O uso de inseticidas do grupo das espinosinas tem sido crescente no manejo de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) no Brasil. Sendo assim, o objetivo do presente trabalho foi fornecer subsídios para a implementação de estratégias de Manejo da Resistência de Insetos (MRI), mediante a condução de estudos de monitoramento e de padrão de herança da resistência de S. frugiperda a spinetoram. Inicialmente foram realizadas linhas-básica de suscetibilidade para definições de concentrações diagnósticas para o monitoramento da resistência, e posteriormente foram conduzidos estudos para estimar a frequência do alelo que confere resistência a este inseticida de S. frugiperda a spinetoram. A caracterização da suscetibilidade foi realizada por meio bioensaio de ingestão mediante tratamento superficial da dieta com o inseticida. Os valores de CL50 estimadas variaram de 0,97 a 2,98 μg de spinetoram /mL (variação de 3 vezes) entre as populações de S. frugiperda testadas. A concentração diagnóstica baseada na CL99 foi de 5,6 μg de spinetoram /mL. Foram verificadas diferenças significativas nas suscetibilidades das populações de S. frugiperda nas safras 2016/17 e 2017/18, com sobrevivência variando de 0 a 30,2% na concentração diagnóstica. Os resultados obtidos evidenciam o aumento da sobrevivência de S. frugiperda a spinetoram ao longo das safras, com maiores sobrevivências registradas em populações coletadas na região Oeste do estado da Bahia. As frequências do alelo que confere resistência a spinetoram, estimadas pelo método de F2 screen, variaram de 0,0107 a 0,1688 nas populações testadas. A linhagem de S. frugiperda resistente a spinetoram foi isolada a partir do método de F2 screen realizado em uma população proveniente da cultura do milho da região Oeste da Bahia coletada na safra de 2016. Os valores de CL50 (95% IC) obtidos pelos bioensaios de concentração-resposta foram de 0,635 (0,555 - 0,730) μg de spinetoram /mL para a linhagem suscetível (SUS) e de 1170,96 (1041,61 - 1323,89) μg de spinetoram/mL para a linhagem resistente a spinetoram (SPT-R), resultando em uma razão de resistência de 1844 vezes. A população SPT-R apresentou alta resistência cruzada com spinosad. Os cruzamentos recíprocos entre as linhagens SUS e SPT-R revelaram que a resistência de S. frugiperda a spinetoram é autossômica e incompletamente recessiva. Os retrocruzamentos da progênie F1 com a linhagem SPT-R evidenciaram que a resistência possui efeito poligênico. A estimativa do número efetivo de loci com contribuições iguais de efeito para a resistência foi de 1,18 a 1,76, sugerindo que a resistência de S. frugiperda a spinetoram está associada a poucos genes. Os resultados apresentados nesse estudo fornecem subsídios para elaboração de programas de MRI para preservar a vida útil de spinetoram para o manejo de S. frugiperda no Brasil. / The use of spynosin insecticides has increased to manage Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) in Brazil. Then, the objective of this study was to provide information to implement Insect Resistance Management (IRM) by conducting studies to characterize the baseline susceptibility to spinetoram in Brazilian populations of S. frugiperda, to conduct resistance monitoring and to understand the inheritance of the resistance. Initially, baseline susceptibility studies were conducted to define diagnostic concentration for resistance monitoring, and then we conducted to estimate the frequency of alleles conferring resistance to this insecticide in S. frugiperda. The baseline susceptibility was performed by feeding bioassays using diet-overly treatment with the insecticide. The LC50 values ranged from 0.97 to 2.98 μg spinetoram / mL (3-fold variation). The diagnostic concentration based on LC99 was 5.6 μg spinetoram / mL. There were significant differences in the susceptibilities of S. frugiperda populations in the 2016/17 and 2017/18 growing seasons, with survival rates varying from 0 to 30.2%. These results showed the increase in survival of S. frugiperda to spinetoram across the growing seasons, with highest survival rates in populations of S. frugiperda collected in the Western region of Bahia state. The frequency of alleles conferring resistance to spinetoram, estimated by F2 screen, varied from 0.0107 to 0.1688 in tested S. frugiperda populations. The spinetoram-resistant strain was selected using F2 screen method in a maize field-collected population from Western Bahia region during 2016 growing season. LC50 values (95% CI) obtained from concentration-response bioassays were 0.63 (0.55-0.73) μg spinetoram/mL for the susceptible strain (SUS) and 1170.96 (1041,61 - 1323.89) μg spinetoram/mL for the SPT-R strain, resulting in a resistance ratio of 1,844-fold. The SPT-R strain showed high cross-resistance to spinosad. The reciprocal crosses between SUS and SPT-R showed that the S. frugiperda resistance to spinetoram is autosomal and incompletely recessive. The backcrossing of the progeny F1 with the SPT-R strain showed that the resistance has a polygenic effect. The estimation of the effective number of loci with equal resistance effect contributions was from 1.18 to 1.76, suggesting that the resistance of S. frugiperda to spinetoram is associated to few genes. The results obtained in this study provide information to implement IRM strategies to preserve the lifetime of spinetoram for managing S. frugiperda in Brazil.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-08-26T14:45:40Z No. of bitstreams: 1 Wellington Marques da Silva.pdf: 838955 bytes, checksum: 5c601201dc688914f0da042a97074570 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-26T14:45:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wellington Marques da Silva.pdf: 838955 bytes, checksum: 5c601201dc688914f0da042a97074570 (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The Tuta absoluta is a key pest of tomato crops and the use of insecticides is still the main method of control. However, overuse of them has contributed to the development of resistant populations. Although the pyrethroid resistance mechanism in this species has been described, there is no information on their status in Brazilian populations. Regarding the spinosyns, despite the reports of resistance to these molecules, the underlying mechanisms are unknown. The objective of this research was to characterize the resistance to pyrethroids and spinosad in Brazilian populations of T. absoluta by conventional methods (bioassays), enzymatic and molecular assays. All populations tested were resistant to pyrethroids. The GSTs activity and cytochrome P450-mediated N-demethylation was significantly correlated with the level of resistance to deltamethrin and permethrin suggesting that these enzymes can play a role in resistance. TaqMan assays demonstrated that the mutation in L1014F sodium channel is fixed in all populations and is associated with other mutations T929I and M918T. Spinosad synergism (synergistic with PBO, DEF, and DEM) indicated that the metabolic enzymes are not involved in resistance. Comparison of the nucleotide sequence of the subunit of the nicotinic receptor α6 T. absoluta susceptible and resistant to the point spinosad allowed identification nucleotide change resulting in the substitution of a glycine (G) in the susceptible insects by glutamic acid (E) resistant insects (G275E). The TaqMan assays revealed that the frequency of the resistant allele in the population is low. The diagnostic dose bioassays correlated with the resistant allele frequency. The T. absoluta Brazilian populations are resistant to pyrethroid insecticides and the main mechanism of resistance is the L1014F mutation, while for spinosad insecticide, most people are sensitive and the G275E mutation can lead to the loss of efficiency of this product for control of this plague. / A Tuta absoluta é uma praga importante para a cultura do tomateiro e o uso de inseticidas ainda é principal método de controle. No entanto, a utilização indiscriminada destes tem contribuído para seleção de populações resistentes. Embora o mecanismo de resistência à piretroides nessa espécie tenha sido descrito, não há informações sobre seu status em populações brasileiras. Com relação a espinosinas, apesar dos relatos de resistência a estas moléculas, os mecanismos envolvidos são desconhecidos. O objetivo desta pesquisa foi caracterizar a resistência a piretroides e espinosade em populações brasileiras de T. absoluta por métodos convencionais (bioensaios), ensaios enzimáticos e moleculares. Todas as populações testadas foram resistentes a piretroides. A Atividade de GSTs e citocromo P450 mediado por N-desmetilação correlacionou-se significativamente com o nível de resistência a deltametrina e permetrina sugerindo que estas enzimas podem desempenhar um papel na resistência. Ensaios TaqMan demonstraram que a mutação L1014F no canal de sódio está fixa em todas as populações e foi associada com outras mutações M918T e T929I. Sinergismo de espinosade com PBO, DEF, DEM indicou que as enzimas metabólicas não estão envolvidas na resistência. A comparação da sequência de nucleotídeos da subunidade α6 do receptor nicotínico de T. absoluta suscetíveis e resistentes a espinosade possibilitou a identificação de alteração pontual de nucleotídeo, resultando na substituição de uma glicina (G) nos insetos suscetíveis por um ácido glutâmico (E) em insetos resistentes (G275E). Os ensaios de TaqMan revelaram que a frequência do alelo resistente está baixa nas populações. Os bioensaios de dose diagnóstica correlacionaram com frequência do alelo resistente. As populações brasileiras de T. absoluta são resistentes aos inseticidas piretroides e o principal mecanismo de resistência é a mutação L1014F, enquanto para o inseticida espinosade, a maioria das populações são sensíveis e a mutação G275E pode acarretar a perda da eficiência deste produto.