Influence of adjuvants added to teflubenzuron spray on resistant and susceptible strains of the soybean looper Chrysodeixis includens (Lepidoptera: Noctuidae) / Influência da adição de adjuvantes à calda de pulverização de teflubenzuron em linhagens resistentes e suscetíveis da lagarta falsa-medideira Chrysodeixis includens em soja (Lepidoptera: Noctuidae)

ABSTRACT: The soybean looper (SBL), Chrysodeixis includens (Walker, [1858]) (Lepidoptera: Noctuidae), is a soybean and cotton pest in South America countries. Field-evolved resistance of SBL to inhibitors of chitin biosynthesis has been reported in Brazil; however, this mode of action is still widely used against SBL. On this basis, we conducted laboratory bioassays to investigate if adjuvants (Nimbus®, TA 35®, Break-Thru® S 240, and Rizospray Extremo®) added to the teflubenzuron spray increase the mortality of SBL strains (resistant, heterozygous, and susceptible to chitin biosynthesis inhibitors). Using chromatography analysis, we also evaluated the amount of teflubenzuron on soybean leaves when applied alone or in combination with adjuvants. In laboratory bioassays, the biological activity of teflubenzuron increased against the susceptible SBL strain when adjuvants were added. In contrast, no relevant effects of adjuvants added to the teflubenzuron spray against heterozygous and resistant SBL larvae were detected. In leaf bioassays, even leaves from the upper third part of the plants containing a significantly higher amount of teflubenzuron (3.4 mg/kg vs 1.7 and 0.6 mg/kg); the mortality of SBL strains was similar when teflubenzuron was applied alone or in mixture with adjuvants. Our findings indicated that adjuvants added to teflubenzuron spray do not provide a substantial increase in the mortality of SBL strains resistant to chitin biosynthesis inhibitors. Therefore, it is necessary to reduce the use of this mode-of-action insecticide against SBL and to give preference to other insecticides or control tactic.

RESUMO: A lagarta falsa-medideira, Chrysodeixis includens (Walker, [1858]) (Lepidoptera: Noctuidae), é uma praga da soja e do algodão nos países da América do Sul. A resistência de C. includens a inibidores da biossíntese de quitina tem sido relatada no Brasil. Entretanto, esse modo de ação ainda é amplamente utilizado para controle de C. includens. Com base nisso, conduzimos bioensaios em laboratório para investigar se adjuvantes (Nimbus®, TA 35®, Break-Thru® S 240 e Rizospray Extremo®) adicionados à calda inseticida de teflubenzuron aumentam a mortalidade de linhagens de C. includens (resistentes, heterozigotos e suscetíveis a inibidores da biossíntese de quitina). Usando análise cromatográfica, também avaliamos a quantidade de teflubenzuron em folhas de soja quando aplicado isolado ou em combinação com adjuvantes. Em bioensaios de laboratório, a atividade biológica do teflubenzuron aumentou para a linhagem suscetível quando os adjuvantes foram adicionados à calda inseticida. Em contraste, nenhum efeito relevante de adjuvantes adicionados ao teflubenzuron foi detectado para os heterozigotos e resistentes. Em bioensaios de folhas, mesmo naquelas do terço superior das plantas, as quais apresentaram uma maior deposição de teflubenzuron (3,4 mg/kg vs 1,7 e 0,6 mg/kg); a mortalidade das linhagens de C. includens foi semelhante quando o teflubenzuron foi aplicado isolado ou com adjuvantes. Nossos resultados indicam que os adjuvantes adicionados ao teflubenzuron não fornecem um aumento substancial na mortalidade de linhagens de C. includens resistentes aos inibidores da biossíntese de quitina. Portanto, é necessário reduzir o uso desse modo de ação para o manejo de C. includens e dar preferência a outros inseticidas ou tática de controle.

Influence of adjuvants added to teflubenzuron spray on resistant and susceptible strains of the soybean looper Chrysodeixis includens (Lepidoptera: Noctuidae) / Influência da adição de adjuvantes à calda de pulverização de teflubenzuron em linhagens resistentes e suscetíveis da lagarta falsa-medideira Chrysodeixis includens em soja (Lepidoptera: Noctuidae)

The soybean looper (SBL), Chrysodeixis includens (Walker, [1858]) (Lepidoptera: Noctuidae), is a soybean and cotton pest in South America countries. Field-evolved resistance of SBL to inhibitors of chitin biosynthesis has been reported in Brazil; however, this mode of action is still widely used against SBL. On this basis, we conducted laboratory bioassays to investigate if adjuvants (Nimbus®, TA 35®, Break-Thru® S 240, and Rizospray Extremo®) added to the teflubenzuron spray increase the mortality of SBL strains (resistant, heterozygous, and susceptible to chitin biosynthesis inhibitors). Using chromatography analysis, we also evaluated the amount of teflubenzuron on soybean leaves when applied alone or in combination with adjuvants. In laboratory bioassays, the biological activity of teflubenzuron increased against the susceptible SBL strain when adjuvants were added. In contrast, no relevant effects of adjuvants added to the teflubenzuron spray against heterozygous and resistant SBL larvae were detected. In leaf bioassays, even leaves from the upper third part of the plants containing a significantly higher amount of teflubenzuron (3.4 mg/kg vs 1.7 and 0.6 mg/kg); the mortality of SBL strains was similar when teflubenzuron was applied alone or in mixture with adjuvants. Our findings indicated that adjuvants added to teflubenzuron spray do not provide a substantial increase in the mortality of SBL strains resistant to chitin biosynthesis inhibitors. Therefore, it is necessary to reduce the use of this mode-ofaction insecticide against SBL and to give preference to other insecticides or control tactic.

A lagarta falsa-medideira, Chrysodeixis includens (Walker, [1858]) (Lepidoptera: Noctuidae), é uma praga da soja e do algodão nos países da América do Sul. A resistência de C. includens a inibidores da biossíntese de quitina tem sido relatada no Brasil. Entretanto, esse modo de ação ainda é amplamente utilizado para controle de C. includens. Com base nisso, conduzimos bioensaios em laboratório para investigar se adjuvantes (Nimbus®, TA 35®, Break-Thru® S 240 e Rizospray Extremo®) adicionados à calda inseticida de teflubenzuron aumentam a mortalidade de linhagens de C. includens (resistentes, heterozigotos e suscetíveis a inibidores da biossíntese de quitina). Usando análise cromatográfica, também avaliamos a quantidade de teflubenzuron em folhas de soja quando aplicado isolado ou em combinação com adjuvantes. Em bioensaios de laboratório, a atividade biológica do teflubenzuron aumentou para a linhagem suscetível quando os adjuvantes foram adicionados à calda inseticida. Em contraste, nenhum efeito relevante de adjuvantes adicionados ao teflubenzuron foi detectado para os heterozigotos e resistentes. Em bioensaios de folhas, mesmo naquelas do terço superior das plantas, as quais apresentaram uma maior deposição de teflubenzuron (3,4 mg/kg vs 1,7 e 0,6 mg/kg); a mortalidade das linhagens de C. includens foi semelhante quando o teflubenzuron foi aplicado isolado ou com adjuvantes. Nossos resultados indicam que os adjuvantes adicionados ao teflubenzuron não fornecem um aumento substancial na mortalidade de linhagens de C. includens resistentes aos inibidores da biossíntese de quitina. Portanto, é necessário reduzir o uso desse modo de ação para o manejo de C. includens e dar preferência a outros inseticidas ou tática de controle.

Comparative susceptibility of Anticarsia gemmatalis Hübner (Lepidoptera: Erebidae) and Chrysodeixis includens (Walker) (Lepidoptera: Noctuidae) to insecticides / Suscetibilidade comparativa de Anticarsia gemmatalis Hübner (Lepidoptera: Erebidae) e Chrysodeixis includens (Walker) (Lepidoptera: Noctuidae) a inseticidas

Chrysodeixis includens (Walker) and Anticarsia gemmatalis Hübner are important soybean defoliators. The chemical control of A. gemmatalis has been easier and more effective than that of C. includens. It is hypothesized that C. includens is natural tolerant to insecticides. This study quantified and compare the susceptibility of C. includens and A. gemmatalis to the insecticides flubendiamide, methomyl, and spinetoram. A susceptible population of each species, maintained under laboratory conditions without insecticides selection pressure for more than 17 generations, was used. Ingestion bioassays using five to eight concentrations of each insecticide applied on the artificial diet surface were used to estimate the LC50 and LC99 (LC = Lethal Concentration). The tolerance ratio (TR) was calculated by dividing the LC50 or LC99 of the most tolerant species by the respective value of the most susceptible species. Chrysodeixis includens was more tolerant to all insecticides tested than A. gemmatalis, with TR50 values of 45.9-, 10.0- and 2.6-fold for methomyl, flubendiamide, and spinetoram. These findings indicated that the risk of evolution of resistance may be higher for C. includens than A. gemmatalis due to differential survival when exposed to the same dose of insecticide applied in soybean fields. Therefore, to improve the control of both species, integrated pest management (IPM) and insect resistance management (IRM) strategies should be considered to avoid control failures in field conditions.

Chrysodeixis includens (Walker) e Anticarsia gemmatalis Hübner são importantes desfolhadoras da cultura da soja. O controle químico de A. gemmatalis tem sido mais fácil e eficaz quando comparado a C. includens, sendo uma hipótese para isso a maior tolerância natural de C. includens aos inseticidas. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi quantificar e comparar a suscetibilidade de C. includens e A. gemmatalis aos inseticidas flubendiamida, metomil e espinetoram. Nos bioensaios foram utilizadas uma população suscetível de referência de cada espécie, mantidas em laboratório sem pressão de seleção por inseticidas a mais de 17 gerações. O método de bioensaio foi o de ingestão com aplicação de cinco a oito concentrações de cada inseticida na superfície da dieta artificial para estimativa da CL50 e CL99 (CL = Concentrações Letais). A razão de tolerância (RT) foi calculada pela divisão da CL50 ou CL99 da espécie mais tolerante pelo respectivo valor da espécie mais suscetível. Chrysodeixis includens foi mais tolerante aos inseticidas testados do que A. gemmatalis. A tolerância diferencial pode indicar o risco de evolução da resistência, nesse caso maior para C. includens a metomil e flubendiamida, porque apresentaram maiores valores de RT50 (45,9 e 10,0 vezes respectivamente) do que para espinetoram (RT50 2,6 vezes). Para evitar fracassos no controle é importante adotar as premissas do Manejo Integrado de Pragas (MIP) e do Manejo da Resistência de Insetos (MRI).

Biological activity of Bt proteins expressed in different structures of transgenic corn against Spodoptera frugiperda / Atividade biológica de proteínas Bt expressas em diferentes estruturas de milho transgênico em Spodoptera frugiperda

Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) is the main target pest of Bt corn technologies, such as YieldGard VT PRO(tm) (Cry1A.105/Cry2Ab2) and PowerCore(tm) (Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1F). In this study, it was evaluated the biological activity of Bt proteins expressed in different plant structures of YieldGard VT PRO(tm) and PowerCore(tm) corn against S. frugiperda . Complete mortality of S. frugiperda neonates was observed on leaf-disc of both Bt corn technologies. However, the mortality in silks and grains was lower than 50 and 6%, respectively. In addition, more than 49% of the surviving larvae in silks and grains completed the biological cycle. However, all life table parameters were negatively affected in insects that developed in silks and grains of both Bt corn events. In summary, the low biological activity of Bt proteins expressed on silks and grains of YieldGard VT PRO(tm) and PowerCore(tm) corn can contribute to the resistance evolution in S. frugiperda populations.(AU)

Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae ) é a principal praga-alvo dos eventos de milho YieldGard VT PRO(tm) (Cry1A.105/Cry2Ab2) e PowerCore(tm) (Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1F). Para subsidiar o manejo de resistência, avaliou-se a atividade biológica das proteínas de Bt expressas em diferentes estruturas dessas tecnologias de milho Bt contra S. frugiperda . Em discos de folha de milho YieldGard VT PRO(tm) e PowerCore(tm), houve mortalidade completa de neonatas de S. frugiperda . No entanto, em estilo-estigmas e grãos, a mortalidade foi inferior a 50% e 6%, respectivamente. Em adição, mais de 49% das larvas sobreviventes em estilos-estigmas e grãos completaram o ciclo biológico. No entanto, todos os parâmetros de tabela de vida de fertilidade foram negativamente afetados nos insetos que se desenvolveram em estilos-estigmas e grãos de milho Bt. A baixa atividade biológica das proteínas Bt expressas em estilos-estigmas e grãos de milho YieldGard VT PRO(tm) e PowerCore(tm) pode contribuir para a evolução de resistência em populações de S. frugiperda.(AU)

Biological activity of Bt proteins expressed in different structures of transgenic corn against Spodoptera frugiperda / Atividade biológica de proteínas Bt expressas em diferentes estruturas de milho transgênico em Spodoptera frugiperda

Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) is the main target pest of Bt corn technologies, such as YieldGard VT PRO(tm) (Cry1A.105/Cry2Ab2) and PowerCore(tm) (Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1F). In this study, it was evaluated the biological activity of Bt proteins expressed in different plant structures of YieldGard VT PRO(tm) and PowerCore(tm) corn against S. frugiperda . Complete mortality of S. frugiperda neonates was observed on leaf-disc of both Bt corn technologies. However, the mortality in silks and grains was lower than 50 and 6%, respectively. In addition, more than 49% of the surviving larvae in silks and grains completed the biological cycle. However, all life table parameters were negatively affected in insects that developed in silks and grains of both Bt corn events. In summary, the low biological activity of Bt proteins expressed on silks and grains of YieldGard VT PRO(tm) and PowerCore(tm) corn can contribute to the resistance evolution in S. frugiperda populations.

Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae ) é a principal praga-alvo dos eventos de milho YieldGard VT PRO(tm) (Cry1A.105/Cry2Ab2) e PowerCore(tm) (Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1F). Para subsidiar o manejo de resistência, avaliou-se a atividade biológica das proteínas de Bt expressas em diferentes estruturas dessas tecnologias de milho Bt contra S. frugiperda . Em discos de folha de milho YieldGard VT PRO(tm) e PowerCore(tm), houve mortalidade completa de neonatas de S. frugiperda . No entanto, em estilo-estigmas e grãos, a mortalidade foi inferior a 50% e 6%, respectivamente. Em adição, mais de 49% das larvas sobreviventes em estilos-estigmas e grãos completaram o ciclo biológico. No entanto, todos os parâmetros de tabela de vida de fertilidade foram negativamente afetados nos insetos que se desenvolveram em estilos-estigmas e grãos de milho Bt. A baixa atividade biológica das proteínas Bt expressas em estilos-estigmas e grãos de milho YieldGard VT PRO(tm) e PowerCore(tm) pode contribuir para a evolução de resistência em populações de S. frugiperda.

Biological activity of Bt proteins expressed in different structures of transgenic corn against Spodoptera frugiperda / Atividade biológica de proteínas Bt expressas em diferentes estruturas de milho transgênico em Spodoptera frugiperda

ABSTRACT: Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) is the main target pest of Bt corn technologies, such as YieldGard VT PRO(tm) (Cry1A.105/Cry2Ab2) and PowerCore(tm) (Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1F). In this study, it was evaluated the biological activity of Bt proteins expressed in different plant structures of YieldGard VT PRO(tm) and PowerCore(tm) corn against S. frugiperda . Complete mortality of S. frugiperda neonates was observed on leaf-disc of both Bt corn technologies. However, the mortality in silks and grains was lower than 50 and 6%, respectively. In addition, more than 49% of the surviving larvae in silks and grains completed the biological cycle. However, all life table parameters were negatively affected in insects that developed in silks and grains of both Bt corn events. In summary, the low biological activity of Bt proteins expressed on silks and grains of YieldGard VT PRO(tm) and PowerCore(tm) corn can contribute to the resistance evolution in S. frugiperda populations.

RESUMO: Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae ) é a principal praga-alvo dos eventos de milho YieldGard VT PRO(tm) (Cry1A.105/Cry2Ab2) e PowerCore(tm) (Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1F). Para subsidiar o manejo de resistência, avaliou-se a atividade biológica das proteínas de Bt expressas em diferentes estruturas dessas tecnologias de milho Bt contra S. frugiperda . Em discos de folha de milho YieldGard VT PRO(tm) e PowerCore(tm), houve mortalidade completa de neonatas de S. frugiperda . No entanto, em estilo-estigmas e grãos, a mortalidade foi inferior a 50% e 6%, respectivamente. Em adição, mais de 49% das larvas sobreviventes em estilos-estigmas e grãos completaram o ciclo biológico. No entanto, todos os parâmetros de tabela de vida de fertilidade foram negativamente afetados nos insetos que se desenvolveram em estilos-estigmas e grãos de milho Bt. A baixa atividade biológica das proteínas Bt expressas em estilos-estigmas e grãos de milho YieldGard VT PRO(tm) e PowerCore(tm) pode contribuir para a evolução de resistência em populações de S. frugiperda .