Visando detectar alternativas de manejo para a lagarta-do-cartucho-do-milho, Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae), realizou-se, primeiramente, uma triagem em extratos etanólicos preparados das estruturas (folhas, ramos e sementes) de diferentes espécies de Annonaceae (Annona cacans, A. montana, A. mucosa, A. reticulata, A. sylvatica e Duguetia lanceolata). Com base nessa etapa inicial, constatou-se que o extrato etanólico das sementes de A. mucosa (ESAM) foi o mais promissor, causando significativa toxicidade aguda (CL50 e CL90 de 842,97 e 1.882,00 mg kg-1, respectivamente) e pronunciada inibição do desenvolvimento larval (toxicidade crônica), após sete dias de exposição a dietas tratadas. Na CL50, o ESAM reduziu as viabilidades larval e pupal e o peso de pupas com 24 horas, e aumentou a duração da fase larval. No entanto, o ESAM não ocasionou efeito fagodeterrente para larvas de quarto ínstar de S. frugiperda, embora tenha reduzido o consumo ao longo do tempo. Feito isso, a eficácia de ESAM foi comparada com inseticidas comerciais de origem natural (Azamax® 1,2 EC) e sintética (Premio® SC). Nessa comparação, o ESAM (na CL90) apresentou eficácia similar (equitóxico) aos dois produtos comerciais (utilizados na dose registrada para o controle do inseto-praga). A seguir, foi realizado o fracionamento biomonitorado através de diferentes técnicas cromatográficas que conduziu ao isolamento da acetogenina roliniastatina-1, identificada (com base em técnicas espectroscópicas) como componente majoritário da fração mais ativa do extrato etanólico de A. mucosa. Roliniastatina-1 foi então novamente ensaiada frente a larvas de S. frugiperda e ocasionou significativos efeitos agudos (mortalidade larval) e crônicos (redução do desevolvimento larval). Por fim, investigou-se a bioatividade de uma formulação à base de acetogeninas (Anosom® 1 EC) recentemente registrada, tanto isoladamente quanto em mistura com uma formulação à base de limonoides (Azamax® 1,2 EC). Anosom® 1 EC, testado na CL90 estimada (2.959,00 mg kg-1) e Azamax® 1,2 EC, testado na concentração registrada para o controle do inseto-praga (4.000,00 mg kg-1), causaram significativa mortalidade larval, sem ocorrer diferença entre os tratamentos tanto quando testados isoladamente como em mistura binária. Anosom® 1 EC (na CL50) provocou ainda aumento significativo das mortalidades larval e pupal e da duração da fase larval, bem como redução do peso pupal do inseto. Dessa forma, derivados de Annonaceae podem constituir um componente útil para o manejo integrado de S. frugiperda em condições de campo. / A screening with ethanolic extracts prepared from structures (leaves, branches and seeds) from different species of Annonaceae (Annona cacans, A. montana, A. mucosa, A. reticulate, A. sylvatica and Duguetia lanceolata) aiming to detect management alternatives for Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) was done. Based on this initial phase, it was verified that the ethanolic extract from seeds of A. mucosa (AMSE) was the most promising one, causing significant acute toxicity (LC50 and LC90 of 842.97 and 1,822.00 mg kg-1, respectively) and pronounced inhibition of larval development (chronic toxicity) after a 7-day exposition to treated diets. At LC50, AMSE decreased larval and pupal viabilities and also the pupal weight at 24 hours, and increased the larval phase duration. However, AMSE didn\'t cause antifeedant effect for 4-instar S. frugiperda larvae, though it decreased consumption throughout the time. After that, AMSE efficacy was compared to commercial pesticides from natural (Azamax® 1.2 EC) and synthetic (Premio® SC) origin. In this confrontation, AMSE (at LC90) showed efficacy similar to that of commercial products (used at registered dose for S. frugiperda control). Then, the bioguided fractionation using different chromatographic techniques which led to isolation of acetogenin rolliniastatin-1 identified as the majoritary compound of the most active ethanolic extract from A. mucosa. After that, rolliniastatin-1 was again tested against S. frugiperda larvae and caused significant acute (larval mortality) and chronic (decrease of larval development) effects. Finally, the bioactivity of a newly-registered acetogenin-based (Anosom® 1 EC) formulation was investigated, both separately and mixed with a limonoid-based formulation (Azamax® 1.2 EC). Anosom® 1 EC, tested at estimated LC90 (2,959.00 mg kg-1) and Azamax® 1.2 EC, tested at registered dose for S. frugiperda (4,000.00 mg kg-1) led to significant larval mortality, without happening any differences between treatments either tested separately or in a binary mixture. Anosom® 1 EC (at LC50) also led to significant increase of larval and pupal mortality and larval phase, as well as insect pupal weight decrease. Thus, Annonaceae derivates can be a useful component for S. frugiperda integrated management under field conditions.

Spodoptera frugiperda é um inseto-praga responsável por altos níveis de desfolhamento em gramíneas cultivadas, sendo que, dentre os métodos de controle, o biológico pode vir a tornar-se uma alternativa. Foi feita uma revisão de literatura sobre parasitóides de S. frugiperda. A ocorrência de parasitóides desse inseto, em áreas de cultivo de milho da EEA/IRGA, foi avaliada em Cachoeirinha, RS. Verificou-se a presença de Chelonus sp., Cotesia sp. e Exaticolus sp. (Hym., Braconidae), Campoletis flavicincta e Ophion sp. (Hym., Ichneumonidae) e de Archytas incertus e Lespesia archippivora (Dip., Tachinidae), com predomínio de C. flavicincta. Em função da dificuldade de obtenção de fêmeas deste inseto em laboratório, foram avaliadas diferentes condições de criação. Desta forma, registrou-se uma razão sexual de 0,41 quando foram expostas lagartas de segundo ínstar de S. frugiperda, as fêmeas do parasitóide apresentavam idade entre 3 e 6 dias e os casais foram formados no momento da exposição. Por fim, aspectos referentes à interação entre C. flavicincta/S. frugiperda/B. thuringiensis aizawai, em laboratório, foram avaliados A partir de análise do consumo alimentar de folhas de milho, observou-se que lagartas parasitadas e infectadas apresentaram um menor consumo, apesar do mesmo não ter diferido daquele de lagartas apenas parasitadas. A mortalidade das lagartas parasitadas e infectadas foi superior tanto das infectadas quanto das parasitadas. Lagartas infectadas mostraram um período de alimentação que não diferiu das sadias, apesar de terem apresentado maior duração da fase larval. Indivíduos descendentes de casais que emergiram de lagartas infectadas não tiveram alteradas suas características biológicas. A análise histológica de lagartas parasitadas e infectadas indicou não ter havido alteração no ovo e larva do parasitóide, resultante da ação do bacilo. Pode-se, portanto, inferir que o uso conjunto do parasitóide e da bactéria não resulta em prejuízo para o parasitóide.

A estratégia de pirâmide de genes tem sido explorada para retardar a evolução da resistência de insetos a plantas geneticamente modificadas que expressam proteínas inseticidas de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt). No Brasil, às tecnologias de milho YieldGard VT PRO™ (VT PRO) e PowerCore™ (PW) que expressam as proteínas Cry1A.105/Cry2Ab2 e Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1F, respectivamente, foram liberadas para uso comercial em 2009. Para subsidiar programas de Manejo da Resistência de Insetos (MRI) foram conduzidos trabalhos para avaliar o risco de evolução da resistência de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) ao milho VT PRO e PW. Inicialmente foram realizados estudos para avaliar a atividade biológica de proteínas Bt expressas em diferentes estruturas da planta de milho VT PRO e PW sobre S. frugiperda e monitorar a suscetibilidade a Cry1A.105 e Cry2Ab2 em populações da praga coletadas em diferentes regiões geográficas do Brasil durante as safras de 2011 a 2014. Houve 100% de mortalidade de neonatas de S. frugiperda quando expostas ao tecido foliar de milho VT PRO e PW. No entanto, em estilo-estigmas e grãos, a mortalidade foi inferior a 50 e 6% respectivamente. Variabilidade geográfica na suscetibilidade de populações S. frugiperda a Cry1A.105 e Cry2Ab2 foi detectada, com reduções significativas na suscetibilidade a essas proteínas para algumas populações de 2011 a 2014. A técnica de \"F2 screen\" foi utilizada para a caracterização da resistência de S. frugiperda ao milho VT PRO e PW a partir de populações coletadas na safra de 2012. Verificou-se uma alta variabilidade na frequência fenotípica de isofamílias resistentes ao milho VT PRO e PW, sendo que as maiores frequências foram observadas em populações coletadas na região Central do Brasil. Com a técnica de \"F2 screen\" foi possível selecionar linhagens resistentes ao milho VT PRO e PW, denominadas de RR-2 e RR-3 respectivamente. Tanto a linhagem RR-2 quanto a RR-3 que foram criadas por 18 gerações consecutivas nos respectivos eventos de milho Bt apresentaram razões de resistência superiores a 3300, 2700 e ≈ 10 vezes a Cry1A.105, Cry1F e Cry2Ab2, respectivamente. Cruzamentos recíprocos das linhagens RR-2 e RR-3 com uma linhagem suscetível de referência revelaram que o padrão da herança da resistência é autossômica recessiva. A recessividade genética da resistência também foi confirmada pela mortalidade completa de indivíduos heterozigotos (descendentes provenientes de cruzamentos entre as linhagens RR-2 ou RR-3 com a linhagem suscetível) em tecidos de milho VT PRO e PW, demonstrando que esses eventos atendem ao conceito de alta dose para o MRI. Em retrocruzamentos da progênie F1 dos cruzamentos recíprocos com as linhagens resistentes confirmou-se a hipótese de que a resistência é poligênica. A presença de custo adaptativo associado à resistência foi verificada para as linhagens RR-2 e RR-3, porém ausente para os indivíduos heterozigotos, baseado nos parâmetros biológicos avaliados. Neste estudo fornecemos a primeira evidência do potencial de evolução da resistência de S. frugiperda a eventos de milho Bt piramidados e informações para o refinamento das estratégias de MRI para preservar a vida útil das tecnologias de milho Bt para o controle de S. frugiperda no Brasil. / The strategy of pyramid of genes has been exploited to delay the evolution of insect resistance to genetically modified crops expressing insecticidal proteins from from Bacillus thuringiensis Berliner (Bt). In Brazil, YieldGard VT Pro™ (VT PRO) and PowerCore™ (PW) corn technologies expressing Cry1A.105/Cry2Ab2 and Cry1A.105/Cry2Ab2/Cry1F proteins respectively were released for commercial use in 2009. Resistance risk assessment were conducted to support an Insect Resistance Management (IRM) program of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) to VT PRO and PW corn. Initially, studies were conducted to evaluate the biological activity of Bt proteins expressed in different plant structures of VT PRO and PW corn on S. frugiperda and to monitor the susceptibility to Cry1A.105 and Cry2Ab2 in pest populations collected from different geographical regions in Brazil from 2011 to 2014 growing seasons. The mortality of neonate larvae of S. frugiperda was 100% when fed on leaf tissue of VT PRO and PW corn. However, the larval mortality when fed on silks and grains was less than 50 and 6% respectively. A geographical variation in the susceptibility of S. frugiperda to Cry1A.105 and Cry2Ab2 proteins was detected among populations, with significant reduction in susceptibility to these proteins in some populations from 2011 to 2014. The F2 screen technique was used to characterize the resistance of S. frugiperda to VT PRO and PW corn from populations sampled in 2012 growing season. High variability in the frequency of resistant phenotypic isofamilies to VT PRO and PW corn was obtained with higher frequencies in S. frugiperda populations from Midwestern region of Brazil. Resistant populations to VT PRO and PW corn were selected by using F2 screen which were designated as RR-2 and RR-3 strains respectively. Both RR-2 and RR-3 strains reared on respective Bt maize events for 18 consecutive generations showed resistance ratios greater than 3,300; 2,700 and ≈ 10-fold to Cry1A.105, Cry1F and Cry2Ab2 respectively. Reciprocal crosses of RR-2 and RR-3 strains with a susceptible reference strain revealed that the inheritance of resistance is autosomal recessive. The genetic recessiveness of the resistance was also confirmed by the complete mortality of heterozygous individuals (offspring from the crosses between RR-2 or RR-3 strains with susceptible strain) on VT PRO and PW corn leaf tissues, indicating that these events meet the concept of high-dose for IRM strategies. Backcrosses of F1 progenies with both resistant strains revealed that resistance is polygenic. Fitness costs associated with resistance were found in RR-2 e RR-3 strains but not in heterozygous individuals, based on life history traits. In this study, we reported the first evidence of the potential of S. frugiperda to evolve resistance to pyramided Bt corn events, as well as provide valuable information to support the current IRM strategies to preserve the useful life of Bt corn technologies for S. frugiperda control in Brazil.

A partir de 24 amostras de solos foram isoladas 461 colônias bacterianas, sendo que destas 190 foram identificadas como Bacillus thuringiensis (Bt). A relação entre as características químicas das amostras de solos e a presença do patógeno pode ser expressa por iBt = -0,4 + 0,6Ca + 0,07Cu + 0,009Fe - 0,53Mg -0,12Mn + 1,26Zn. Dentre os 83 isolados de Bt testados para o controle de Spodoptera frugiperda, o ESALQ 3.7 mostrou-se mais promissor para o controle desta praga, causando 86,6% de mortalidade em lagartas provenientes da população de São Paulo, com uma CL50 estimada de 0,749 x 108 esporos/mL. Esse isolado possui as toxinas Cry1Ac, Cry1C e Cry1E que justificam sua eficiência para S. frugiperda. Toxinas da classe Cry1 foram encontradas em 72% dos isolados testados contra este inseto. Foram observadas diferenças na suscetibilidade entre as três populações (São Paulo, Minas Gerais e Rio Grande do Sul) da lagarta-do-cartucho do milho para 49,4% dos isolados testados e na população de São Paulo, alguns isolados afetaram os parâmetros biológicos das lagartas sobreviventes aos tratamentos. A persistência do Dipel foi superior às outras formulações de Bt, até 27 horas depois da aplicação dos tratamentos (65.772 esporos/mL), porém sua meia vida (p = 17,54 horas) foi inferior ao Ecotech e Bac-Control. O estudo da persistência do isolado ESALQ 3.7 foi prejudicado por fatores bióticos e abióticos tanto em campo como em casa-de-vegetação, que comprometeram a validação dos resultados. Não foi verificada diferença estatística significativa nas notas da escala de dano causado pela lagarta-do-cartucho na testemunha e o tratamento com o isolado ESALQ 3.7. Nos estudos de interação com outros entomopatógenos observou-se que entre Bt e Heterorhabditis sp. ocorreu interação positiva, variando de efeito aditivo a sinergismo subaditivo, de acordo com a concentração do nematóide. Entre Bt e os fungos entomopatogênicos Beauveria bassiana e Nomuraea rileyi foi verificada interação negativa (antagonismo) e entre um vírus de poliedrose nuclear e Bt a interação foi negativa e positiva (efeito aditivo), dependendo da concentração do vírus. / From 24 soil samples about 461 bacterial colonies have been isolated, and 190 were identified as Bacillus thuringiensis (Bt). The relation between soil chemical characteristics and the presence of this pathogen may be expressed by the equation iBt = -0,4 + 0,6Ca + 0,07Cu + 0,009Fe - 0,53Mg -0,12Mn + 1,26Zn. Among 83 Bt isolates assayed against Spodoptera frugiperda, the ESALQ 3.7 was the most effective to control this pest, causing 86.6% of mortality to São Paulo larvae, with an estimated LC 50 of 0.749 x 108 spores/mL. This isolate has the toxins Cry1Ac, Cry1C e Cry1E that justify its efficiency against S. frugiperda. The Cry1 toxins were found in 72% of isolates assayed for this pest. There have been observed differences in the susceptibility among three fall armyworm populations (São Paulo, Minas Gerais e Rio Grande do Sul) to 49.4% of the assayed isolates, and some of them affected the biological parameters of the São Paulo larvae. The Dipel persistence was higher than the others Bt based products, until 27 hours after application (65.772 spores/mL), but its half life (p = 17.54 hours) was lower than Ecothech and Bac-Control. The study of ESALQ 3.7 persistence was prejudiced by biotic and abiotic factors in field condition and at the greenhouse conditions, that consequently constrained the data validation. About the isolate ESALQ 3.7 efficiency in the field, there was no statistical differences in the damage caused by fall armyworm in the control and treatment. In the interaction studies with other entomopathogens, it was observed a positive interaction between Bt and Heterorhabditis sp. This interaction varied from na additive effect to a subadditive sinergism, according to nematode concentration. Between Bt and entomopathogenic fungi Beauveria bassiana e Nomuraea rileyi it was observed a negative interaction (antagonism). Also, the interaction between a poliedrosis nuclear vírus and Bt varied according to the virus concentration.

Plantas transgênicas que expressam toxinas de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) têm sido amplamente utilizadas para o controle de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) no Brasil. Entretanto, a evolução da resistência é um dos maiores entraves para a continuidade do uso desta tecnologia. Para subsidiar programas de Manejo da Resistência de Insetos (MRI), foram conduzidos estudos para o aprimoramento dos programas de manejo da resistência de S. frugiperda a tecnologias Bt. Foram realizadas estudos para determinar a dominância funcional da resistência de S. frugiperda a tecnologias Bt mediante a avaliação da sobrevivência de larvas neonatas provenientes das linhagens de S. frugiperda resistentes ao milho Herculex® que expressa a proteína Cry1F (HX-R), ao milho YieldGard VT PRO™ que expressa as proteínas Cry1A.105 e Cry2Ab2 (VT-R), ao milho PowerCore™ que expressa as proteínas Cry1A.105, Cry2Ab2 e Cry1F (PW-R), e ao milho Agrisure Viptera™ que expressa a proteína Vip3Aa20 (Vip-R), além da linhagem suscetível (Sus) e de suas respectivas linhagens heterozigotas em diversas tecnologias de milho e algodão Bt. Posteriormente, um método prático para o monitoramento fenotípico da suscetibilidade a diferentes tecnologias de milho e algodão Bt foi testado a partir da avaliação da sobrevivência de larvas neonatas em folhas de plantas Bt em populações de S. frugiperda provenientes dos Estados do Rio Grande do Sul, Paraná, São Paulo, Goiás e Bahia na safra agrícola 2014/15. E por último, a estimativa da frequência de alelos de resistência de S. frugiperda a Vip3Aa20 foi validada pelo método de F1 screen. Em geral, observou-se alta mortalidade dos heterozigotos nas tecnologias Bt testadas, comprovando que a resistência de S. frugiperda a proteínas Bt é funcionalmente recessiva o que suporta a estratégia de refúgio em programas de MRI. Verificou-se também que linhagens resistentes a eventos que expressam proteínas Cry não sobrevivem em tecnologias que expressam proteína Vip. No monitoramento prático da suscetibilidade a tecnologias Bt, sobrevivência larval superior a 70% foi observada para populações de campo do Paraná, Goiás e Bahia no milho Herculex®. Em tecnologias de milho PowerCore™ e YieldGard VT PRO™ houve sobrevivência larval variando de 1,1 a 17,9%. Em contraste, não houve sobreviventes em tecnologias de milho Viptera™. Em algodão WideStrike® que expressa as proteínas Cry1Ac e Cry1F, sobrevivência acima de 41% foi observada para populações de campo de S. frugiperda. A sobrevivência larval em Bollgard II® que expressa as proteínas Cry1Ac e Cry2Ab2 variou de 14 a 40%. No algodão TwinLink® que expressa as proteínas Cry1Ab e Cry2Ae, a sobrevivência larval das populações foi menor que 20%. O método de F1 screen foi eficiente na detecção de alelos de resistência a Vip3Aa20 em populações de S. frugiperda provenientes de diferentes regiões produtoras de milho no Brasil na safra 2014/2015. De 263 isofamílias testadas, foram detectadas três isofamílias positivas oriundas do Paraná, Mato Grosso e Goiás. A frequência de resistência estimada a Vip3Aa20 variou de 0,0140 a 0,0367 nas populações avaliadas, sendo que a frequência total foi de 0,0076. Neste estudo, fornecemos informações para refinar as estratégias de MRI, além de introduzir novas técnicas para monitorar a resistência de S. frugiperda a tecnologias Bt no Brasil. / Transgenic plants expressing toxins from Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) have been widely used to the control of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) in Brazil. However, the resistance evolution is one of the major threats to the continuous use of this technology. To subsidize Insect Resistance Management (IRM), studies were conducted to improve S. frugiperda resistance management programs to Bt technologies. Studies to determine functional dominance of resistance of S. frugiperda to Bt technologies were conducted by evaluating neonate larval survival of S. frugiperda strains resistant to Herculex® maize expressing Cry1F protein (HX-R), to YieldGard VT PRO™ maize expressing Cry1A.105 and Cry2Ab2 proteins (VT-R), to PowerCore™ maize expressing Cry1A.105, Cry2Ab2 and Cry1F proteins (PW-R) and to Agrisure Viptera™ maize expressing Vip3Aa20 protein (Vip- R), in addition to susceptible strain (Sus) and the respective heterozygous strains in several Bt maize and cotton technologies cultivated in Brazil. Then, a practical method for phenotypic resistance monitoring of several Bt maize and cotton were tested, based on neonate larval survival on Bt leaf tissue in S. frugiperda populations collected from Rio Grande do Sul, Paraná, São Paulo, Goiás and Bahia States. Finally, the F1 screen method was validated to estimate the frequency of Vip3Aa20 resistance alleles in S. frugiperda. In general, high mortality of heterozygous individuals was observed on Bt technologies, confirming that resistance of S. frugiperda to Bt proteins is functionally recessive and supporting the importance of refuge areas in IRM programs. No larval survival on Vip expressing maize was found with strains of S. frugiperda resistant to maize expressing Cry toxins. In the practical resistance monitoring, more than 70% of larval survival in field populations of S. frugiperda from Paraná, Goiás and Bahia was detected in Herculex® maize. Larval survival on PowerCore™ and YieldGard VT PRO™ maize technologies ranged from 1.1 to 17.9%. In contrast, no larval survival of field populations was observed on Viptera™ maize technologies. On WideStrike® cotton, more than 41% larval survival was observed in field populations of S. frugiperda. The larval survival was on Bollgard II® ranged from 14 to 40%. In TwinLink® the larval survival was lower than 20%. The F1 screen method was efficient in detecting Vip3Aa20 resistance alleles in field populations of S. frugiperda. From a total of 263 isofamily lines tested, three positive isofamily lines from Paraná, Mato Grosso and Goiás were found. The frequency of Vip3Aa20 resistance alleles ranged from 0.0140 to 0.0367, with overall frequency of 0.0076. In this study, we provide valuable information to improve IRM strategies and propose new methods to monitor resistance of S. frugiperda to Bt technologies in Brazil.

Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) tem sido uma das pragas mais importantes da cultura do milho no Paraguai e Brasil. Este trabalho foi realizado para subsidiar programas de manejo de resistência no Paraguai, reconhecendo-se a proximidade das fronteiras agrícolas desse país com Brasil e a alta capacidade de dispersão de S. frugiperda. Para tanto, foram realizados estudos de caracterização da suscetibilidade aos inseticidas lufenuron e flubendiamide e de diversidade genética e o fluxo gênico em populações de S. frugiperda coletadas nas principais regiões produtoras de milho do Paraguai e de dois Estados fronteiriços do Brasil (Mato Grosso do Sul e Paraná). O método de bioensaio para a caracterização das linhas-básica de suscetibilidade foi o de tratamento superficial da dieta artificial com o inseticida. As variações na suscetibilidade a lufenuron e flubendiamide entre as populações de S. frugiperda testadas foram baixas (< 4 vezes), comparando-se as populações das regiões Oriental e Ocidental do Paraguai que apresentam caraterísticas climáticas distintas ou entre as populações do Paraguai e do Brasil. Para o monitoramento da suscetibilidade de populações de S. frugiperda no Paraguai foram definidas as doses diagnósticas, baseada na DL99, de 0,16 &mu;g de lufenuron.cm-2 (equivalente a 10 &mu;g de lufenuron.mL-1 de água) e 2,84 &mu;g de flubendiamide.cm-2 (180 &mu;g de flubendiamide.mL-1 de água). Mediante o uso de 12 loci microssatélites, foram verificadas maior diversidade genética dentro das populações (87,70%) quando comparada entre as populações de cada país (9,91%) e entre países (2,39%). Sendo assim, não foi constatada alta estruturação genética entre as populações de S. frugiperda coletadas no Paraguai e Brasil. As populações do Paraguai mostraram-se mais distintas entre si quando comparadas com as populações do Brasil. Nossos resultados apontam baixa estruturação genética e moderado/alto fluxo gênico entre as localidades de coleta de populações de S. frugiperda e entre as populações do Paraguai e Brasil. Os resultados obtidos na presente pesquisa servirão para a implementação de um programa de manejo da resistência de S. frugiperda a inseticidas no Paraguai, com ênfase na necessidade de ações no âmbito regional considerando os estados fronteiriços do Brasil. / Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) has been one of the most important corn pests in Paraguay and Brazil. This research was conducted to collect information to insect resistance management programs in Paraguay considering the proximity of agricultural borders of this country with Brazil and the high dispersal capacity of S. frugiperda. We conducted studies to characterize the susceptibility to the insecticides lufenuron e flubendiamide and to evaluate the genetic diversity and gene flow among S. frugiperda populations collected from major corn-producing regions in Paraguay and two frontier States of Brazil (Mato Grosso do Sul and Paraná). The bioassay method to characterize the baseline susceptibility was the diet surface treatment with the insecticide. The variation in the susceptibility to lufenuron and flubendiamide among S. frugiperda populations tested was low (< 4-fold) by comparing populations from Estearn and Western regions of Paraguay with distinct climatic conditions or populations from Paraguay and Brazil. For susceptibility monitoring to lufenuron and flubendiamide in S. frugiperda populations in Paraguay, we defined the diagnostic doses based on LD99 of 0.16 &mu;g of lufenuron.cm-2 (equivalent to 10 &mu;g of lufenuron.mL-1 of water) and 2,84 &mu;g of flubendiamide.cm-2 (180 &mu;g of flubendiamide.mL-1 of water). Using 12 microsatellite loci, higher genetic diversity within populations (87.70%) than among populations within each country (9.91%) and between countries (2.39%). Thus, there was no high genetic structure between S. frugiperda populations collected in Paraguay and Brazil. The populations of S. frugiperda from Paraguay were more distinct among themselves when compared with the populations from Brazil. Our results suggest low genetic structure and moderate/high gene flow among different sampling locations of S. frugiperda populations as well as between populations from Paraguay and Brazil. The results obtained in this research will support the implementation of resistance management programs of S. frugiperda to inseticides in Paraguay with focus on the need of plan of actions at regional level considering the border States of Brazil.

O controle de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) tem sido realizado principalmente pelo uso de inseticidas químicos e plantas geneticamente modificadas que expressam toxinas de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) no Brasil. Casos de evolução da resistência no campo a estes agentes de controle têm sido uma das grandes ameaças para programas de MIP. Inseticidas diamidas ainda representam uma importante opção para o manejo de S. frugiperda; sendo assim, estudos que fomentem a implementação de estratégias pró-ativas de manejo da resistência são fundamentais para a manutenção da eficácia deste grupo químico no controle de S. frugiperda. Os objetivos da presente tese foram: (i) Monitorar a resistência de S. frugiperda a inseticidas diamidas no Brasil, utilizando métodos genotípico e fenotípico; (ii) Selecionar em laboratório uma linhagem de S. frugiperda resistente a inseticidas diamidas e caracterizar as bases genéticas da resistência; e (iii) Investigar os mecanismos associados à resistência de S. frugiperda a inseticidas diamidas. O método de F2 \"screen\" foi utilizada para o monitoramento genotípico da resistência de S. frugiperda ao inseticida chlorantraniliprole, sendo testadas 817 isolinhas provenientes de 14 populações brasileiras de S. frugiperda entre os anos agrícolas 2016 e 2017. Dentre as populações testadas, foi verificada uma variação de 0,0030 a 0,0781 na frequência de alelos que conferem resistência a chlorantraniliprole, com média geral de 0,0217. No monitoramento fenotípico, foram testadas &asymp; 70 populações de S. frugiperda coletadas das principais regiões produtoras de milho durante os anos agrícolas 2016, 2017 e 2018. A sobrevivência larval para o inseticida chlorantraniliprole variou de 0,00 a 32,08% na concentração diagnóstica de 0,505 &#181;g de chlorantraniliprole cm-2. Para o inseticida flubendiamide, as sobrevivências variaram de 0,00 a 46,25% na concentração diagnóstica de 2,842 &#181;g de flubendiamide cm-2. Populações de S. frugiperda da Bahia, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul e Goiás apresentaram as menores suscetibilidades a chlorantraniliprole e flubendiamide. Os valores de CL50 das linhagens suscetível (Sus) e resistente a chlorantraniliprole (Chlorant-R) foram 0,011 e 2,610 &#181;g i.a.cm-2, respectivamente, com razão de resistência (RR) de &asymp; 240 vezes. A herança da resistência de S. frugiperda a chlrontraniliprole foi caracterizada como autossômica, incompletamente recessiva e monogênica. A linhagem resistente a chlorantraniliprole apresentou moderada resistência cruzada para cyantraniliprole (RR &asymp; 27 vezes) e muito alta para flubendiamide (RR > 42000 vezes). A pré-exposição a diferentes sinergistas inibidores de enzimas de detoxificação não aumentou significativamente a suscetibilidade larval, sugerindo que a resistência metabólica não está envolvida na resistência de S. frugiperda a diamidas. Mediante sequenciamento da região C-terminal dos receptores de rianodina (RyR) nos domínios II a IV, foi detectada a mutação I4734M que foi recentemente descrita como um dos mecanismos de resistência devido à alteração no alvo de ação de inseticidas diamidas em outras pragas de Lepidoptera. Os resultados obtidos no presente trabalho servirão para a implementação de estratégias efetivas de manejo da resistência para preservar a vida útil de diamidas para o manejo de S. frugiperda no Brasil. / The control of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) has been performed mainly by the use of insecticides and genetically modified plants expressing Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) toxins in Brazil. Field-evolved resistance to these control agents represents a major threat in IPM programs. Diamide insecticides represent an important tool for managing S. frugiperda; therefore, studies that promote proactive resistance management strategies are important to prolong the lifetime of this chemical group to control S. frugiperda. The goals of this dissertation were: (i) To monitor S. frugiperda resistance to diamide insecticides in Brazil, using genotypic and phenotypic methods; (ii) To select a resistant strain of S. frugiperda to diamide insecticides under laboratory conditions and to characterize the genetic basis of resistance; and (iii) to investigate the resistance mechanisms of S. frugiperda to diamides insecticides. The F2 screen method was used to genotypic monitoring of S. frugiperda resistance to chlorantraniliprole resistance by testing 817 isofamilies from 14 Brazilian populations of S. frugiperda collected in 2016 and 2017 crop seasons. Among the populations tested, resistance allelic frequency to chlorantraniliprole ranged from 0.0030 to 0.0781, with overall average of 0.0217. In the phenotypic monitoring, we monitored &asymp; 70 populations of S. frugiperda collected from major maize-growing regions during the crop seasons 2016, 2017 and 2018. The larval survival for chlorantraniliprole insecticide ranged from 0.00 to 32.08% at diagnostic concetration of 0.505 &#181;g chlorantraniliprole cm-2 and 0.00 to 46.25% for flubendiamide at diagnostic concentration of 2.842 &#181;g flubendiamide cm-2. Populations of S. frugiperda from Bahia, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul and Goiás showed the lowest susceptibilities to chlorantraniliprole and flubendiamide. The LC50 values of the susceptible (Sus) and chlorantraniliprole-resistant (Chlorant-R) strains were 0.011 and 2.610 &#181;g i.a. cm-2, respectively, with a resistance ratio (RR) of &asymp; 240-fold. The inheritance of chlorantraniliprole resistance in S. frugiperda was characterized as autosomal, incompletely recessive and monogenic. The chlorantraniliprole-resistant strain showed moderate cross-resistance to cyantraniliprole (RR &asymp; 27-fold) and high cross-resistance to flubendiamide (RR > 42,000-fold). Pre-exposure to different synergists known to inhibit detoxification enzymes did not result in significantly increased larval toxicity, suggesting a minor role of metabolic resistance. Sequencing of the FAW ryanodine receptor (RyR) C-terminal domains II to VI revealed a SNP, resulting in a I4734M mutation recently described to confer target-site resistance to diamides in lepidopteran pests. The results obtained herein will help for the implementation of effective resistance management strategies to preserve the lifetime of diamides to manage S. frugiperda in Brazil.

Submitted by PAOLO SALVATORE SALAZAR MENDOZA null (psalvatore.salazarm@hotmail.com) on 2018-01-05T00:39:10Z No. of bitstreams: 1 Dissertacão_Paolo_Salvatore_Salazar_Mendoza.pdf: 1569956 bytes, checksum: e2673584e036f03e85bab3fef6925ddf (MD5) / Approved for entry into archive by Alexandra Maria Donadon Lusser Segali null (alexmar@fcav.unesp.br) on 2018-01-05T10:16:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 salazarmendoza_ps_me_jabo.pdf: 1607711 bytes, checksum: 0fcf8ca7836b0ca0a8bb110fe98f86ac (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-05T10:16:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 salazarmendoza_ps_me_jabo.pdf: 1607711 bytes, checksum: 0fcf8ca7836b0ca0a8bb110fe98f86ac (MD5) Previous issue date: 2017-11-07 / Outra / Este estudo teve como objetivos determinar a capacidade de dispersão do parasitoide Telenomus remus Nixon (Hymenoptera: Platygastridae) e armazenamento do hospedeiro visando o controle de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) na cultura de milho. Estabeleceram-se doze parcelas de 829,44 m2. Cada parcela continha quatro quadrados concêntricos cuja distância desde o centro até o ponto médio de cada lado foi de 3,6; 7,2; 10,8 e 14,4 m, marcando-se em cada quadrado 8, 16, 24 e 32 pontos (plantas). As plantas foram infestadas artificialmente com massas de ovos de S. frugiperda. A infestação foi realizada com uma massa de ovos/planta em 1,6% das plantas na parcela. Após isso, foram liberados 100.000, 150.000 e 200.000 parasitoides/ha em plantas de milho nos estádios fenológicos V4-V5 e V8-V9. Houve ainda um tratamento no qual não houve liberação de parasitoides. As massas de ovos foram recolhidas após 48 h e levadas para laboratório para avaliação de parasitismo. Adotou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso com três repetições. Foi determinado o porcentual de parasitismo em cada ponto onde houve infestação. Avaliou-se também, a influência de diferentes temperaturas (5, 10, 15, 20°C) e períodos de armazenamento (0, 3, 6, 9, 12 e 15 dias) no parasitismo de T. remus em ovos de S. frugiperda. Após esses períodos foram colocadas fêmeas do parasitoide e mantidas em sala climatizada (25±1°C, UR de 70±10% e fotofase de 12 horas) para posterior avaliação do porcentual de parasitismo. O estádio fenológico do milho influenciou na dispersão de T. remus, sendo a distância média percorrida de 11,4 m no estádio fenológico V4-V5 e 9,8 m no V8-V9. Não houve diferença significativa entre as densidades de parasitoides liberadas. Assim, sugere-se a liberação de 100.000 parasitoides distribuídos em 68 pontos/ha no estádio fenológico V4-V5 do milho e 91 no estádio V8-V9. Em relação ao armazenamento de ovos, houve diferença significativa entre as temperaturas e períodos de armazenamento avaliados. Portanto, o armazenamento de ovos do hospedeiro pode ser realizado até nove dias a 15°C. / The objective of this study was to know the dispersal capacity of the parasitoid Telenomus remus Nixon (Hymenoptera: Platygastridae) and host storage for the control of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) in maize. Twelve plots of 829.44 m2 each were established. Each plot contained four concentric squares whose distance from the center to the midpoint of each side was 3.6; 7.2; 10.8 and 14.4 m, being each square with 8, 16, 24 and 32 sampling points (plants). The plants were artificially infested with egg masses of S. frugiperda. The infestation was performed using one egg mass /plant in 1.6% of the plants in a plot. After that, 100,000, 150,000 and 200,000 parasitoids/ha were released in maize at the V4-V5 and V8-V9 phenological stages. There was also a treatment in which there was no release of parasitoids. The egg masses were collected after 48 h and taken to the laboratory for parasitism evaluation. A randomized complete block design with three replicates was used. The percentage of parasitism was determined at each point where infestation occurred. The influence of different temperatures (5, 10, 15, 20 °C) and storage periods (0, 3, 6, 9, 12 and 15 days) was also evaluated on T. remus parasitism in S. frugiperda eggs. After these periods, egg masses were offered to parasitoid female for oviposition and kept in an acclimatized room (25±1°C, RH 70±10% and photo phase of 12 hours). The phenological stage of maize influenced the dispersal of T. remus, with a mean distance of 11.4 m and 9.8 m in the in the V4-V5 and V8-V9 phenological stages, respectively. There was no significant difference between the densities of released parasitoids. Thus, we suggest the release of 100,000 parasitoids distributed in 68 points/ha in the V4-V5 phenological stage of maize and 91 in the V8-V9 stage. Regarding egg storage, there was a significant difference among the temperatures and storage periods evaluated. Therefore, storage of the host can be carried out up to nine days at 15 °C. / Resolución Jefatural No. 251-2015-MINEDU-VMGI-PRONABEC-OBPOST

Orientador: Carlos Frederico Wilcken / Banca: Wilson Badiali Crocomo / Banca: Nádia Cristina de Oliveira / Banca: Edson Luiz Lopes Baldin / Banca: Ronaldo Pavarini / Resumo: A espécie Sarsina violascens (Herrich-Schaeffer, 1856) (Lepidoptera: Lymantriidae) é relatada como praga primária em plantios de eucalipto e teve sua primeira ocorrência registrada em 1975. No período de 2006 a 2009 houve grandes surtos dessa praga, causando desfolhamento intenso em plantios de eucalipto no norte da Bahia. Apesar dos estudos feitos no passado terem considerado espécies de eucalipto, há pouca informação sobre a suscetibilidade de clones híbridos de eucalipto à mariposa violácea. O presente trabalho teve por objetivo avaliar a biologia de S. violascens em diferentes espécies e híbridos de eucalipto e em diferentes temperaturas, além de avaliar a eficiência de entomopatógenos no controle de S. violascens. No experimento 1 a biologia de S. violascens foi determinada nas espécies Eucalyptus grandis, E. urophylla e dois híbridos de E. grandis x E. urophylla ('urograndis'). Os parâmetros avaliados foram duração e viabilidade dos estágios larval, pupal, adulto e de ovo e do ciclo total. No experimento 2 foi selecionada a espécie E. urophylla como padrão e avaliou-se o efeito de diferentes temperaturas (18, 22, 26 e 30oC) no desenvolvimento de S. violascens, avaliando-se os mesmos parâmetros anteriores. Os resultados obtidos no experimento 1 revelaram que E. urophylla ofereceu melhores condições para odesenvolvimento de S. violascens, com maior viabilidade larval (85,3 %), pupal (78,7 %) e de ovos (72,6 %), e menor duração do ciclo total (54,4 dias). A espécie E. grandis foi considerada a menos adequada ao desenvolvimento de S. violascens, revelando baixas viabilidades larval (29,2 %) e pupal (28,9 %). Os resultados obtidos com os dois híbridos foram intermediários comparativamente com as espécies testadas. No experimento 2 as temperaturas de 18, 22 e 26°C foram adequadas para o desenvolvimento e reprodução de S. violascens, com alta viabilidade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Defoliator lepidopterous are one of the main Eucalyptus pest groups in Brazil. There are records of caterpillars outbreaks since 1940, with important occurrences during 1980's to 1990's. The species Sarsina violascens (Herrich-Schaeffer, 1856) (Lepidoptera: Lymantriidae), named as violet moth, is related as pest in eucalypts plantations since 1975 and during 2006 to 2009, this species has occurred in outbreaks, causing intense defoliation in eucalypt plantations in Northern Bahia, Brazil. Despite studies in the past have considered species of eucalyptus, there is little information about susceptibility of Eucalyptus hybrid clones to violet moth. This study aimed to determine the biology of S. violascens in different species and hybrids of eucalyptus and in different temperatures. The insects were observed diary to evaluate life cycle in different species of eucalyptus (experiment 1) and in different temperatures (experiment 2). In experiment 1 were tested the following species: Eucalyptus grandis, E. urophylla and two hybrids of E. grandis x E. urophylla ('urograndis'). The parameters evaluated were: duration and viability of larvae, pupae, adult and eggs phases and total life cycle. In experiment 2 was chose the species E. urophylla as standard and evaluated the effect of temperatures of 18, 22, 26 and 30oC, considering the same previous parameters. The results obtained in experiment 1 showed that E. urophylla offered better conditions to S. violascens development and reproduction, due the higher larvae, pupae and eggs viability, and shorter total life cycle duration. The species E. grandis was considered as less adequate to S. violascens development and reproduction, with low larvae and pupae viability. To the two hybrid clones, the results were intermediary comparatively with tested species. In experiment 2 temperature of 18°C showed the most adequate to S. violascens... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The velvetbean caterpillar, Anticarsia gemmatalis, is considered a major insect pest of soybean. For its control, an alternative to chemical methods is the microbial control, inserted into the pest biological control. Thus, the objective of this study was to isolate fungi from contaminated A. gemmatalis caterpillars and evaluate the pathogenic potential of isolated fungal cultures. For the fungus that caused the greatest mortality percentage of larvae exposed, enzymatic production capacity and production feasibility were found. Still, pathogenicity was evaluated and LC50 and LC90 from the best formulation obtained were established. The fungi isolation occurred from caterpillars on mummification stage, obtained in the central region of Rio Grande do Sul. Larvae mortality, allied to observation of mummification stage, lead to identify the species as Aspergillus nomius presenting the best results (about 95% mortality) among the 20 isolated-fungi. There was no growth of this fungus in culture media rich in chitin and lipids. However, there was growth in a media containing protein, which might suggest that the fungus is a good protease type enzyme producer. Testing to evaluate A. nomius production feasibility, the average spore s concentration (conidia mL-1) in all treatments were similar, with the majority stayed with 1010 conidia.mL-1. Visually, the treatment with 25% water volume per rice volume (50mL), addition of casein in the medium and adding of 6 mL of spore suspension of the fungus A. nomius, which resulted in 2.88 x1010 conidia mL-1, the rice was looser and, therefore, more aired, which may have resulted in a trend toward to a better fungus development. It was evaluated the pathogenicity of this formulated, yielding a high level of mortality among A. gemmatalis larvae, similar to results obtained when spore suspensions originated were applied directly from the fungus growth plates. Yet, at the same conidia concentration mentioned, but testing various dosages, values around 2,23x107 and 1,46x1010 mL.lagarta-1 were obtained, corresponding to LC50 and LC90, respectively, estimated by probit method. Finally, it is concluded that A. nomius presents a high potential regarding to a possible use as A. gemmatalis biological control agent in soybean crops. However, because it is a fungus with pathogenic potential for humans and other native fauna animals, it is necessary further studies related to aflatoxin production by this pathogen and its effects on the environment. / A lagarta-da-soja, Anticarsia gemmatalis, é considerada o principal inseto-praga dessa cultura. Para o seu controle, uma alternativa aos métodos químicos é o controle microbiano, inserido dentro do controle biológico de pragas. Assim, o objetivo deste trabalho foi realizar o isolamento de fungos de lagartas de A. gemmatalis contaminadas e avaliar o potencial patogênico das culturas fúngicas isoladas. Para o fungo que ocasionou a maior porcentagem de mortalidade das lagartas expostas, foi verificada a capacidade de produção enzimática e a viabilidade de produção. Ainda, foi avaliada a patogenicidade e foram estabelecidas a DL50 e a DL90 da melhor formulação obtida. O isolamento dos fungos se deu partir de lagartas, em estágio de mumificação, obtidas na região central do Estado do Rio Grande do Sul. A mortalidade das lagartas, aliada à observação de estágio de mumificação nas mesmas, serviu para identificar a espécie Aspergillus nomius como apresentando o melhor resultado (cerca de 95% de mortalidade) dentre os 20 fungos isolados. Não se observou o crescimento desse fungo em meios de cultura ricos em quitina e lipídios. Porém, houve crescimento em meio contendo proteína, podendo-se sugerir que o fungo é um bom produtor de enzimas do tipo proteases. No teste visando avaliar a viabilidade de produção de A. nomius, a concentração média (conídios.mL-1) de esporos em todos os tratamentos foi semelhante, sendo que a maioria ficou na casa de 1010 conídios.mL-1. Visualmente, no tratamento com 25% de volume de água por volume de arroz (50mL), adição de caseína no meio e adição de 6 mL de suspensão de esporos do fungo A. nomius, e que resultou em 2,88x1010 conídios.mL-1, o arroz ficou mais solto e, com isso, mais aerado, o que pode ter resultado numa tendência de melhor desenvolvimento do fungo. Foi avaliada a patogenicidade desse formulado, obtendo-se um alto nível de mortalidade em lagartas de A. gemmatalis, semelhante aos resultados obtidos quando foram aplicadas suspensões de esporos originadas diretamente das placas de crescimento do fungo. Ainda, na mesma concentração de conídios mencionada, porém testando-se várias dosagens, foram obtidos valores em torno de 2,23x107 e 1,46x1010 mL.lagarta-1, correspondentes à CL50 e CL90, respectivamente, estimadas utilizando-se o método de Probit. Por fim, conclui-se que A. nomius apresenta um alto potencial com vistas a uma possível utilização como agente de controle biológico de A. gemmatalis em cultivos da soja. Porém, por se tratar de um fungo com potencial patogênico para o homem e para outros animais da fauna nativa, é necessário aprofundar estudos relacionados à produção de aflatoxinas por esse entomopatógeno e seus efeitos no ambiente.