bt BR 81: 64,5 horas e Bt BR 147: 60,0 horas. A linhagen Bt BR 81 foi considerada a mais seletiva, dentre as avaliadas, reduzindo a longevidade da abelha A. mellifera apenas quando ingerida.

Activity of plant aqueous extracts on Bacillus thuringiensis and their interactions on Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebinae) / Atividade de extratos vegetais aquosos sobre Bacillus thuringiensis e a interação destes sobre Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebinae)

The association of plant extracts and B. thuringiensis may be important in situations that control of different insects species is required and/or control of insects in various development stages. However, extracts may have different effects on B. thuringiensis, compromising their mode of action. Thus, the objective of this study was to evaluate the activity of aqueous plant extracts on Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki (Btk) and their interactions on Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebinae). Cherry plant extracts (Eugenia uniflora), pepper (Capsicum baccatum), trumpet (Brugmansia suaveolens) and grape japan (Hovenia dulcis), were used at 5% concentrations. For compatibility studies, the extracts were mixed with Thuricide® (Btk) and the parameters evaluated were Colony Formation Units (CFU mL-1) for spores and, the A. gemmatalis mortality for crystals. The cherry extracts, pepper, and japan grape completely inhibited the CFU ml-1 of Btk and the cherry extract alone negatively affected the toxicity of Btk crystals, with significantly lower mortality of A. gemmatalis (20.40%) than that observed in the control with only Btk (79.44%). In the association between cherry, pepper, and grape japan extracts with B. thuringiensis, the extracts exhibited a negative effect in the formation of CFU. The cherry extract demonstrated a negative effect on crystals action.(AU)

A associação de extratos vegetais e B. thuringiensis pode ser importante em situações que em que se necessite controlar diferentes espécies de insetos-praga e ou insetos em diferentes fases de desenvolvimento. No entanto, os extratos podem apresentar diferentes efeitos sobre B. thuringiensis, comprometendo o seu modo de ação. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de extratos vegetais aquosos sobre Bacillus thuringiensis subesp. kurstaki (Btk) e a interação destes sobre Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebinae). Foram utilizados extratos vegetais aquosos de pitanga (Eugenia uniflora), pimenta (Capsicum baccatum), trombeta (Brugmansia suaveolens) e uva-do-japão (Hovenia dulcis), na concentração de 5%. Para estudar a comaptiilidade a B. thuringiensis, os extratos foram misturados com Thuricide® (Btk) e, os parâmetros avaliados foram unidades formadoras de colônia (UFC mL-1) para esporos e, para cristais, a mortalidade de A. gemmatalis. Os extratos de pitanga, pimenta e uva-do-japão inibiram totalmente a formação de UFC mL-1 de Btk e, apenas o extrato de pitanga afetou negativamente a toxicidade dos cristais de Btk, com redução significativa da mortalidade de A. gemmatalis (20,40%), em relação à testemunha Btk (79,44%). Na associação entre os extratos de pitanga, pimenta e uva-do-japão com B. thuringiensis estes interferem negativamente na formação de UFC e o extrato de pitanga apresenta efeito negativo para a ação dos cristais.(AU)

Activity of plant aqueous extracts on Bacillus thuringiensis and their interactions on Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebinae) / Atividade de extratos vegetais aquosos sobre Bacillus thuringiensis e a interação destes sobre Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebinae)

The association of plant extracts and B. thuringiensis may be important in situations that control of different insects species is required and/or control of insects in various development stages. However, extracts may have different effects on B. thuringiensis, compromising their mode of action. Thus, the objective of this study was to evaluate the activity of aqueous plant extracts on Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki (Btk) and their interactions on Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebinae). Cherry plant extracts (Eugenia uniflora), pepper (Capsicum baccatum), trumpet (Brugmansia suaveolens) and grape japan (Hovenia dulcis), were used at 5% concentrations. For compatibility studies, the extracts were mixed with Thuricide® (Btk) and the parameters evaluated were Colony Formation Units (CFU mL-1) for spores and, the A. gemmatalis mortality for crystals. The cherry extracts, pepper, and japan grape completely inhibited the CFU ml-1 of Btk and the cherry extract alone negatively affected the toxicity of Btk crystals, with significantly lower mortality of A. gemmatalis (20.40%) than that observed in the control with only Btk (79.44%). In the association between cherry, pepper, and grape japan extracts with B. thuringiensis, the extracts exhibited a negative effect in the formation of CFU. The cherry extract demonstrated a negative effect on crystals action.

A associação de extratos vegetais e B. thuringiensis pode ser importante em situações que em que se necessite controlar diferentes espécies de insetos-praga e ou insetos em diferentes fases de desenvolvimento. No entanto, os extratos podem apresentar diferentes efeitos sobre B. thuringiensis, comprometendo o seu modo de ação. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de extratos vegetais aquosos sobre Bacillus thuringiensis subesp. kurstaki (Btk) e a interação destes sobre Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Erebinae). Foram utilizados extratos vegetais aquosos de pitanga (Eugenia uniflora), pimenta (Capsicum baccatum), trombeta (Brugmansia suaveolens) e uva-do-japão (Hovenia dulcis), na concentração de 5%. Para estudar a comaptiilidade a B. thuringiensis, os extratos foram misturados com Thuricide® (Btk) e, os parâmetros avaliados foram unidades formadoras de colônia (UFC mL-1) para esporos e, para cristais, a mortalidade de A. gemmatalis. Os extratos de pitanga, pimenta e uva-do-japão inibiram totalmente a formação de UFC mL-1 de Btk e, apenas o extrato de pitanga afetou negativamente a toxicidade dos cristais de Btk, com redução significativa da mortalidade de A. gemmatalis (20,40%), em relação à testemunha Btk (79,44%). Na associação entre os extratos de pitanga, pimenta e uva-do-japão com B. thuringiensis estes interferem negativamente na formação de UFC e o extrato de pitanga apresenta efeito negativo para a ação dos cristais.

Suscetibilidade de helicoverpa zea (boddie) (lep.: noctuidae) a bacillus thuringiensis berliner (bacillaceae)

ABSTRACT The use of biological control agents is an alternative that can reduce the impact of intensive use of synthetic chemicals, therefore allowing for production of healthier food while generating more revenue for the growers. The entomopathogenic Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) is an excellent option due to its specificity and harmlessness to humans. The present study investigated the susceptibility, toxicity and sublethal effects of 27 B. thuringiensis isolates obtained from soil samples and 2 commercial formulations (Dipel® PM and Xentari® WG) to first-instar larvae of Helicoverpa zea (Boddie) (Lep.: Noctuidae). The Bt isolates B.t 11, B.t 21, B.t 23, B.t 25, B.t 26, B.t 27, B.t 28 and the commercial Bt formulations caused larval mortalities of over 94%. The other isolates caused mortalities under 33.33%. The LC50 ranged from 3 x 104 to 1.2 x 107 spores mL1. In addition, the isolates B.t 6, B.t 12, B.t 15, B.t 16 and B.t 18 caused reduction in the weight of H. zea larvae and pupae. Among the isolates, B.t 23 has the potential to be used for the control of H. zea larvae.

RESUMO A utilização de agentes de controle biológico é uma alternativa para reduzir o impacto ocasionado pela adoção do uso intensivo de produtos químicos sintéticos, além de possibilitar a produção de alimentos mais saudáveis e que possam gerar mais renda ao produtor. A bactéria entomopatogênica Bacillus thuringiensis Berliner é uma excelente opção, uma vez que é específica e não é prejudicial ao homem. Este trabalho teve como objetivo avaliar 27 isolados de B. thuringiensis obtidos a partir de amostras de solos e duas formulações comerciais (Dipel® PM e Xentari® WG) visando sua utilização em programas de manejo de Helicoverpa zea (Boddie), analisando suscetibilidade, efeito subletal e a toxicidade por meio de estimativas da CL50 em lagartas de primeiro instar. Os isolados B.t 11, B.t 21, B.t 23, B.t 25, B.t 26, B.t 27, B.t 28 e os formulados proporcionaram mortalidades superiores a 94%, e os demais isolados ocasionaram mortalidades inferiores a 33,33%. A CL50 variou entre 3 x 104 a 1,2 x 107 esporos/mL de B. thuringiensis. Os isolados B.t 6, B.t 12, B.t 15, B.t 16 e B.t 18 afetaram o desenvolvimento deH. zea, reduzindo o peso de lagartas e pupas. Entre os isolados, B.t 23 pode ser promissor para o controle de lagartas de H. zea. PALAVRAS-CHAVE: Controle microbiano, bactéria entomopatogênica, lagarta-da-espiga.

Técnicas para avaliação in vitro do efeito de herbicidas sobre bacillus thuringiensis berliner var. kurstaki

ABSTRACT The objective of this research was to compare techniques for the in-vitro evaluation of the effect of herbicides onBacillus thuringiensis Berliner var. kurstaki (Btk). The herbicides sulfentrazone, lactofen, imazethapyr, fenoxaprop and metribuzin were tested at two concentrations, on cells and spores, in nutrient agar (NA) solid medium (SM), and in nutrient broth (NB) liquid medium (LM), in addition to their metabolization (MT) by Btk. For cells, the fungicides in NA were tested incorporated into the medium and on filter-paper disks impregnated with the products. Evaluation was made, respectively, of the number of colony-unit formers per milliliter CFU.mL-1 and of the formation of an inhibition halo. For cells, the Btk + products + NB mixture was incubated in Erlenmeyer flasks (30 ± 2° C, 150rpm, 24h) and then the NB was diluted and inoculated onto NA, followed by evaluation of the number of CFU.mL-1. The MT and spore tests were performed in liquid medium (water for MT and NB for spores). The effects of the products varied with their concentration, the evaluation technique used and the developmental stage of the microorganism. The LM evaluation technique proved to be the best for evaluating the effect of herbicides on Btk cells, as it did not show any diffusion limitations and it also allowed for quantification. The herbicides, regardless of their concentration, were incompatible with the cells, although sulfetrazone and imazethapyr were metabolized by Btk. All herbicides were compatible with the spores, allowing for germination, but the concentration and time influenced the results.

RESUMO Objetivou-se comparar técnicas para a avaliação in vitro do efeito de herbicidas sobre Bacillus thuringiensis Berliner var. kurstaki (Btk). Foram testados os herbicidas sulfentrazone, lactofen, imazethapyr, fenoxaprop e metribuzin em duas concentrações, sobre células e esporos, em meio ágar nutriente sólido (MS) e caldo nutriente (CN) - líquido (ML), além da metabolização (MT) de tais produtos por Btk. Para células em MS, os herbicidas foram testados incorporados ao meio e em discos de papel-filtro impregnados nos produtos. Avaliou-se, respectivamente, as unidades formadoras de colônia por mililitro (UFC/mL) e a formação de halo de inibição. Para células, a mistura Btk + produtos + CN foi incubada em frascos erlemmeyer (30 ± 2° C, 150 rpm, 24h) e, em seguida, a mistura foi diluída e inoculada em MS, avaliando-se o número de UFC/mL. Os testes de MT e esporos foram realizados em líquido (água para MT e CN para esporos). O efeito dos produtos variou conforme a concentração utilizada, técnica de avaliação e a fase/estágio do microrganismo, sendo a técnica de avaliação em ML a mais indicada para a avaliação do efeito dos herbicidas sobre células de Btk, pois não apresenta limitações para difusão e permite quantificação. Os herbicidas, independentemente da concentração, foram incompatíveis para a célula, porém sulfetrazone e imazethapyr foram metabolizados por Btk. Todos herbicidas foram compatíveis com esporos, possibilitando a germinação, porém a concentração e tempo influenciaram nos resultados.

Susceptibility of Nasutitermes ehrhardti (Isoptera: Termitidae) to Bacillus thuringiensis subspecies

The effects of Bacillus thuringiensis (Bt) Berliner on the termite Nasutitermes ehrhardti (Isoptera, Termitidae) were evaluated under laboratory conditions. From 55 Bt subspecies assayed in vivo under controlled conditions seven were found to be pathogenic in the subspecies yunnanensis, huazhongiensis, brasiliensis, colmeri and kurstaki (less than 72% of mortality), particularly sooncheon and roskildiensis (100% mortality at the seventh day after the bacteria application). The LC50 for subspecie sooncheon corresponded to 47x10(8),()66.2x10(6) and 5.1x10(5) cells/ml, at the third, fifth and seventh day, respectively. For the subspecie roskildiensis the LC50 corresponded to 30.8x10(5), 48.4x10(6) and 16.8x10(4) cells/ml, at the third, fifth and seventh day, respectively. The results show that the two most pathogenic subspecies effectively may be studied with regard to control the termite N. ehrhardti.

O efeito de Bacillus thuringiensis sobre o cupim Nasutitermes ehrhardti (Isoptera, Termitidae) foi avaliado em condições laboratoriais. Ensaios in vivo com 55 cepas do patógeno, cedidas pelo Instituto Pasteur de Paris foram realizados em condições controladas onde sete destas foram consideradas patogênicas, sendo que B. thuringiensis subsp. yunnanensis, B. thuringiensis subsp. huazhongiensis, B. thuringiensis subsp. brasiliensis, B. thuringiensis subsp. colmeri, B. thuringiensis subsp. kurstaki, provocaram mortalidade inferior a 72% em isópteros. Os isolados B. thuringiensis subsp. sooncheon e B. thuringiensis subsp. roskildiensis causaram 100% de mortalidade ao sétimo dia após a aplicação das bactérias. As CL50 para B. thuringiensis subsp. sooncheon corresponderam a 47x10(8); 66,2x10(6) e 5,1x10(5) células/ml. Os valores correspondem aos três, cinco e sete dias, respectivamente. Para B. thuringiensis subsp. roskildiensis, no terceiro dia a CL50 correspondeu a 30,8x10(5), no quinto dia a 48,4x10(6) e no sétimo dia a 16,8x10(4) células/ml. Os dados obtidos mostram que as duas subespécies com maior patogenicidade podem ser estudadas, considerando o controle do cupim N. ehrhardti.

Efeito Associado de Genótipo de Tomateiro Resistente e Bacillus thuringiensis var. kurstaki Sobre o Desenvolvimento de Tuta absoluta Meyrick (Lep. Gelechiidae) / Associated Effect Between Tomato Resistant Genotype and Bacillus thuringiensis var. kurstaki on the Development of Tuta absoluta Meyrick (Lep. Gelechiidae)

The objective of this study was to survey the possible alterations on the development of Tuta absoluta (Meyrick) larvae fed on leaves of Lycopersicon hirsutum f. glabratum, PI 134417 - resistant to this insect and L. esculentum, 'Santa Clara' - susceptible, treated with formulation of Bacillus thuringiensis var. kurstaki (Btk). In order to obtain larvae in the different instars used in these experiments, neonate larvae were reared on the tested Lycopersicon plants until the desired instar. For each larval ages (unfed neonate, 1st, 2nd, 3rd, and 4th instars), were made a separate bioassays in which larvae fed on tomato leaves of the two genotypes + Btk. Larval developmental time was delayed and larval survival was reduced by both resistant tomato and Btk treatment. There was a significant interaction between these treatments for larval development time when 3rd instar larvae fed on Btk-treated leaves and for larval survival, when 4th instar larvae fed on Btk-treated leaves. The pupal weight was affected more drastically by the genotype that for the pathogen. The application of Btk on tomato genotypes insect resistant/susceptible increased the efficiency of the control of T. absoluta wich depended on the age of larvae and was larger in the first two instares.

O objetivo do trabalho foi avaliar as possíveis alterações no desenvolvimento de Tuta absoluta (Meyrick) alimentada com folhas de Lycopersicon hirsutum f. glabratum, PI 134417 - resistente ao inseto e L. esculentum, 'Santa Clara' - suscetível, tratadas com formulação de Bacillus thuringiensis var. kurstaki (Btk). Para se obter insetos nos diferentes ínstares testados, lagartas recém-eclodidas foram criadas nas plantas de Lycopersicon testadas até o ínstar desejado. Para cada uma das idades larvais (lagartas recém-eclodidas (não alimentadas), 1°, 2°, 3° e 4° ínstares) foram realizados experimentos nos quais as lagartas foram alimentadas com folhas dos dois genótipos + Btk. A duração da fase larval foi alongada e a sobrevivência reduzida, tanto pelo genótipo resistente como pelo patógeno. Ocorreu interação entre os tratamentos para duração, quando lagartas no 3° ínstar foram alimentadas com folhas tratadas com Btk e para a sobrevivência, quando lagartas no 4° ínstar se alimentaram com folhas tratadas. O peso de pupas foi afetado mais drasticamente pelo genótipo que pelo entomopatógeno. A aplicação de Btk em genótipos de tomateiro resistentes/suscetíveis aumentou a eficiência de controle de T. absoluta, que foi dependente da idade das lagartas e maior nos dois primeiros ínstares.