Phenotypic plasticity in adults of Anticarsia gemmatalis exposed to sub-doses of Bt-based bioinsecticide / Plasticidade fenotípica morfométrica em adultos de Anticarsia gemmatalis Hübner, 1818 expostos a subdoses de Bacillus thuringiensis Berliner, 1911

Anticarsia gemmatalis Hünber, 1818 is one of the main defoliating species in the soybean crop. Bacillus thuringiensis Berliner, 1915, is a bacterium used in the biological control of this pest species. Resistant populations and their sublethal effects caused by the use of the bacteria have already been reported; however, there are no studies on phenotypic plasticity in adulthood exposed to Bt-based bioinsecticide sub-doses. This study aimed to evaluate the morphometry of A. gemmatalis adults under laboratory conditions submitted to the Bt-based bioinsecticide Dipel® over the three generations. The body segments mensuread were width, length, and area of the anterior and posterior wings, the weight of the integument, chest, abdomen, wings, and the whole adult of males and females. Among the treatments, LC5 in the first generation and LC10 in the second generation were those with lower thresholds in relation to the weight of the chest and abdomen, considering the proportions of the body smaller than the females. The female's weight adulthood was reduced by 10% about males, and, only in the first generation. Males have larger body size and more pronounced phenotypic plasticity than females. Here, we demonstrate the first study assessing the phenotypic plasticity of A. gemmatalis adults.

Anticarsia gemmatalis Hünber, 1818 é uma das principais espécies desfolhadoras da cultura da soja. Bacillus thuringiensis Berliner, 1915, é uma bactéria utilizada no controle biológico dessa espécie de praga. Populações resistentes e seus efeitos subletais causados pelo uso da bactéria já foram relatados, no entanto, não há estudos sobre a plasticidade fenotípica na idade adulta exposta a subdoses de bioinseticida à base de Bt. Este trabalho teve como objetivo avaliar a morfometria de adultos de A. gemmatalis em condições de laboratório submetidos ao bioinseticida Dipel® ao longo de três gerações. Os segmentos corporais mensuráveis eram largura, comprimento e área das asas anterior e posterior, o peso do tegumento, tórax, abdômen, asas e todo o adulto de machos e fêmeas. Dentre os tratamentos, CL5 na primeira geração e CL10 na segunda geração foram aqueles com limiares mais baixos em relação ao peso do tórax e abdômen, considerando as proporções do corpo menores que as do sexo feminino. O peso da fêmea na idade adulta foi reduzido em 10% em relação aos machos e, apenas na primeira geração. Os machos têm tamanho corporal maior e plasticidade fenotípica mais pronunciada do que as fêmeas. Este estudo demonstra o primeiro estudo avaliando a plasticidade fenotípica de adultos de A. gemmatalis.

Phenotypic plasticity in adults of Anticarsia gemmatalis exposed to sub-doses of Bt-based bioinsecticide

Abstract Anticarsia gemmatalis Hünber, 1818 is one of the main defoliating species in the soybean crop. Bacillus thuringiensis Berliner, 1915, is a bacterium used in the biological control of this pest species. Resistant populations and their sublethal effects caused by the use of the bacteria have already been reported; however, there are no studies on phenotypic plasticity in adulthood exposed to Bt-based bioinsecticide sub-doses. This study aimed to evaluate the morphometry of A. gemmatalis adults under laboratory conditions submitted to the Bt-based bioinsecticide Dipel® over the three generations. The body segments mensuread were width, length, and area of the anterior and posterior wings, the weight of the integument, chest, abdomen, wings, and the whole adult of males and females. Among the treatments, LC5 in the first generation and LC10 in the second generation were those with lower thresholds in relation to the weight of the chest and abdomen, considering the proportions of the body smaller than the females. The females weight adulthood was reduced by 10% about males, and, only in the first generation. Males have larger body size and more pronounced phenotypic plasticity than females. Here, we demonstrate the first study assessing the phenotypic plasticity of A. gemmatalis adults.

Resumo Anticarsia gemmatalis Hünber, 1818 é uma das principais espécies desfolhadoras da cultura da soja. Bacillus thuringiensis Berliner, 1915, é uma bactéria utilizada no controle biológico dessa espécie de praga. Populações resistentes e seus efeitos subletais causados pelo uso da bactéria já foram relatados, no entanto, não há estudos sobre a plasticidade fenotípica na idade adulta exposta a subdoses de bioinseticida à base de Bt. Este trabalho teve como objetivo avaliar a morfometria de adultos de A. gemmatalis em condições de laboratório submetidos ao bioinseticida Dipel® ao longo de três gerações. Os segmentos corporais mensuráveis eram largura, comprimento e área das asas anterior e posterior, o peso do tegumento, tórax, abdômen, asas e todo o adulto de machos e fêmeas. Dentre os tratamentos, CL5 na primeira geração e CL10 na segunda geração foram aqueles com limiares mais baixos em relação ao peso do tórax e abdômen, considerando as proporções do corpo menores que as do sexo feminino. O peso da fêmea na idade adulta foi reduzido em 10% em relação aos machos e, apenas na primeira geração. Os machos têm tamanho corporal maior e plasticidade fenotípica mais pronunciada do que as fêmeas. Este estudo demonstra o primeiro estudo avaliando a plasticidade fenotípica de adultos de A. gemmatalis.

Mixture compatibility of Anticarsia gemmatalis nucleopolyhedrovirus (AgMNPV) with pesticides used in soybean / Compatibilidade da mistura de nucleopoliedrovírus de Anticarsia gemmatalis baculovírus (AgMNPV) com agrotóxicos utilizados na soja

Anticarsia gemmatalis (Hübner: 1818) (Lepidoptera: Erebidae) is one of the main pests that affect soybean crops, causing defoliation. In the vegetative stages, defoliation occurs together with weeds, and in the reproductive stages with pathogens. In this sense, to maintain plant health, it is necessary to carry out the combined use of pesticides. Thus, this research determined the compatibility of the entomopathogenic virus AgMNPV with the main herbicides and fungicides used in soy at different times of the mixture. The artificial diet was immersed in the solutions of the pesticides and their mixtures and supplied to A. gemmatalis caterpillars, immediately and after one and two hours of mixing. The evaluation was performed by quantifying the number of dead caterpillars by mixing the AgMNPV virus with herbicides and fungicides, even after two hours of mixing if compatible. The observed scenarios showed a compatibility of the virus with the herbicides and fungicides, with mortality rates between 70 to 99% for A. gemmatalis.

Anticarsia gemmatalis (Hübner: 1818) (Lepidoptera: Erebidae) é uma das principais pragas que acometem a cultura da soja, causando desfolha. Nos estágios vegetativos a desfolha ocorre juntamente com ervas daninhas, e no reprodutivo com patógenos. Nesse sentido, para manter a fitossanidade, é necessário realizar a utilização combinada de pesticidas. Assim, o objetivo do presente trabalho foi determinar a compatibilidade do vírus entomopatogênico AgMNPV com os principais herbicidas e fungicidas utilizados na soja em diferentes tempos de mistura. A dieta artificial foi imersa nas soluções dos pesticidas e suas misturas e fornecida às lagartas de A. gemmatalis, imediatamente e após uma e duas horas de mistura. A avaliação foi realizada quantificando o número de lagartas mortas. A mistura do vírus AgMNPV com herbicidas e fungicidas, mesmo após duas horas de mistura se mostrou compatível. Os cenários observados mostram a compatibilidade do vírus com os herbicidas e fungicidas, com percentuais de mortalidade entre 70 a 99% para A. gemmatalis.

Biological parameters of three Trichogramma pretiosum strains (Riley, 1879) (Hymenoptera: Trichogrammatidae) on eggs Helicoverpa armigera (Hübner, 1805) (Lepidoptera: Noctuidae) / Parâmetros biológicos de três linhagens de Trichogramma pretiosum (Riley, 1879)(Hymenoptera: Trichogrammatidae) sobre ovos de Helicoverpa armigera (Hübner, 1805) (Lepidoptera: Noctuidae)

This project has an objective to study the biological parameters of Trichogramma pretiosum on eggs of H. armigera. The three strains of T. pretiosum were evaluated: TM, TMC and TLEM, from different places. The experimental establishing was completely randomizing with twenty repeats per treatment, being used by a female parasitoid by repetition and later on they were offered 20 H. armigera eggs. The experiment was kept on BOD cameras to 25 ± 2 C, UR 60 ± 10% and photo phase of 14 hours. Evaluating the following biological parameters: parasitism percentage, emergency percentage, number of adults emerged per egg, sex ratio, viability, and longevity and cycle duration. The parasitism percentage, viability and number of individuals per egg were higher for TM and TMC. The TMC strain presented a larger sex ratio proportion, not being different statistically from the TM stream. The longevity of the strain TM was different regarding the others. There was no variation regarding the cycle duration. Therefore, according with the evaluated biologic parameters, it is concluded that Trichogramma pretiosum strain TM obtained a better egg development of H. armigera on laboratory conditions.(AU)

Este trabalho teve como objetivo estudar os parâmetros biológicos de Trichogramma pretiosum em ovos de H. armigera. As três linhagens de T. pretiosum avaliadas foram: TM, TMC e TLEM, oriundas de diferentes localidades. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com vinte repetições por tratamento, sendo utilizada uma fêmea do parasitoide por repetição e posteriormente foram oferecidos 20 ovos de H. armigera. O experimento foi mantido em câmaras BOD a 25 ± 2° C, UR 60 ± 10% e fotofase de 14 horas. Avaliou-se os seguintes parâmetros biológicos: porcentagem de parasitismo, porcentagem de emergência, número de adultos emergidos por ovo, razão sexual, viabilidade, longevidade e duração do ciclo. A porcentagem de parasitismo e viabilidade e número de indivíduos por ovo foram superiores para as linhagens TM e TMC. A linhagem TMC apresentou a maior proporção para razão sexual, não diferindo estatisticamente da linhagem TM. A longevidade da linhagem TM se destacou em relação às demais. Não houve variação com relação a duração do ciclo. Assim de acordo com os parâmetros biológicos avaliados, conclui-se que Trichogramma pretiosum linhagem TM obteve o melhor desenvolvimento nos ovos de H. armigera em condições de laboratório.(AU)

Efeitos pós-ingestivos de flavonóides no epitélio do intestino médio de larvas de Anticarsia gemmatalis (Hübner 1818) (Lepidoptera: Erebidae) / Post-ingestive effects of flavonoids in the midgut epithelium of Anticarsia gemmatalis (Hübner 1818) (Lepidoptera: Erebidae) larvae

An alternative control to soybean caterpillar has been the use of insect resistant plants that present phenolic flavonoids. The midgut is the main access pathway of food and chemical substances ingested. The present study examined morphological alterations in the midgut epithelium of the soybean caterpillar, after the ingestion of soybean genotypes containing the flavonoids rutin and genistin. The caterpillars and genotypes (BRS 257 - control, BR 16, Dowling, PI 229358, IAC 100 and PI 227687) were obtained from the insect rearing facility at the Embrapa Soja. The midguts were collected, fixed in Karnovsky, processed and analyzed under a light microscope. All treatments caused alterations in the midgut epithelial cells. These alterations in the columnar cells were more assiduous than the on other cell types, showing an increase of cytoplasmic protrusions and vacuoles. The goblet cells showed few changes for all genotypes tested, while the regenerative cells presented alterations mainly for the Dowling and PI 227687 treatments. The peritrophic membrane was absent for genotypes IAC100 and PI 227687. We conclude that the Dowling and PI 227687 genotypes were effective and promoted great morphological alterations in the midgut of the soybean caterpillars, being able to be very effective for the control of this plague.

Um controle alternativo para a lagarta da soja tem sido o uso de plantas resistentes a insetos que contém flavonoides fenólicos. O intestino médio é a principal via de acesso do alimento e substâncias químicas ingeridas. O presente estudo examinou as alterações morfológicas no epitélio do intestino médio da lagarta da soja, após a ingestão de genótipos de soja contendo os flavonoides rutina e genistina. As lagartas e os genótipos (BRS 257 - controle, BR 16, Dowling, PI 229358, IAC 100 e PI 227687) foram obtidos do laboratório de criação de insetos da Embrapa Soja. Os intestinos médios foram coletados, fixados em Karnovsky, processados e analisados ao microscópio de luz. Todos os tratamentos causaram alterações nas células epiteliais do intestino médio. As alterações foram mais assíduas nas células colunares do que nos demais tipos celulares. Essas apresentaram grande quantidade de protrusões citoplasmáticas e de vacúolos. As células caliciformes apresentaram poucas alterações para todos os genótipos testados, enquanto as células regenerativas apresentaram alterações principalmente nos tratamentos Dowling e PI 227687. A membrana peritrófica estava ausente para os genótipos IAC100 e PI 227687. Conclui-se que os genótipos Dowling e PI 227687 foram bastante efetivos e promoveram grandes alterações morfológicas no intestino médio das lagartas da soja, podendo ser bastante eficaz para o controle desta praga.

Biological parameters of three Trichogramma pretiosum strains (Riley, 1879) (Hymenoptera: Trichogrammatidae) on eggs Helicoverpa armigera (Hübner, 1805) (Lepidoptera: Noctuidae) / Parâmetros biológicos de três linhagens de Trichogramma pretiosum (Riley, 1879) (Hymenoptera: Trichogrammatidae) sobre ovos de Helicoverpa armigera (Hübner, 1805) (Lepidoptera: Noctuidae)

This project has an objective to study the biological parameters of Trichogramma pretiosum on eggs of H. armigera. The three strains of T. pretiosum were evaluated: TM, TMC and TLEM, from different places. The experimental establishing was completely randomizing with twenty repeats per treatment, being used by a female parasitoid by repetition and later on they were offered 20 H. armigera eggs. The experiment was kept on BOD cameras to 25 ± 2° C, UR 60 ± 10% and photo phase of 14 hours. Evaluating the following biological parameters: parasitism percentage, emergency percentage, number of adults emerged per egg, sex ratio, viability, and longevity and cycle duration. The parasitism percentage, viability and number of individuals per egg were higher for TM and TMC. The TMC strain presented a larger sex ratio proportion, not being different statistically from the TM stream. The longevity of the strain TM was different regarding the others. There was no variation regarding the cycle duration. Therefore, according with the evaluated biologic parameters, it is concluded that Trichogramma pretiosum strain TM obtained a better egg development of H. armigera on laboratory conditions.

Este trabalho teve como objetivo estudar os parâmetros biológicos de Trichogramma pretiosum em ovos de H. armigera. As três linhagens de T. pretiosum avaliadas foram: TM, TMC e TLEM, oriundas de diferentes localidades. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com vinte repetições por tratamento, sendo utilizada uma fêmea do parasitoide por repetição e posteriormente foram oferecidos 20 ovos de H. armigera. O experimento foi mantido em câmaras BOD a 25 ± 2° C, UR 60 ± 10% e fotofase de 14 horas. Avaliou-se os seguintes parâmetros biológicos: porcentagem de parasitismo, porcentagem de emergência, número de adultos emergidos por ovo, razão sexual, viabilidade, longevidade e duração do ciclo. A porcentagem de parasitismo e viabilidade e número de indivíduos por ovo foram superiores para as linhagens TM e TMC. A linhagem TMC apresentou a maior proporção para razão sexual, não diferindo estatisticamente da linhagem TM. A longevidade da linhagem TM se destacou em relação às demais. Não houve variação com relação a duração do ciclo. Assim de acordo com os parâmetros biológicos avaliados, conclui-se que Trichogramma pretiosum linhagem TM obteve o melhor desenvolvimento nos ovos de H. armigera em condições de laboratório.

Purification of a membrane-bound trypsin-like enzyme from the gut of the velvetbean caterpillar (Anticarsia gemmatalis Hübner) / Purificação de uma enzima "tipo tripsina" não-solúvel do intestino da lagarta da soja (Anticarsia gemmatalis Hübner)

Disruption of protein digestion in insects by specific endoprotease inhibitors is being regarded as an alternative to conventional insecticides for pest control. To optimize the effectiveness of this strategy, the understanding of the endoprotease diversity of the target insect is crucial. In this sense, a membrane-bound trypsin-like enzyme from the gut of Anticarsia gemmatalis fifth-instar larvae was purified. Non-soluble fraction of the gut extract was solubilized with 3-[(3-cholamidopropyl)dimethylammonio]-1-propanesulfonate (CHAPS) and subjected to a p-aminobenzamidine affinity chromatography followed by anion-exchange chromatography. The yield of the purified enzyme was 11% with a purification factor of 143 and a final specific activity of 18.6 µM min.-1 mg-1 protein using N-α-benzoyl-L- Arg-p-nitroanilide (L-BApNA) as substrate. The purified sample showed a single band with proteolytic activity active and apparent molecular mass of 25 kDa on SDS-PAGE. Molecular mass determined by MALDI-TOF mass spectrometry was 28,632 ± 26 Da. Although the low recovery and the difficulties in purifying large enzyme amounts limited its further characterization, the results contribute for the understanding of the proteases present on A. gemmatalis gut, which are potential targets for natural or specifically designed protease inhibitors.

Comprometer a digestão de proteínas dos insetos pelo uso de inibidores específicos de endoproteases tem sido amplamente estudado como um método de controle de pragas alternativo ao uso dos inseticidas convencionais. No processo de otimização desta estratégia, o conhecimento da diversidade das endoproteases do inseto alvo torna-se crucial. Neste sentido, uma enzima "tipo-tripsina" ligada à membrana obtida do intestino de larvas do 5° instar de A. gemmatalis foi purificada. A fração insolúvel do extrato do intestino foi solubilizada com 3-[(3-cholamidopropyl)dimethylammonio]-1-propanesulfonate (CHAPS) e submetida à uma cromatografia de afinidade em uma coluna de p-aminobenzamidina, seguida por uma cromatografia de troca-aniônica. O rendimento da enzima purificada foi de 11% com fator de purificação de 143 e uma atividade específica final de 18.6 µM min.-1 mg-1 de proteína usando N-α-benzoyl-L- Arg-p-nitroanilide (L-BApNA) como substrato. Após a separação da amostra purificada por SDS-PAGE e incubação subsequente com caseína, uma única banda ativa com massa molecular aparente de 25 kDa foi observada. A massa molecular determinada por espectrometria de massa (MALDI-TOF) foi de 28,632 ± 26 Da. O baixo rendimento e as dificuldades em purificar grandes quantidades da enzima limitaram caracterização complementar. A observação desta enzima, no entanto, é mais uma etapa no processo de conhecer as endoproteases presentes no intestino de A. gemmatalis, alvos potenciais de inibidores de proteases naturais ou especificamente projetados.

Two new Brazilian isolates of Bacillus thuringiensis toxic to Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae) / Dois novos isolados brasileiros de Bacillus thuringiensis tóxicos para Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae)

Bacillus thuringiensis is a bacterium used for biopesticides production and pest-resistant plants due to the synthesis of protein crystals by cry genes, which are effective in controlling several insect orders such as Lepidoptera. This work aimed at the evaluation and characterisation of two new B. thuringiensis isolates active against A. gemmatalis (Hübner 1818) larvae, which is the soybean major pest. The results showed that Bt117-4 isolate amplified fragments corresponding to cry2 and cry9 genes, and synthesised protein fragments equivalent to 130, 90 and 45 kDa. The Bt3146-4 isolate amplified DNA fragments corresponding to cry9 gene and synthesised protein fragments of 70, 58 and 38 kDa. Transmission electron microscopy revealed the presence of protein crystals in both isolates. CL50 with Cry purified proteins from Bt117-4 and Bt3146-4, corresponded to 0.195 and 0.191 µg larvae-1, respectively. The two B. thuringiensis isolates selected in this study were effective to control velvetbean caterpillar at laboratory conditions. Field tests should be carried on to develop new biopesticides formulation as well for cry genes resource for Anticarsia gemmatalis resistant transgenic plants.

Bacillus thuringiensis é uma bactéria utilizada na produção de biopesticidas e de plantas resistentes às pragas por causa da síntese de cristais proteicos pelos genes cry, os quais são eficazes no controle de diversas ordens de insetos, como os lepidópteros. O presente trabalho objetivou a avaliação e a caracterização de dois novos isolados de B. thuringiensis ativos contra lagartas de A. gemmatalis (Hübner 1818), que é a principal praga da cultura da soja. Os resultados obtidos revelaram que o isolado Bt117-4 amplificou fragmentos correspondentes aos genes cry2 e cry9, sendo que os fragmentos proteicos sintetizados foram equivalentes a 130, 90 e 45 kDa. O isolado Bt3146-4 amplificou fragmentos de DNA que correspondem ao gene cry9 e sintetizou fragmentos proteicos de 70, 58, e 38 kDa. Os dados de microscopia eletrônica de transmissão revelam a presença de cristais proteicos em ambos os isolados. A CL50, com proteínas Cry purificadas de Bt117-4 e Bt3146-4, correspondeu a 0,195 e 0,191 µg lagarta-1, respectivamente. Os dois isolados de B. thuringiensis selecionados neste trabalho mostraram-se eficientes no controle da lagarta-da-soja em laboratório, sendo recomendada sua avaliação a campo para posterior aplicação na formulação de biopesticidas ou como fonte de genes cry para a obtenção de plantas geneticamente modificadas resistentes à Anticarsia gemmatalis.

Two new Brazilian isolates of Bacillus thuringiensis toxic to Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae)

Bacillus thuringiensis is a bacterium used for biopesticides production and pest-resistant plants due to the synthesis of protein crystals by cry genes, which are effective in controlling several insect orders such as Lepidoptera. This work aimed at the evaluation and characterisation of two new B. thuringiensis isolates active against A. gemmatalis (Hübner 1818) larvae, which is the soybean major pest. The results showed that Bt117-4 isolate amplified fragments corresponding to cry2 and cry9 genes, and synthesised protein fragments equivalent to 130, 90 and 45 kDa. The Bt3146-4 isolate amplified DNA fragments corresponding to cry9 gene and synthesised protein fragments of 70, 58 and 38 kDa. Transmission electron microscopy revealed the presence of protein crystals in both isolates. CL50 with Cry purified proteins from Bt117-4 and Bt3146-4, corresponded to 0.195 and 0.191 µg larvae-1, respectively. The two B. thuringiensis isolates selected in this study were effective to control velvetbean caterpillar at laboratory conditions. Field tests should be carried on to develop new biopesticides formulation as well for cry genes resource for Anticarsia gemmatalis resistant transgenic plants.

Bacillus thuringiensis é uma bactéria utilizada na produção de biopesticidas e de plantas resistentes às pragas por causa da síntese de cristais proteicos pelos genes cry, os quais são eficazes no controle de diversas ordens de insetos, como os lepidópteros. O presente trabalho objetivou a avaliação e a caracterização de dois novos isolados de B. thuringiensis ativos contra lagartas de A. gemmatalis (Hübner 1818), que é a principal praga da cultura da soja. Os resultados obtidos revelaram que o isolado Bt117-4 amplificou fragmentos correspondentes aos genes cry2 e cry9, sendo que os fragmentos proteicos sintetizados foram equivalentes a 130, 90 e 45 kDa. O isolado Bt3146-4 amplificou fragmentos de DNA que correspondem ao gene cry9 e sintetizou fragmentos proteicos de 70, 58, e 38 kDa. Os dados de microscopia eletrônica de transmissão revelam a presença de cristais proteicos em ambos os isolados. A CL50, com proteínas Cry purificadas de Bt117-4 e Bt3146-4, correspondeu a 0,195 e 0,191 µg lagarta-1, respectivamente. Os dois isolados de B. thuringiensis selecionados neste trabalho mostraram-se eficientes no controle da lagarta-da-soja em laboratório, sendo recomendada sua avaliação a campo para posterior aplicação na formulação de biopesticidas ou como fonte de genes cry para a obtenção de plantas geneticamente modificadas resistentes à Anticarsia gemmatalis.

Espécies e/ou linhagens de Trichogramma Spp. (Hymenoptera: Trichogrammatidae) para o controle de Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae) / Trichogramma spp. (Hymenoptera: Trichogrammatidae) species and strains for the control of Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae)

Trichogramma spp. (Hymenoptera: Trichogrammatidae) parasitam ovos de Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae), o principal desfolhador de soja no Brasil. O objetivo deste trabalho foi avaliar o parasitismo de onze espécies/linhagens de Trichogramma em cartelas de cartolina com vinte ovos de A. gemmatalis por fêmea desse parasitoide durante 24 horas. A linhagem de Trichogramma atopovirilia (Hymenoptera: Trichogrammatidae) de Sete Lagoas, Minas Gerais, apresentou melhor desempenho com 19 ovos de A. gemmatalis parasitados por fêmea em 24 horas, viabilidade de 98% e razão sexual de 0,84. A linhagem de Trichogramma pretiosum de Cristalina, Goiás, parasitou 11,9 ovos de A. gemmatalis por fêmea com 98% de viabilidade e razão sexual de 0,65. Esse trabalho confirma a importância de se avaliar linhagens de Trichogramma antes de programas de controle biológico, pois diferentes linhagens de uma mesma espécie desse parasitoide apresentam resultados distintos.

Several Trichogramma (Hymenoptera: Trichogrammatidae) species parasitize Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae) eggs, the major soybean desfoliator in Brazil. The objective of this work was to evaluate the parasitism of eleven Trichogramma species/strains in cardboards with twenty eggs of A. gemmatalis by this parasitoid female for 24 hours. The strain trat - 2 Trichogramma atopovirilia (Hymenoptera: Trichogrammatidae) of Sete Lagoas, Minas Gerais, showed better performance with 19 A. gemmatalis eggs parasitized by female in 24 hours, 98% viability and sex ratio of 0.84. The strain Trichogramma pretiosum of Crystalline, Goiás, parasitized 11.9 A. gemmatalis eggs per female with 98% viability and sex ratio of 0.65. This work confirms the importance of evaluating Trichogramma strains before biological control programs, because different strains of the same species of parasitoid have distinct results.

ESPÉCIES E/OU LINHAGENS DE TRICHOGRAMMA SPP. (HYMENOPTERA: TRICHOGRAMMATIDAE) PARA O CONTROLE DE ANTICARSIA GEMMATALIS (LEPIDOPTERA: NOCTUIDAE)

ABSTRACT Several Trichogramma (Hymenoptera: Trichogrammatidae) species parasitize Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae) eggs, the major soybean desfoliator in Brazil. The objective of this work was to evaluate the parasitism of eleven Trichogramma species/strains in cardboards with twenty eggs of A. gemmatalis by this parasitoid female for 24 hours. The strain trat - 2 Trichogramma atopovirilia (Hymenoptera: Trichogrammatidae) of Sete Lagoas, Minas Gerais, showed better performance with 19 A. gemmatalis eggs parasitized by female in 24 hours, 98% viability and sex ratio of 0.84. The strain Trichogramma pretiosum of Crystalline, Goiás, parasitized 11.9 A. gemmatalis eggs per female with 98% viability and sex ratio of 0.65. This work confirms the importance of evaluating Trichogramma strains before biological control programs, because different strains of the same species of parasitoid have distinct results.

RESUMO Trichogramma spp. (Hymenoptera: Trichogrammatidae) parasitam ovos de Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae), o principal desfolhador de soja no Brasil. O objetivo deste trabalho foi avaliar o parasitismo de onze espécies/linhagens de Trichogramma em cartelas de cartolina com vinte ovos de A. gemmatalis por fêmea desse parasitoide durante 24 horas. A linhagem de Trichogramma atopovirilia (Hymenoptera: Trichogrammatidae) de Sete Lagoas, Minas Gerais, apresentou melhor desempenho com 19 ovos de A. gemmatalis parasitados por fêmea em 24 horas, viabilidade de 98% e razão sexual de 0,84. A linhagem de Trichogramma pretiosum de Cristalina, Goiás, parasitou 11,9 ovos de A. gemmatalis por fêmea com 98% de viabilidade e razão sexual de 0,65. Esse trabalho confirma a importância de se avaliar linhagens de Trichogramma antes de programas de controle biológico, pois diferentes linhagens de uma mesma espécie desse parasitoide apresentam resultados distintos.

Interactions among insect-resistant soybean genotypes extracts with populations of Anticarsia gemmatalis Hübner (Lepidoptera: Noctuidae) susceptible and resistant to its nucleopolyhedrovirus

Anticarsia gemmatalis nucleopolyhedrovirus (AgMNPV) is being used in Brazil as a biological insecticide. Host plant resistance of soybean to insects is been searched for and some authors have mentioned the interference of plant chemistry in virus efficiency. Interactions among soybean extracts of genotypes used as a source of resistance (PI 274454 and PI 227687) with different AgMNPV concentrations in populations of A. geatalis susceptible (S) and resistant (R) to the virus were studied at laboratory condition. Higher mortality was observed when larvae fed on diets with extracts of the soybean genotypes compared with those fed on a plain diet (control). The mean lethal concentration (LC50) was reduced about 10 ties in the S-population fed on diets containing PI 274454 extracts and different concentrations of AgMNPV, compared to control diet. Additive effect was predominantly observed when larvae fed on diets with extracts of soybean genotypes (PI 274454 and PI 227687) and AgMNPV for both larval populations. The pupal weight was negatively influenced by the extracts incorporated to the diets compared to control, for both larval populations, notably for R-population. The results suggest that, in general, leaf extracts of soybean resistant genotype did not cause any harmful effect on virus efficiency.

O nucleopoliedrovirus de Anticarsia gemmatalis (AgMNPV) tem sido utilizado como um inseticida biológico no Brasil. A resistência de plantas de soja a insetos tem sido pesquisada e alguns autores têm mencionado a interferência de substâncias químicas de plantas sobre a eficiência de vírus. As interações entre extratos de genótipos de soja utilizados como fontes de resistência (PI 274454 e PI 227687) com diferentes concentrações do AgMNPV em populações de A. gemmatalis suscetível (S) e resistente (R) ao vírus foram estudadas em condições de laboratório. Mortalidades elevadas foram observadas quando as larvas foram alimentadas com dietas contendo extratos dos genótipos de soja, em relação às larvas alimentadas com dieta artificial sem a presença de extratos (testemunha). A concentração letal média (CL50) foi reduzida em aproximadamente 10 vezes, na população s alimentada com dieta contendo extratos da PI 274454 e diferentes concentrações do AgMNPV, comparada à dieta testemunha. Um efeito aditivo foi predominantemente observado quando as larvas se alimentaram em dietas com extratos dos genótipos de soja (PI 274454 e PI 227687) e o AgMNPV, para ambas as populações (S e R). O peso de pupa foi negativamente influenciado pela dieta contendo os extratos em relação à dieta testemunha, para ambas as populações, com destaque para a população R. Os resultados indicam que, no geral, os extratos de folhas de genótipos de soja resistentes não causam efeitos negativos na eficiência do vírus.

Caracterização citológica dos hemócitos de Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera, Noctuidae) em larvas resistentes ao vírus AgMNPV

The occurrence of Anticarsia gemmatalis (Hübner, 1932) larvae resistant to the virus AgMNPV in laboratory led to the study of the hemocytes of this insect, in order to evalue its participation in the mechanisms which enables the resistance to the virus. The resistant larvae with 6 to 11 developmental days old (3rd to 5th instars) were anesthetized by cold and after that were quickly cleaned in 70% alcohol. The hemolymph was collected through abdominal puncturing; the morphological analysis was made in phase contrast and colored smears with Seller solution. The total hemocytes counting (THC), was made in modified Neubauer chamber with not diluted hemolymph. For the differential hemocytes counting (DHC), was used diluted hemolymph in anticoagulant solution for insects. Six hemocytes types were identified: plasmatocytes (38.5%), granulocytes (22.6%), oenocytoids (20.4%), spherulocytes (14.5%), prohemocytes (2.3%) and vermiform (1.5%). The total number of hemocytes showed a significant increase during the studied larval period.

A ocorrência de larvas de Anticarsia gemmatalis (Hübner, 1932) resistentes ao vírus AgMNPV em laboratório levou ao estudo dos hemócitos deste inseto para avaliar sua participação nos mecanismos que possibilitam a resistência ao vírus. As larvas resistentes com 6 - 11 dias de desenvolvimento (3º a 5º instar) foram anestesiadas por resfriamento e rapidamente limpas em álcool 70%. A hemolinfa foi coletada através de punção abdominal, a análise morfológica foi realizada em contraste de fase e esfregaços corados com solução de Seller. A contagem total de hemócitos (CTH) foi realizada em câmara de Neubauer com hemolinfa não diluída. Para a contagem diferencial de hemócitos (CDH), utilizou-se hemolinfa diluída em solução anticoagulante para insetos. Foram identificados seis tipos de hemócitos: plasmatócitos (38,5%), granulócitos (22,6%), oenocitóides (20,4%), esferulócitos (14,5%), prohemócitos (2,3%) e vermiformes (1,5%). O número total de hemócitos mostrou um aumento significativo durante o período larval estudado.

Caracterização citológica dos hemócitos de Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera, Noctuidae) em larvas resistentes ao vírus AgMNPV

The occurrence of Anticarsia gemmatalis (Hübner, 1932) larvae resistant to the virus AgMNPV in laboratory led to the study of the hemocytes of this insect, in order to evalue its participation in the mechanisms which enables the resistance to the virus. The resistant larvae with 6 to 11 developmental days old (3rd to 5th instars) were anesthetized by cold and after that were quickly cleaned in 70% alcohol. The hemolymph was collected through abdominal puncturing; the morphological analysis was made in phase contrast and colored smears with Seller solution. The total hemocytes counting (THC), was made in modified Neubauer chamber with not diluted hemolymph. For the differential hemocytes counting (DHC), was used diluted hemolymph in anticoagulant solution for insects. Six hemocytes types were identified: plasmatocytes (38.5%), granulocytes (22.6%), oenocytoids (20.4%), spherulocytes (14.5%), prohemocytes (2.3%) and vermiform (1.5%). The total number of hemocytes showed a significant increase during the studied larval period.

A ocorrência de larvas de Anticarsia gemmatalis (Hübner, 1932) resistentes ao vírus AgMNPV em laboratório levou ao estudo dos hemócitos deste inseto para avaliar sua participação nos mecanismos que possibilitam a resistência ao vírus. As larvas resistentes com 6 - 11 dias de desenvolvimento (3º a 5º instar) foram anestesiadas por resfriamento e rapidamente limpas em álcool 70%. A hemolinfa foi coletada através de punção abdominal, a análise morfológica foi realizada em contraste de fase e esfregaços corados com solução de Seller. A contagem total de hemócitos (CTH) foi realizada em câmara de Neubauer com hemolinfa não diluída. Para a contagem diferencial de hemócitos (CDH), utilizou-se hemolinfa diluída em solução anticoagulante para insetos. Foram identificados seis tipos de hemócitos: plasmatócitos (38,5%), granulócitos (22,6%), oenocitóides (20,4%), esferulócitos (14,5%), prohemócitos (2,3%) e vermiformes (1,5%). O número total de hemócitos mostrou um aumento significativo durante o período larval estudado.

Ultramorphology of digestive tract of Anticarsia gemmatalis (Hübner, 1818) (Lepidoptera: Noctuidae) at final larval development / Ultramorfologia do trato digestivo de Anticarsia gemmatalis (Hübner, 1818) (Lepidoptera: Noctuidae) no final do desenvolvimento larval

The digestive tract of insects is an important natural, physical, and chemical defense barrier against pathogen invasion. Certain lepidopteran caterpillars are serious pests of agricultural crops and their biology has received much attention, but little is known about the larval noctuid gut. The morphological analysis of the digestive tract in Anticarsia gemmatalis under scanning electron microscopy (SEM) is a good model for studies about its defense mechanism. The material was fixed (2,5% glutaraldehyde solution; 0.1M-phosphate buffer, pH 7.3), post-fixed (1% osmium tetroxide in the same buffer), dried at critical point, gold coated and analyzed in a SEM 515-Philips. A. gemmatalis digestive tract consists of a straight duct of varying length and diameter, subdivided in three main regions: the foregut formed by the oral cavity, pharynx, esophagus, and crop; the midgut that is the largest portion of the digestive tract without noticeable morphological differentiation along its length; and the hindgut that is morphologically differentiated in pylorus, ileum, colon, and rectum. Although the general morphology of the A. gemmatalis digestive tract is quite similar to the other Lepidoptera species, the anatomical array of the crop muscular layers is quite different comparing with the description for other larval insect.

O trato digestivo dos insetos constitui uma importante barreira físico-química natural contra invasão de patógenos. Algumas larvas de lepidópteros são consideradas pragas agrícolas potenciais e sua biologia tem recebido muita atenção; no entanto, pouco se sabe sobre a morfologia do sistema digestivo. A análise morfológica do trato digestivo de Anticarsia gemmatalis em nível ultraestrutural é um método bastante eficaz para o estudo dos seus mecanismos de defesa. Os materiais foram fixados (solução de glutaraldeído 2,5%; 0.1M tampão fosfato, pH 7.3), pós-fixados (tetróxido de ósmio 1% no mesmo tampão), desidratados em ponto crítico, recobertos com ouro e analisados ao microscópio eletrônico de varredura 515-Philips. O trato digestivo de A. gemmatalis consiste de um tubo retilíneo de diâmetro e comprimento variável, subdividido em três regiões: intestino anterior formado pela cavidade bucal, faringe, esôfago e papo; o intestino médio que é a região mais longa do trato digestivo, sem aparente diferenciação morfológica ao longo do comprimento; e o intestino posterior que é diferenciado em piloro, íleo, cólon, e reto. Embora a morfologia geral do trato digestivo de A. gemmatalis seja bastante semelhante ao de outras espécies de Lepidoptera, o arranjo anatômico das camadas musculares do papo difere do descrito para larvas destes insetos.

Ultramorphology of digestive tract of Anticarsia gemmatalis (Hübner, 1818) (Lepidoptera: Noctuidae) at final larval development / Ultramorfologia do trato digestivo de Anticarsia gemmatalis (Hübner, 1818) (Lepidoptera: Noctuidae) no final do desenvolvimento larval

The digestive tract of insects is an important natural, physical, and chemical defense barrier against pathogen invasion. Certain lepidopteran caterpillars are serious pests of agricultural crops and their biology has received much attention, but little is known about the larval noctuid gut. The morphological analysis of the digestive tract in Anticarsia gemmatalis under scanning electron microscopy (SEM) is a good model for studies about its defense mechanism. The material was fixed (2,5% glutaraldehyde solution; 0.1M-phosphate buffer, pH 7.3), post-fixed (1% osmium tetroxide in the same buffer), dried at critical point, gold coated and analyzed in a SEM 515-Philips. A. gemmatalis digestive tract consists of a straight duct of varying length and diameter, subdivided in three main regions: the foregut formed by the oral cavity, pharynx, esophagus, and crop; the midgut that is the largest portion of the digestive tract without noticeable morphological differentiation along its length; and the hindgut that is morphologically differentiated in pylorus, ileum, colon, and rectum. Although the general morphology of the A. gemmatalis digestive tract is quite similar to the other Lepidoptera species, the anatomical array of the crop muscular layers is quite different comparing with the description for other larval insect.

O trato digestivo dos insetos constitui uma importante barreira físico-química natural contra invasão de patógenos. Algumas larvas de lepidópteros são consideradas pragas agrícolas potenciais e sua biologia tem recebido muita atenção; no entanto, pouco se sabe sobre a morfologia do sistema digestivo. A análise morfológica do trato digestivo de Anticarsia gemmatalis em nível ultraestrutural é um método bastante eficaz para o estudo dos seus mecanismos de defesa. Os materiais foram fixados (solução de glutaraldeído 2,5%; 0.1M tampão fosfato, pH 7.3), pós-fixados (tetróxido de ósmio 1% no mesmo tampão), desidratados em ponto crítico, recobertos com ouro e analisados ao microscópio eletrônico de varredura 515-Philips. O trato digestivo de A. gemmatalis consiste de um tubo retilíneo de diâmetro e comprimento variável, subdividido em três regiões: intestino anterior formado pela cavidade bucal, faringe, esôfago e papo; o intestino médio que é a região mais longa do trato digestivo, sem aparente diferenciação morfológica ao longo do comprimento; e o intestino posterior que é diferenciado em piloro, íleo, cólon, e reto. Embora a morfologia geral do trato digestivo de A. gemmatalis seja bastante semelhante ao de outras espécies de Lepidoptera, o arranjo anatômico das camadas musculares do papo difere do descrito para larvas destes insetos.

Survivorship, larval development and pupal weight of Anticarsia gemmatalis (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) feeding on potential leguminous host plants / Sobrevivência, desenvolvimento larval e peso pupal de Anticarsia gemmatalis (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae) em plantas hospedeiras potenciais (leguminosas)

No Brasil, a lagarta-da-soja Anticarsia gemmatalis Hübner apresenta várias gerações sobrepostas por ano e parte da população sobrevive em plantas hospedeiras alternativas, principalmentenas regiões mais quentes. O objetivo deste estudo foi avaliar o desenvolvimento e a sobrevivência delagartas de A. gemmatalis em 17 leguminosas cultivadas e não-cultivadas, em laboratório. A sobrevivência das lagartas de A. gemmatalis alimentadas com leguminosas de verão variou de 91% emsoja a 5% em C. spectabilis Roth e mucuna. Nas leguminosas de inverno, a sobrevivência das lagartas variou de 90% em tremoço branco a 25% em ervilhaca comum. Todas as lagartas alimentadas com tremoço amarelo morreram nos primeiros ínstares. Nas leguminosas de verão não-cultivadas (anileiras), 70% das larvas atingiram a fase pupal em Indigofera suffruticosa Millsp., e 55% em I. truxillensis H.B.Ke I. endecaphyla Jacq. Considerando-se a sobrevivência, o desenvolvimento das fases imaturas e o peso pupal, as leguminosas mais adequadas para A. gemmatalis foram soja, guandu e tremoço branco.

In Brazil, the velvetbean caterpillar Anticarsia gemmatalis Hübner is multivoltine. Several overlapping generations occur with larvae feeding on alternate host plants in areas of warmer temperatures. In this study, the survivorship and development of A. gemmatalis larvae were evaluatedon 17 species of cultivated and non-cultivated legumes in laboratory conditions. Larval survivorship on summer legumes varied from 91% on soybean to 5% on showy crotalaria and on velvetbean. On winter legumes, survivorship of A. gemmatalis larvae varied from 90% on white lupin to 25% on common vetch. All larvae fed on yellow lupin died during early development. On non-cultivated summerlegumes, 70% of the larvae on Indigofera suffruticosa Millsp., and 55% on I. truxillensis H.B.K. and I. endecaphylla Jacq. reached the pupal stage. Based on survivorship, larval development and pupal weight, the most suitable legumes for A. gemmatalis were soybean, pigeon pea, and white lupin.

Morphological study of the hindgut in larvae of Anticarsia gemmatalis Hübner(Lepidoptera: Noctuidae) / Estudo morfológico do intestino posterior em larvas de Anticarsia gemmatalis Hübner (Lepidoptera: Noctuidae)

The velvetbean caterpillar (Anticarsia gemmatalis Hübner) has great economical interest as it affects the soybean crop worldwide. This work describes the morphology of the hindgut in A. gemmatalis larvae emphasizing their histological aspects. Distinct morphological regions, identified as pylorus, ileum, colon and rectum, constitute the hindgut of A. gemmatalis. A thin cuticular intima, a simple epithelium and muscular layer compose the hindgut wall, independent of the region. Microspines project from the cuticular intima in the posterior interstitial ring, between the midgut and the hindgut, and the posterior pyloric region. A single circular layer of large fibers, differing from the other hindgut regions that present two layers of muscular fibers, forms the rectal musculature. The distal ends of Malpighian tubules cross the rectum wall and constitute the cryptonephric excretory system typical in Lepidoptera larvae.

A lagarta da soja (Anticarsia gemmatalis Hübner) tem grande interesse econômico, pois afeta significativamente a cultura da soja em todo o mundo. Este trabalho descreve a morfologia do intestino posterior de larvas de A. gemmatalis, com ênfase nos seus aspectos histológicos. O intestino posterior é constituído por regiões morfologicamente distintas, identificadas como piloro, íleo, cólon e reto. Independente da região, a parede do intestino posterior é constituída por fina cutícula, epitélio simples e camada muscular. A íntima cuticular apresenta espículas no anel intersticial posterior, entre o intestino médio e o posterior, e na região posterior do piloro. A musculatura do reto é formada por camada única de largas fibras circulares, diferindo das demais regiões do intestino posterior que apresentam duas camadas de fibras musculares. As extremidades distais dos túbulos de Malpighi atravessam as paredes do reto, constituindo o sistema criptonefridial característico de Lepidoptera.

The larval midgut of Anticarsia gemmatalis (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae): light and electron microscopy studies of the epithelial cells

The morphology of the midgut epithelium cells of Anticarsia gemmatalis (Hübner) larvae is described by light and transmission electron microscopy. The midgut of A. gemmatalis is the largest portion of the digestive tract, with three distinct regions: proximal, media and distal. Its wall is formed by pseudostratified columnar epithelial tissue having four cell types: columnar, goblet, regenerative, and endocrine cells. The columnar cells are numerous and long, with the apical portion showing many lengthy microvilli and the basal portion invaginations forming a basal labyrinth. The goblet cells have a large goblet-shaped central cavity delimited by cytoplasmic projections filled with mitochondria. The regenerative cells present electron-dense cytoplasm and few organelles. The endocrine cells are characterized by electron-dense secretory granules, usually concentrated in the cytoplasm basal region.

A morfologia das células epiteliais do intestino médio de larvas de Anticarsia gemmatalis (Hübner) é descrita em microscopia de luz e eletrônica de transmissão. O intestino médio de A. gemmatalis é a maior porção do trato digestivo, apresentando três regiões distintas: proximal, média e distal. Sua parede é formada por um tecido epitelial pseudo-estratificado colunar, com quatro tipos celulares: células colunares, caliciformes, regenerativas e endócrinas. As células colunares, observadas em maior quantidade, são altas, apresentam longas e numerosas microvilosidades na porção apical e na porção basal as invaginações da membrana formam o labirinto basal. As células caliciformes apresentam uma grande câmara central delimitada por projeções citoplasmáticas repletas de mitocôndrias no interior. As células regenerativas têm o citoplasma mais elétron-denso e com poucas organelas. As células endócrinas são caracterizadas pela presença de grânulos secretores bastante elétron-densos concentrados principalmente no citoplasma basal da célula.

The larval midgut of Anticarsia gemmatalis (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae): light and electron microscopy studies of the epithelial cells

The morphology of the midgut epithelium cells of Anticarsia gemmatalis (Hübner) larvae is described by light and transmission electron microscopy. The midgut of A. gemmatalis is the largest portion of the digestive tract, with three distinct regions: proximal, media and distal. Its wall is formed by pseudostratified columnar epithelial tissue having four cell types: columnar, goblet, regenerative, and endocrine cells. The columnar cells are numerous and long, with the apical portion showing many lengthy microvilli and the basal portion invaginations forming a basal labyrinth. The goblet cells have a large goblet-shaped central cavity delimited by cytoplasmic projections filled with mitochondria. The regenerative cells present electron-dense cytoplasm and few organelles. The endocrine cells are characterized by electron-dense secretory granules, usually concentrated in the cytoplasm basal region.

A morfologia das células epiteliais do intestino médio de larvas de Anticarsia gemmatalis (Hübner) é descrita em microscopia de luz e eletrônica de transmissão. O intestino médio de A. gemmatalis é a maior porção do trato digestivo, apresentando três regiões distintas: proximal, média e distal. Sua parede é formada por um tecido epitelial pseudo-estratificado colunar, com quatro tipos celulares: células colunares, caliciformes, regenerativas e endócrinas. As células colunares, observadas em maior quantidade, são altas, apresentam longas e numerosas microvilosidades na porção apical e na porção basal as invaginações da membrana formam o labirinto basal. As células caliciformes apresentam uma grande câmara central delimitada por projeções citoplasmáticas repletas de mitocôndrias no interior. As células regenerativas têm o citoplasma mais elétron-denso e com poucas organelas. As células endócrinas são caracterizadas pela presença de grânulos secretores bastante elétron-densos concentrados principalmente no citoplasma basal da célula.