A adoção da calda sulfocálcica como um produto alternativo para o controle de Brevipalpus phoenicis (Geijskes) tem sido intensificada pelos citricultores brasileiros. A calda sulfocálcica é o único produto eficiente no controle de B. phoenicis permitido pelas certificadoras de produtos orgânicos, sendo pulverizada em média 11 vezes por ano. Devido à intensificação no uso da calda sulfocálcica, os objetivos do presente trabalho foram avaliar a evolução da resistência de B. phoenicis e o impacto sobre Iphiseiodes zuluagai Denmark & Muma mediante condução de estudos de: (a) detecção e caracterização da resistência de B. phoenicis à calda sulfocálcica pelo monitoramento da suscetibilidade de populações originárias do sistema de manejo orgânico e convencional, e avaliação de resistência cruzada entre enxofre e calda sulfocálcica; (b) avaliação da toxicidade de calda sulfocálcica na evolução da resistência de B phoenicis mediante estimativa da demografia de linhagens suscetível (S), e resistentes à calda sulfocálcica (Calda-R) e enxofre (Enxofre-R); (c) avaliação da estabilidade da resistência de B. phoenicis à calda sulfocálcica em laboratório, pela estimativa da freqüência de resistência ao longo do tempo e da taxa instantânea de crescimento (ri) das linhagens S e Calda-R; e (d) avaliação do efeito letal e subletal de calda sulfocálcica sobre I. zuluagai. Para monitorar a suscetibilidade de B. phoenicis à calda sulfocálcica, concentração diagnóstica de 320 µg de enxofre/ml de água [(ppm) I.A.] foi definida pela caracterização da linhagem S com bioensaio de contato direto e residual. Diferenças significativas na suscetibilidade foram detectadas entre as populações, mas não entre os sistemas de manejo. A população com maior sobrevivência foi selecionada com concentração diagnóstica para a resistência à calda sulfocálcica (R). A CL50 estimada para as linhagens S e Calda-R à calda sulfocálcica foram 200,79 e 1.142,75 ppm respectivamente, e razão de resistência de 5,69 vezes. Foi detectada resistência cruzada positiva entre enxofre e calda sulfocálcica em B. phoenicis. A avaliação da toxicidade de calda sulfocálcica na evolução da resistência foi baseada na estimativa da ri. A ri diminuiu com o aumento das concentrações de calda sulfocálcica. As linhagens Calda-R e Enxofre-R apresentaram crescimento positivo mesmo nas concentrações de calda sulfocálcica de 3.000 e 6.000 ppm, enquanto a linhagem S foi extinta a partir de 3.000 ppm. Discriminação entre as linhagens S, e resistentes Calda-R e Enxofre-R foi verificada a partir das concentrações de 320 e 240 ppm, respectivamente. A resistência de B. phoenicis à calda sulfocálcica em laboratório foi estável. A toxicidade de calda sulfocálcica a I. zuluagai foi avaliada com bioensaio de contato direto e residual. A persistência da calda sulfocálcica a I. zuluagai foi avaliada em plantas de Canavalia ensiformis L. pulverizadas com concentração de 6.000 ppm. A calda sulfocálcica nas concentrações de 3.000 e 6.000 ppm afetou negativamente a demografia de I. zuluagai, levando a extinção. A persistência da calda sulfocálcica foi relativamente longa, resíduo com 41 dias de idade afetou significativamente a demografia de I. zuluagai. Baseado nos resultados, estratégias de manejo da resistência de B. phoenicis à calda sulfocálcica devem ser implementadas para preservar sua vida útil. / The use of the lime sulfur as an alternative product for controlling Brevipalpus phoenicis (Geijskes) has intensified in Brazilian citrus groves. The lime sulfur is the only efficient product used to control B. phoenicis and certified by organic producers with an average of 11 sprayings per year. Due to intense use of this product, the major objectives of this research were to understand the evolution of resistance of lime sulfur in B. phoenicis and the impact on Iphiseiodes zuluagai Denmark & Muma by conducting studies (a) to detect and characterize B. phoenicis resistance to lime sulfur by monitoring susceptibility in populations collected from citrus groves managed organically and conventionally, and by assessing the possible crossresistance between sulfur and lime sulfur; (b) to understand the impact of lime sulfur toxicity in B. phoenicis resistance evolution, by comparing the demography of susceptible (S), lime sulfurresistant (Lime-R) and sulfur-resistant (Sulfur-R) strains; (c) to evaluate the stability of B. phoenicis resistance to lime sulfur under laboratory conditions, by estimating temporal changes in the frequency of resistance and the instantaneous rate of increase (ri) in S and Lime-R strains; and (d) to evaluate the lethal and sublethal effect of lime sulfur on I. zuluagai. To monitor susceptibility of B. phoenicis to lime sulfur, a diagnostic concentration of 320 g of sulfur/ml of water [(ppm) AI] was defined, by characterization of S strain through direct and residual contact bioassays. Significant differences in susceptibility were detected among populations, but not between management systems. A population with the highest survivorship was identified for selecting a resistant strain to lime sulfur (R) with diagnostic concentration. The estimated LC50 of lime sulfur for S and R strains were 200.79 and 1,142.75 ppm respectively. Therefore, the resistance ratio was 5.69-fold. Cross-resistance between sulfur and lime sulfur was detected in B. phoenicis. The evaluation of the toxicity of lime sulfur on resistance evolution was based on estimation of ri. The ri decreased with the increase of lime sulfur concentrations to all strains. The Lime-R and Sulfur-R strains showed positive population growth, even at concentrations of 3,000 and 6,000 ppm, while the S strain was extinct from concentration of 3,000 ppm of lime sulfur. Discrimination between the S and the Lime-R and Sulfur-R was observed from concentrations of 320 and 240 ppm, respectively. The resistance of B. phoenicis to lime sulfur was stable under laboratory conditions. The toxicity of lime sulfur in I. zuluagai was evaluated with residual and direct contact bioassay. The persistence of lime sulfur to I. zuluagai was evaluated on plants of Canavalia ensiformis L. sprayed at concentrations up to 6,000 ppm. The lime sulfur at concentrations of 3,000 and 6,000 ppm had negative impact on population growth of I. zuluagai, by leading to extinction. The persistence of lime sulfur was relatively high because even 41-day old residues had also negative impact on I. zuluagai population growth. Based on results obtained herein, strategies for managing B. phoenicis resistance to lime sulfur should be implemented to preserve the lifetime of this product.

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A utilização de toxinas Cry de Bacillus thuringiensis (Bt) no controle de lepidópteros-praga, principalmente em áreas onde a estratégia de refúgio não é regulamentada, facilita a evolução da resistência em populações de pragas-alvo. Há três relatos de resistência à campo para Spodoptera frugiperda (J.E. Smith), dois para a toxina Cry1F e um para Cry1Ab. No Brasil, ocorrem populações resistentes à Cry1F e Cry1Ab. Esse trabalho foi voltado à identificação do mecanismo de resistência de uma população de S. frugiperda à toxina Cry1F, baseando-se nas hipóteses existentes para explicar o modo de ação de toxinas Cry. Uma dessas hipóteses é baseada na formação de poros na membrana do epitélio intestinal, enquanto a outra na transdução de sinal intracelular e ativação do processo de morte celular. Para a identificação do mecanismo de resistência de S. frugiperda à toxina Cry1F, o receptor caderina de linhagens suscetível (SUS) e resistente (RES) foi caracterizado, bem como realizado estudos de expressão gênica diferencial comparativa pela análise do transcritoma dessas linhagens. Estudos de expressão gênica diferencial comparativa também foram realizados pela análise do transcritoma do intestino de lagartas de linhagens SUS e resistente isogênica (RESiso), para a identificação do mecanismo molecular de resistência à toxina Cry1F. A caracterização do transcrito do gene caderina das linhagens suscetível, resistente e resistente isogênica revelou diferenças na composição de aminoácidos da proteína caderina predita entre as linhagens suscetível e resistente à toxina Cry1F nos domínios de repetição CR5, CR6 e CR10 e no domínio C-terminal. Também foi verificado que das mutações encontradas na linhagem RES, apenas as mutações da região C-terminal foram fixadas na linhagem RESiso. A análise comparativa do transcritoma de linhagens SUS e RES indicou a maior expressão de genes relacionados à metabolização de xenobióticos, como as monoxigenases do citocromo P450, glutationa-S-transferases e carboxilcolinesterases, em lagartas resistentes, mas não foram encontradas diferenças na expressão de receptores Cry, como aminopeptidase N e fosfatase alcalina. Porém, caderina foi superexpressa e o transportador ABCg5 teve expressão reduzida na linhagem RES. O ABCg5 foi indicado como o provável mecanismo de resistência dessa linhagem à toxina Cry1F, juntamente com o aumento da capacidade de detoxificação relatada. A análise comparativa do transcritoma de linhagens SUS e RESiso produziu resultados semelhantes à análise anterior quanto ao padrão de expressão de enzimas de detoxificação, mas nesse caso foi observada redução da transcrição de caderina na linhagem RESiso em relação à SUS. A análise da linhagem isogênica também indicou alteração na expressão de transportadores ABC na linhagem RESiso; porém, para o transportador ABCb1. A análise comparativa do transcritoma de linhagens SUS e RESiso corroborou a participação do sistema de detoxificação e acrescentou a redução na expressão do receptor caderina como mecanismo de resistência dessa população à toxina Cry1F, assim como a de transportadores ABC, apesar do transportador ABCg5 não ter sido identificado nessa análise comparativa. / The broad use of Cry toxins from Bacillus thuringiensis (Bt) to control lepidopteran pests, particularly where refuge strategies are not legalized or implemented, has facilitated the evolution of resistance of pest populations. There are three records of resistance of Spodoptera frugiperda (J.E Smith) in field condition to Bt toxins so far, two of them to Cry1F and one to Cry1Ab toxins. In Brazil, field-evolved resistance of S. frugiperda has been recorded for both toxins. Thus, we aimed to identify the mechanisms associated to the resistance of S. frugiperda to Cry1F toxin based on the two concurrent hypotheses on the mode of action of Cry toxins. One of such hypotheses is based on the potential of Cry toxins to form pores in the membrane of the gut epithelium, while the other is based on the production of an intracellular transduction signal and the activation of the process of cell death. To identify the resistance mechanisms of S. frugiperda to Cry1F toxin, we characterized the transcript of the cadherin receptor of susceptible (SUS) and resistant (RES) strains of S. frugiperda to search for mutations and performed a comparative analysis of the transcriptome from SUS and RES strains. We also analyzed the transcriptome from the gut of SUS and isogenic resistant strains (RESiso) in order to identify the molecular mechanisms associated to the resistance of S. frugiperda to Cry1F. The characterization of cadherin receptor in SUS, Res and REsiso strains showed differences in the amino acid composition of the repeated domains CR5, CR6 and CR10 and in the C-terminal domain. Only mutations occurring on C-terminal of the RES strain were maintained in the RESiso strain. The comparative transcriptome between SUS and RES strains indicated a higher expression of genes related to the detoxification process, such as cytochrome P450s, glutathione-S-transferases and carboxylcholinesterases in the RES strain, while no differences in the expression of Cry receptors, such aminopeptidade N and alkaline phosphatase, were observed. However, transcriptomic analysis indicated up-regulation of cadherin and down-regulation of the ABCg5 transporter was down-regulated in the RES strain. We propose that ABCg5 is one of the mechanisms involved in S. frugiperda resistance to Cry1F, together with the increased detoxification activity observed. Analysis of the gut transcriptome from SUS and RESiso yielded similar results regarding the differential expression of detoxifying enzymes, but on this case cadherin was down-regulated in RESiso as compared to the SUS strain. Down-regulation of ABC transporters in the RESiso strain was also observed, but for the ABCb1 transporter. Analyses of the transcriptome of SUS and RESiso strains also indicated the resistance of S. frugiperda to Cry1F is related to an increased transcription of detoxifying enzymes and a reduced transcription of the cadherin receptor. Our data also demonstrates the resistance is due to the existence of adequate constitutive levels of transcription of genes that respond to the intoxication with Cry1F.

Helicoverpa armigera (Hübner) was officially reported in Brazil in 2013 causing serious damage to several crops, especially soybean and cotton crops. Because of this severe damage and also because H. armigera is more tolerant to insecticides in compare to other lepidopteran pests in Brazil, there was a significant increase of selection pressure with insecticides in the field. Many cases of insecticide resistance, especially to pyrethroids, have been reported in some countries of the Old World. The main objective of the present study was to characterize the susceptibility of H. armigera and to investigate the mechanisms of its resistance to pyrethroids and indoxacarb in Brazilian populations. Mortality of H. armigera populations was less than 50% when treated with the highest dose of 10 μg a.i./3rd-instar larva of fenvalerate and deltamethrin. Field populations of H. armigera monitored from 2013 to 2016 growing seasons showed mean mortalities of 10 to 40% at the diagnostic dose of 10 μg a.i./3rd-instar larva. The resistance ratio to pyrethroid was 780-fold. The frequency of the chimeric P450 CYP337B3 gene was above 0.95 in all 33 populations screened. The genetic basis of H. armigera resistance to pyrethroids was also investigated. The dominance degree varied from 0.66 to 0.92, i.e., incompletely to completely dominant, and resistance was characterized as autosomal and polygenic. Possible mutations in the sodium channel were investigated, as well as the expression of other P450 genes via RT-qPCR. Two non-synonymous mutations, V937G and Q960H were found, and the genes CYP6AB10, CYP301A, CYP4S13 and CYP321A5 were up-regulated in the Brazilian pyrethroid-resistant strain compared to the susceptible strain. The susceptibility of H. armigera populations to indoxacarb was characterized with a diet overlay bioassay in 3rd-instar larvae. LC50 values ranged from 0.22 (0.16-0.28) μg a.i./cm2 to 0.57 (0.41-0.82) μg a.i./cm2, varying 2.6-fold. The populations were monitored through the 2013-2017 growing seasons, with the diagnostic dose of 6.1 μg a.i./cm2; during the period, the susceptibility to indoxacarb decreased. An indoxacarb-resistant strain was selected under laboratory conditions and showed a resistance ratio of 297.5-fold. These results will contribute to decision-making and implementation of insect resistance-management (IRM) programs in Brazil and other recently invaded countries in Brazil. / Helicoverpa armigera (Hübner) foi reportada oficialmente no Brasil em 2013, ano em que causou grandes perdas em lavouras de soja e algodão no país. Devido ao ataque severo de H. armigera e por ser mais tolerante do que as demais pragas que ocorriam no Brasil, houve um aumento significativo da pressão de seleção com inseticidas no campo. Inúmeros casos de resistência desta praga a inseticidas do grupo dos piretroides já havia sido reportado em alguns países do Velho Mundo. Dentro desse contexto o objetivo desse trabalho foi caracterizar a suscetibilidade e investigar possíveis mecanismos de resistência a piretroides bem como indoxacarb no Brasil. A mortalidade das populações de H. armigera foi menor do que 50 % quando tratadas com a dose máxima de 10 μg i.a./lagarta de 3º instar para fenvalerato e deltametrina. As populações de campo de H. armigera monitoradas entre os anos de 2013 a 2016 na dose diagnóstica de 10 μg i.a./lagarta de 3º instar apresentaram mortalidade de 10 a 40%. A frequência do gene P450 CYP337B3 foi maior do que 0,95 em 33 populações testada. Além disso, as bases genéticas da resistência de H. armigera a piretroides foram investigadas e a razão de resistência com a linhagem suscetível foi de 780 vezes. O grau de dominância variou de 0,66 a 0,92, incompletamente e completamente dominante e a resistência foi caracterizada como autossômica e poligênica. Adicionalmente investigou-se a presença de possíveis mutações no canal de sódio bem como a expressão de outros genes P450 em uma linhagem resistente a piretroides. Foi possível detectar duas mutações não-sinonímias V937G, e Q960H no canal de sódio e os genes CYP6AB10, CYP301A, CYP4S13 e CYP321A5 foram super expressos na linhagem resistente. A suscetibilidade de populações de H. armigera para o inseticida indoxacarb foi caracterizada a partir de bioensaios de ingestão com lagartas de 3° instar. Os valores de CL50 variaram de 0,22 (0,16 - 0,28) μg i.a./cm2 até 0,57 (0,41 - 0,82) μg i.a./cm2 variando em 2,6 vezes. As populações foram monitoradas ao longo das safras agrícolas entre 2013 e 2017 com a concentração diagnóstica de 6,1 μg i.a./cm2 e observou-se uma diminuição na suscetibilidade da praga a indoxacarb. Uma linhagem resistente a indoxacarb foi selecionada em laboratório e comparada com uma linhagem suscetível de referência, apresentando uma razão de resistência de 297,5 vezes. Os resultados obtidos são extremamente importantes e poderão contribuir na tomada de decisões bem como na implementação de programas de manejo da resistência de insetos (MRI) no Brasil.

Um dos inseticidas mais utilizados para o controle do psilídeo Diaphorina citri (Hemiptera: Liviidae) em pomares de citros no Brasil tem sido o neonicotinoide imidacloprid. Para subsidiar um programa de Manejo da Resistência de D. citri a imidacloprid foram realizados estudos de monitoramento da suscetibilidade a inseticidas em populações de D. citri provenientes das principais regiões citrícolas do Estado de São Paulo, interações de imidacloprid com inseticidas e fungicidas, e avaliação da viabilidade de associação de imidacloprid com o parasitoide Tamarixia radiata (Hymenoptera: Eulophidae). Para a caracterização de linhas básicas de suscetibilidade de D. citri aos inseticidas imidacloprid, deltamethrin e dimethoate foram utilizados bioensaios de contato residual. Foram definidas as concentrações diagnósticas de 56 mg de imidacloprid/L água (CL95), 32 mg de deltamethrin/L água (CL90) e 56 mg de dimethoate/L água (CL95) para o monitoramento da suscetibilidade de 25 populações de D. citri entre 2010 e 1012. Não ocorreram diferenças na sobrevivência aos inseticidas testados em populações de psilídeos coletados em pomares de citros com diferentes intensidades de pulverização com inseticidas. A maior sobrevivência de insetos nas concentrações diagnósticas foi observada em 2010, com valores de sobrevivência variando de 4,7% a 24,0% para imidacloprid, de 0,9% a 11,8% para deltamethrin e de 5,2% a 13,0% para dimethoate. Não foram observados aumentos significativos na sobrevivência de D. citri nos monitoramentos realizados em 2011 e 2012. As interações de imidacloprid com deltamethrin ou dimethoate foram testadas com as CL25 dos respectivos inseticidas em bioensaio de contato residual. As interações foram aditivas sobre a mortalidade de adultos em condições de campo e de casa de vegetação. A mistura de imidacloprid com buprofezin e pyriproxyfen sobre ninfas de 3º instar também foi aditiva. A atividade biológica das concentrações campo de imidacloprid (40?L/mL) e buprofezin (375?g/mL) e da mistura dos mesmos mostrou uma degradação da atividade similar para o controle de D. citri em condições de campo e casa de vegetação. A avaliação da persistência da mistura de imidacloprid e pyriproxyfen (avaliado nas concentrações de 6,25?g/mL e 100?g/mL) indicou que pyriproxyfen teve degradação mais rápida que imidacloprid. A mistura de imidacloprid na CL25 para D. citri com a concentração de campo dos fungicidas Benzimidazol (500?g/mL de tiofanato-metilico), estrubilurina (37,5?g /mL de piraclostrobina) e triazol (50?g/mL de difenenoconazol) não afetaram o desempenho de imidacloprid. Houve significativa redução na taxa instantânea de crescimento (ri) de D. citri quando expostas a diferentes idades de resíduos de imidacloprid pulverizado na concentração de 40?g/mL, mesmo sobre resíduos com 56 dias de idade, levando à extinção da população ou em processo de extinção. A exposição a CL5 (0,501?g/mL), CL10 (0,804?g/mL), CL25 (1,995?g/mL) e CL50 (5,213?g/mL) de imidacloprid para D. citri reduziu o crescimento populacional de D. citri, mas não causou sua extinção. Contudo, essas concentrações de imidacloprid afetaram a ri do parasitoide com a CL50 causando sua extinção. / One of the most widely used insecticides for control of Diaphorina citri (Hemiptera: Liviidae) in citrus groves in Brazil has been the neonicotinoid imidacloprid. To implement an Insect Resistance Management program of D. citri to imidacloprid, studies were conducted to monitor the susceptibility to insecticides in D. citri populations collected from main citrus production regions of São Paulo State, to evaluate the interactions of imidacloprid with insecticides and fungicides, and to assess the feasibility of imidacloprid association with the parasitoid Tamarixia radiata (Hymenoptera: Eulophidae). Residual contact bioassays were used to characterize the baseline susceptibility of D. citri to the insecticides imidacloprid, deltamethrin and dimethoate. Diagnostic concentrations of 56 mg of imidacloprid/L water (LC95), 32 mg of deltamethrin/L water (LC90) and 56 mg of dimethoate/L water (LC95) were defined for monitoring the susceptibility in 25 populations of D. citri from 2010 to 2012. There were no differences in survival to the insecticides tested in D. citri populations collected in citrus groves with different regimes of insecticide use. The highest survival of insects at diagnostic concentrations was observed in 2010, with survival values ranging from 4.7% to 24.0% for imidacloprid, from 0.9% to 11.8% for deltamethrin and 5.2% to 13.0% dimethoate. There were no significant increases in survival of D. citri on monitoring conducted in 2011 and 2012. The interactions of imidacloprid with deltamethrin or dimethoate were tested with the LC25 of each insecticide with residual contact bioassays. The interactions of these insecticides were additive on D. citri adult mortality under field or greenhouse conditions. The interactions of imidacloprid with buprofezin and pyriproxyfen were additive on 3rd instar nymphs. The biological activity at field rates of imidacloprid (40?l/mL) and buprofezin (375?g/mL) as well as the mixture of these insecticides showed a similar degradation in the activity to control D. citri under field and greenhouse conditions. The evaluation of the persistence of the mixture of pyriproxyfen and imidacloprid (evaluated at concentrations of 6.25 ?g/mL and 100?g/mL) indicated that pyriproxyfen degradation was faster than imidacloprid. The mixture of LC25 of imidacloprid to D. citri with fungicides field rates of benzimidazole (500?g/mL of thiophanate-methil), strobilurin (37.5 ?g/mL of pyraclostrobin), and triazole (50?g/mL of difenoconazole) did not affect the performance of imidacloprid. A significant reduction in the instantaneous rate of increase (ri) of D. citri was observed when exposed to different residue ages of imidacloprid sprayed at concentration of 40?g/mL, even when exposed to residues of 56-day old, by leading to their extinction or in extinction process. The exposure to CL5 (0.501 ?g/mL), CL10 (0.804 ?g/mL), LC25 (1.995 ?g/mL) and LC50 (5.213 ?g/mL) of imidacloprid to D. citri did not cause their extinction. However, these concentrations of imidacloprid affected the ri of the parasitoid causing their extinction at LC50.

Helicoverpa armigera (Hübner) was officially reported in Brazil in 2013. This species is closely related to Helicoverpa zea (Boddie) and has caused significant crop damage in Brazil. The use of genetically modified crops expressing insecticidal protein from Bacillus thuringiensis (Berliner) has been one of the control tactics for managing these pests. Genetically modified maize expressing Vip3Aa20 was approved to commercial use in Brazil in 2009. Understanding the genetic diversity and the susceptibility to B. thuringiensis proteins in H. armigera and H. zea populations in Brazil are crucial for establishing Insect Resistance Management (IRM) programs in Brazil. Therefore, the objectives of this study were: (a) to infer demographic parameters and genetic structure of H. armigera and H. zea Brazil; (b) to assess the intra and interspecific gene flow and genetic diversity of H. armigera and H. zea; and (c) to evaluate the susceptibility to Vip3Aa20 protein in H. armigera and H. zea populations of Brazil. A phylogeographic analysis of field H. armigera and H. zea populations was performed using a partial sequence data from the cytochrome c oxidase I (COI) gene. H. armigera individuals were most prevalent on dicotyledonous hosts and H. zea individuals were most prevalent on maize crops. Both species showed signs of demographic expansion and no genetic structure. High genetic diversity and wide distribution were observed for H. armigera. A joint analysis indicated the presence of Chinese, Indian, and European lineages within the Brazilian populations of H. armigera. In the cross-species amplification study, seven microsatellite loci were amplified; and showed a potential hybrid offspring in natural conditions. Interespecific analyses using the same microsatellite loci with Brazilian H. armigera and H. zea in compare to the USA H. zea were also conducted. When analyses were performed within each species, 10 microsatellites were used for H. armigera, and eight for H. zea. We detected high intraspecific gene flow in populations of H. armigera and H. zea from Brazil and H. zea from the USA. Genetic diversity was similar for both species. However, H. armigera was more similar to H. zea from Brazil than H. zea from the USA and some putative hybrid individuals were found in Brazilian populations.Tthere was low gene flow between Brazilian and USA H. zea. The baseline susceptibility to Vip3Aa20 resulted in low interpopulation variation for H. zea (3-fold) and for H. armigera (5-fold), based on LC50. H. armigera was more tolerant to Vip3Aa20 than H. zea (≈ 40 to 75-fold, based on CL50). The diagnostic concentration for susceptibility monitoring, based on CL99, was fairly high (6,400 ng Vip3Aa20/cm2) for H. zea and not validated for H. armigera due to the high amount of protein needed for bioassays. Implementing IRM strategies to Vip3Aa20 in H. armigera and H. zea will be of a great challenge in Brazil, mainly due to the low susceptibility to Vip3Aa20 and high genetic diversity and gene flow in both species, besides a potential of hybrid individuals between H. armigera and H. zea under field conditions. / Helicoverpa armigera (Hübner) foi oficialmente reportada no Brasil em 2013. Esta espécie é estreitamente relacionada a Helicoverpa zea (Boddie) e tem causado danos significativos nas culturas no Brasil. O uso de plantas geneticamente modificadas, que expressam proteínas inseticidas de Bacillus thuringiensis (Berliner), tem sido uma das táticas de controle para o manejo dessas pragas. O milho geneticamente modificado que expressa Vip3Aa20 foi aprovado para comercialização no Brasil em 2009. O entendimento da diversidade genética e da suscetibilidade às proteínas de B. thuringiensis em populações de H. armigera e H. zea no Brasil são cruciais para o estabelecimento de programas de Manejo da Resistência de Insetos (MRI). Assim, os objetivos desse estudo foram: (a) inferir parâmetros demográficos e estrutura genética de H. armigera e H. zea no Brasil; (b) avaliar o fluxo gênico intra e interespecífico e a diversidade genética em H. armigera e H. zea; e (c) aferir a suscetibilidade de populações brasileiras de H. armigera e H. zea a proteína Vip3Aa20. Uma análise filogeográfica de populações de campo de H. armigera e H. zea foi realizada com o uso de sequências do gene citocromo c oxidase I (COI). Indivíduos de H. armigera foram mais prevalentes em dicotiledôneas e H. zea na cultura do milho. Ambas as espécies mostraram sinais de expansão demográfica e ausência de estrutura genética. Alta diversidade genética e ampla distribuição foram observadas em H. armigera. Análises conjuntas indicaram a presença de linhagens da China, Índia e Europa em populações brasileiras de H. armigera. A partir de um estudo de amplificação cruzada de microssatélites, sete locos amplificaram em ambas as espécies e evidenciaram a possibilidade de hibridização no campo. Estes mesmos locos foram usados para análises interespecíficas de H. armigera e H. zea do Brasil em comparação a H. zea dos EUA. Nas análises para cada espécie, 10 microssatélites foram usados para H. armigera e oito para H. zea. Alto fluxo gênico intraespecífico foi detectado em populações de H. armigera e H. zea. A diversidade genética foi similar em ambas as espécies. H. armigera foi mais similar a H. zea do Brasil que dos EUA e possíveis híbridos foram encontrados nas populações brasileiras. Houve um baixo fluxo gênico entre populações brasileiras e americanas de H. zea. A linha-básica de suscetibilidade a Vip3Aa20 resultou numa variação interpopulacional baixa em H. zea (3 vezes) e em H. armigera (5 vezes), baseada na CL50. H. armigera foi mais tolerante a Vip3Aa20 que H. zea (≈ 40 to 75 vezes, baseado na CL50). A concentração diagnóstica, baseada na CL99, foi bastante alta (6.400 ng Vip3Aa20/cm2) para H. zea e não validada para H. armigera devido à alta quantidade de proteína necessária para os bioensaios. A implementação de estratégias de MRI a Vip3Aa20 em H. armigera e H. zea serão um grande desafio no Brasil, principalmente devido à baixa suscetibilidade a Vip3Aa20 e alta diversidade genética e fluxo gênico em ambas as espécies, além da possibilidade de indivíduos híbridos entre H. armigera e H. zea nas condições de campo.

The event TC1507 maize with cry1F gene from the bacterium Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) was approved for commercial release in Brazil in 2008. The evolution of pest resistance to Bt plants has been a great concern to preserve the lifetime of this technology. Therefore, in this study we assess the risk of evolution of resistance to Cry1F protein in Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) populations from major maize-growing regions in Brazil. The baseline susceptibility to Cry1F was detemined with diet overlay bioassay for susceptible reference population and four field populations of S. frugiperda. Then, we monitored 43 populations of S. frugiperda sampled in nine different States of Brazil during 2010/2011, 2011/2012 and 2012/2013 crop seasons. Only 4-fold variation in susceptibility to Cry1F was detected among S. frugiperda from field populations in the baseline susceptibility study. Diagnostic concentration of 2,000 ng cm-2 was defined for monitoring the susceptibility to Cry1F in S. frugiperda populations. Survival at 2,000 ng cm-2 of Cry1F protein increased significantly throughout crop seasons in populations from São Paulo, Santa Catarina, Rio Grande do Sul, Bahia, Mato Grosso, Goiás, Mato Grosso do Sul, and Paraná, but not in Minas Gerais. We also sampled a population of S. frugiperda in TC1507 field failures in Bahia in October, 2011. This population was selected in laboratory with Cry1F protein up to 20,000 ng cm-2 and the resistance ratio of the selected resistant population (BA25R) was > 5,000-fold. This resistant population was able to survive in Cry1F maize from neonate till pupa and produce normal adult. The inheritance of S. frugiperda resistance to Cry1F protein was autosomal. To test the functional dominance, neonate larvae obtained from the cross of resistant and susceptible populations were tested in leaf bioassay, and around 8% of heterozygotes were able to survive and complete the larval development and produce normal adults on TC1507 leaves while susceptible larvae could not survive for up to five days after infestation. Dominance was estimated to be 0.15 ± 0.09, suggesting that resistance to Cry1F in TC1507 maize was incompletely recessive. We also conducted resistance selection studies in other seven S. frugiperda populations from six different Brazilian states to test whether the resistance alleles were at same locus or not. The F1 larvae obtained from the cross between resistant population (BA25R) and each of the seven selected resistant populations were able to survive at 2,000 ng cm-2 of Cry1F protein in diet bioassay, and therefore they shared the same locus of resistance to Cry1F protein. We estimated the frequency of resistance allele to Cry1F protein in populations of S. frugiperda of main crop season 2011/2012 from five states. We stablished 517 isofemale lines using F2 screen method. The total frequency of Cry1F resistance allele in Brazil was 0.088 with 95% confidence interval between 0.077 and 0.100. Based on results obtained in this study, the risk of resistance evolution to Cry1F protein by S. frugiperda is high in Brazil. / O evento de milho TC1507 com gene cry1F da bactéria Bacillus thuringiensis Berliner foi aprovado comercialmente no Brasil em 2008. A evolução da resistência de pragas a plantas Bt tem sido uma grande preocupação na preservação desta tecnologia. Portanto, neste estudo foi avaliado o risco de evolução da resistência à proteína Cry1F em populações de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) das principais regiões de cultivo de milho no Brasil. A linha-básica de suscetibilidade à proteina Cry1F foi determinada em bioensaio de aplicação superfícial na dieta para a população suscetível de referência e quatro populações de campo de S. frugiperda. Posteriormente, a suscetibilidade a Cry1F foi monitorada em 43 populações de S. frugiperda coletadas em nove Estados do Brasil nas safras agrícolas de 2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013. A variação na suscetibilidade foi de apenas quatro vezes para Cry1F entre as populações de campo na linha-básica de suscetibilidade. A concentração diagnóstica de 2.000 ng cm-2 de proteína Cry1F foi definida para o monitoramento da suscetibilidade. A sobrevivência em 2.000 ng cm-2 de proteína Cry1F aumentou significativamente no decorrer das safras em populações de São Paulo, Santa Catarina, Rio Grande do Sul, Bahia, Mato Grosso, Goiás, Mato Grosso do Sul e Paraná, mas não em Minas Gerais. Além disso, uma população de S. frugiperda foi coletada em milho TC1507 com falha de controle na Bahia em outubro de 2011. Esta população foi selecionada no laboratório com a proteína Cry1F até 20.000 ng cm-2, obtendo-se uma população resistente (BA25R) com razão de resistência >5000 vezes. Esta população resistente foi capaz de sobreviver no milho TC1507 desde larva neonata até a fase de pupa e com emergência de adultos normais. O padrão de herança da resistência de S. frugiperda a Cry1F foi autossômica. Para testar a dominância funcional, as larvas neonatas do cruzamento entre a população resistente e suscetível foram testadas em folhas do evento TC1507 e cerca de 8% dos heterozigotos foram capazes de sobreviver, completar o desenvolvimento e produzir adultos normais, enquanto as larvas da linhagem suscetível não sobreviveram por mais de cinco dias após a infestação. A dominância foi estimada em 0,15 ± 0,09; portanto, a resistência à proteína Cry1F no milho TC1507 foi incompletamente recessiva. A resistência foi selecionada para outras sete populações de seis Estados brasileiros para testar se os alelos de resistência estavam no mesmo locus. As larvas F1 obtidas do cruzamento entre a população resistente (BA25R) e cada uma das sete populações selecionadas sobreviveram na concentração de 2,000 ng cm-2 de proteína Cry1F e, portanto, essas populações compartilharam o mesmo locus de resistência à proteína Cry1F. A freqüência do alelo resistente à proteína Cry1F foi estimada em populações de S. frugiperda coletadas em cinco Estados na safra 2011/2012. Foram estabelecidas 517 isolinhas utilizando o método de \"F2 screen\". A freqüência total do alelo de resistência à proteína Cry1F no Brasil foi de 0,088, com intervalo de confiança de 95% entre 0,077 e 0,100. Com base nos resultados, o risco de evolução da resistência à proteína Cry1F por S. frugiperda é elevada no Brasil.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:30:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 960144 bytes, checksum: 411396927d616d5dfb046fc14f5485d5 (MD5) Previous issue date: 2009-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, we studied the toxicity of mustard oil to 18 populations of Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae) collected in Brazil, and the correlation with their resistance and phosphine. There is relationship between toxicity of mustard oil and respiratory rate; we were seeking evidence that would be determinant of susceptibility to mustard oil. Additionally, evaluated the toxicity of mustard oil to immature stages of T. castaneum and was investigated of respiratory rate and body mass of insects, and relationship between respiratory rate and oil in the toxicity study. The mustard oil, with 90% of the volatile component ITCA was diluted in vegetable oil from soybeans, in the proportion of 0.5:9.5v/v, to get on oily solution 4.5% of ITCA. The concentrations were used to assess the adult and immature stages ranged from 2.25 to 5.62 μL L-1. Results of mortality were used to generate the concentration-response curves. LC50 and LC95 were estimated too and their used to calculate reasons of toxicity (RT). Patterns of instantaneous rate of growth instantaneous (ri), respiratory rate (CO2 production) and body mass were assessed to each adult. Last two parameters were used to immature stages evaluation. Nonresistance was showed in all populations of T. castaneum to mustard oil, and no cross-resistance between phosphine and mustard oil was showed too. We observed different reproductive patterns, respiratory and body mass among adult populations. However, no relationship was found between these variables and toxicity of mustard oil. The essential oil of mustard showed toxicity to all immature stages of T. castaneum evaluated. The toxicity data also indicated difference remarkable in susceptibility among stages of development in insect populations evaluated. In insect stages, eggs and young larvae were more susceptibility and more tolerant, respectively. The respiratory rate was influenced by stage of development of insects and their body mass. However, no relationship was observed between respiratory rate of insects and toxicity of mustard oil. All populations not showed any resistance to mustard oil and cross-resistance between mustard oil and phosphine that was toxic to all stages of development of insects. Wherefore, may be possible mustard oil will become an important alternative fumigant and is use in management programs of resistance to phosphine. / Neste trabalho foi estudada a toxicidade do óleo de mostarda para 18 populações de Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae) coletadas no Brasil e a possível correlação com resistência à fosfina. Verificaram-se a relação da toxicidade do óleo de mostarda e a taxa respiratória buscando-se evidenciar se esta última seria determinante de susceptibilidade ao óleo de mostarda. Adicionalmente, avaliou-se o efeito tóxico do óleo de mostarda para as fases imaturas de T. castaneum e foi averiguada a massa corpórea e a taxa respiratória dos insetos, bem como a relação da taxa respiratória com a toxicidade ao óleo em estudo. O óleo de mostarda, com 90% do componente volátil ITCA, foi diluído em óleo vegetal de soja, na proporção de 0,5:9,5 v/v, para obter solução oleosa de 4,5% de ITCA. As concentrações utilizadas para avaliar as populações adultas e fases imaturas do inseto variaram entre 2,25 a 5,62 μL L-1. Os resultados de mortalidade obtidos foram utilizados para gerar as curvas de concentração-resposta, e as CL50 e CL95 foram estimadas e usadas para calcular as respectivas razões de toxicidade (RT). Os padrões de taxa instantânea de crescimento instantâneo (ri), taxa respiratória (produção de CO2) e massa corpórea foram avaliados para cada população adulta, além de estes dois últimos parâmetro terem sido avaliados para as fases imaturas. Nenhuma das populações estudadas apresentou resistência ao óleo de mostarda e não houve resistência cruzada entre o óleo de mostarda e a fosfina. Foram observados diferentes padrões reprodutivos, respiratórios e de massa corpórea entre as populações adultas. Porém, não houve relação destas variáveis e a toxicidade do óleo de mostarda. O óleo essencial de mostarda se apresentou tóxico para todas as fases imaturas de T. castaneum avaliadas. Os dados de toxicidade indicaram também uma notável diferença na susceptibilidade entre os estágios de desenvolvimento do inseto nas populações avaliadas, tendo os ovos sidos mais susceptíveis e as larvas jovens mais tolerantes. A taxa respiratória foi influenciada pelo estágio de desenvolvimento do inseto e por sua massa corpórea. No entanto, não foi observada relação entre as taxas respiratórias dos insetos e a toxicidade ao óleo de mostarda. Como nenhuma população apresentou resistência ao óleo de mostarda e resistência cruzada entre óleo de mostarda e à fosfina, e o mesmo foi tóxico para todas as fases de desenvolvimento do inseto, é possível que o óleo de mostarda se torne um importante fumigante alternativo e seja usado nos programas de manejo de resistência à fosfina.

The event TC1507 maize with cry1F gene from the bacterium Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) was approved for commercial release in Brazil in 2008. The evolution of pest resistance to Bt plants has been a great concern to preserve the lifetime of this technology. Therefore, in this study we assess the risk of evolution of resistance to Cry1F protein in Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) populations from major maize-growing regions in Brazil. The baseline susceptibility to Cry1F was detemined with diet overlay bioassay for susceptible reference population and four field populations of S. frugiperda. Then, we monitored 43 populations of S. frugiperda sampled in nine different States of Brazil during 2010/2011, 2011/2012 and 2012/2013 crop seasons. Only 4-fold variation in susceptibility to Cry1F was detected among S. frugiperda from field populations in the baseline susceptibility study. Diagnostic concentration of 2,000 ng cm-2 was defined for monitoring the susceptibility to Cry1F in S. frugiperda populations. Survival at 2,000 ng cm-2 of Cry1F protein increased significantly throughout crop seasons in populations from São Paulo, Santa Catarina, Rio Grande do Sul, Bahia, Mato Grosso, Goiás, Mato Grosso do Sul, and Paraná, but not in Minas Gerais. We also sampled a population of S. frugiperda in TC1507 field failures in Bahia in October, 2011. This population was selected in laboratory with Cry1F protein up to 20,000 ng cm-2 and the resistance ratio of the selected resistant population (BA25R) was > 5,000-fold. This resistant population was able to survive in Cry1F maize from neonate till pupa and produce normal adult. The inheritance of S. frugiperda resistance to Cry1F protein was autosomal. To test the functional dominance, neonate larvae obtained from the cross of resistant and susceptible populations were tested in leaf bioassay, and around 8% of heterozygotes were able to survive and complete the larval development and produce normal adults on TC1507 leaves while susceptible larvae could not survive for up to five days after infestation. Dominance was estimated to be 0.15 ± 0.09, suggesting that resistance to Cry1F in TC1507 maize was incompletely recessive. We also conducted resistance selection studies in other seven S. frugiperda populations from six different Brazilian states to test whether the resistance alleles were at same locus or not. The F1 larvae obtained from the cross between resistant population (BA25R) and each of the seven selected resistant populations were able to survive at 2,000 ng cm-2 of Cry1F protein in diet bioassay, and therefore they shared the same locus of resistance to Cry1F protein. We estimated the frequency of resistance allele to Cry1F protein in populations of S. frugiperda of main crop season 2011/2012 from five states. We stablished 517 isofemale lines using F2 screen method. The total frequency of Cry1F resistance allele in Brazil was 0.088 with 95% confidence interval between 0.077 and 0.100. Based on results obtained in this study, the risk of resistance evolution to Cry1F protein by S. frugiperda is high in Brazil. / O evento de milho TC1507 com gene cry1F da bactéria Bacillus thuringiensis Berliner foi aprovado comercialmente no Brasil em 2008. A evolução da resistência de pragas a plantas Bt tem sido uma grande preocupação na preservação desta tecnologia. Portanto, neste estudo foi avaliado o risco de evolução da resistência à proteína Cry1F em populações de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) das principais regiões de cultivo de milho no Brasil. A linha-básica de suscetibilidade à proteina Cry1F foi determinada em bioensaio de aplicação superfícial na dieta para a população suscetível de referência e quatro populações de campo de S. frugiperda. Posteriormente, a suscetibilidade a Cry1F foi monitorada em 43 populações de S. frugiperda coletadas em nove Estados do Brasil nas safras agrícolas de 2010/2011, 2011/2012 e 2012/2013. A variação na suscetibilidade foi de apenas quatro vezes para Cry1F entre as populações de campo na linha-básica de suscetibilidade. A concentração diagnóstica de 2.000 ng cm-2 de proteína Cry1F foi definida para o monitoramento da suscetibilidade. A sobrevivência em 2.000 ng cm-2 de proteína Cry1F aumentou significativamente no decorrer das safras em populações de São Paulo, Santa Catarina, Rio Grande do Sul, Bahia, Mato Grosso, Goiás, Mato Grosso do Sul e Paraná, mas não em Minas Gerais. Além disso, uma população de S. frugiperda foi coletada em milho TC1507 com falha de controle na Bahia em outubro de 2011. Esta população foi selecionada no laboratório com a proteína Cry1F até 20.000 ng cm-2, obtendo-se uma população resistente (BA25R) com razão de resistência >5000 vezes. Esta população resistente foi capaz de sobreviver no milho TC1507 desde larva neonata até a fase de pupa e com emergência de adultos normais. O padrão de herança da resistência de S. frugiperda a Cry1F foi autossômica. Para testar a dominância funcional, as larvas neonatas do cruzamento entre a população resistente e suscetível foram testadas em folhas do evento TC1507 e cerca de 8% dos heterozigotos foram capazes de sobreviver, completar o desenvolvimento e produzir adultos normais, enquanto as larvas da linhagem suscetível não sobreviveram por mais de cinco dias após a infestação. A dominância foi estimada em 0,15 ± 0,09; portanto, a resistência à proteína Cry1F no milho TC1507 foi incompletamente recessiva. A resistência foi selecionada para outras sete populações de seis Estados brasileiros para testar se os alelos de resistência estavam no mesmo locus. As larvas F1 obtidas do cruzamento entre a população resistente (BA25R) e cada uma das sete populações selecionadas sobreviveram na concentração de 2,000 ng cm-2 de proteína Cry1F e, portanto, essas populações compartilharam o mesmo locus de resistência à proteína Cry1F. A freqüência do alelo resistente à proteína Cry1F foi estimada em populações de S. frugiperda coletadas em cinco Estados na safra 2011/2012. Foram estabelecidas 517 isolinhas utilizando o método de \"F2 screen\". A freqüência total do alelo de resistência à proteína Cry1F no Brasil foi de 0,088, com intervalo de confiança de 95% entre 0,077 e 0,100. Com base nos resultados, o risco de evolução da resistência à proteína Cry1F por S. frugiperda é elevada no Brasil.

Helicoverpa armigera (Hübner) was officially reported in Brazil in 2013. This species is closely related to Helicoverpa zea (Boddie) and has caused significant crop damage in Brazil. The use of genetically modified crops expressing insecticidal protein from Bacillus thuringiensis (Berliner) has been one of the control tactics for managing these pests. Genetically modified maize expressing Vip3Aa20 was approved to commercial use in Brazil in 2009. Understanding the genetic diversity and the susceptibility to B. thuringiensis proteins in H. armigera and H. zea populations in Brazil are crucial for establishing Insect Resistance Management (IRM) programs in Brazil. Therefore, the objectives of this study were: (a) to infer demographic parameters and genetic structure of H. armigera and H. zea Brazil; (b) to assess the intra and interspecific gene flow and genetic diversity of H. armigera and H. zea; and (c) to evaluate the susceptibility to Vip3Aa20 protein in H. armigera and H. zea populations of Brazil. A phylogeographic analysis of field H. armigera and H. zea populations was performed using a partial sequence data from the cytochrome c oxidase I (COI) gene. H. armigera individuals were most prevalent on dicotyledonous hosts and H. zea individuals were most prevalent on maize crops. Both species showed signs of demographic expansion and no genetic structure. High genetic diversity and wide distribution were observed for H. armigera. A joint analysis indicated the presence of Chinese, Indian, and European lineages within the Brazilian populations of H. armigera. In the cross-species amplification study, seven microsatellite loci were amplified; and showed a potential hybrid offspring in natural conditions. Interespecific analyses using the same microsatellite loci with Brazilian H. armigera and H. zea in compare to the USA H. zea were also conducted. When analyses were performed within each species, 10 microsatellites were used for H. armigera, and eight for H. zea. We detected high intraspecific gene flow in populations of H. armigera and H. zea from Brazil and H. zea from the USA. Genetic diversity was similar for both species. However, H. armigera was more similar to H. zea from Brazil than H. zea from the USA and some putative hybrid individuals were found in Brazilian populations.Tthere was low gene flow between Brazilian and USA H. zea. The baseline susceptibility to Vip3Aa20 resulted in low interpopulation variation for H. zea (3-fold) and for H. armigera (5-fold), based on LC50. H. armigera was more tolerant to Vip3Aa20 than H. zea (≈ 40 to 75-fold, based on CL50). The diagnostic concentration for susceptibility monitoring, based on CL99, was fairly high (6,400 ng Vip3Aa20/cm2) for H. zea and not validated for H. armigera due to the high amount of protein needed for bioassays. Implementing IRM strategies to Vip3Aa20 in H. armigera and H. zea will be of a great challenge in Brazil, mainly due to the low susceptibility to Vip3Aa20 and high genetic diversity and gene flow in both species, besides a potential of hybrid individuals between H. armigera and H. zea under field conditions. / Helicoverpa armigera (Hübner) foi oficialmente reportada no Brasil em 2013. Esta espécie é estreitamente relacionada a Helicoverpa zea (Boddie) e tem causado danos significativos nas culturas no Brasil. O uso de plantas geneticamente modificadas, que expressam proteínas inseticidas de Bacillus thuringiensis (Berliner), tem sido uma das táticas de controle para o manejo dessas pragas. O milho geneticamente modificado que expressa Vip3Aa20 foi aprovado para comercialização no Brasil em 2009. O entendimento da diversidade genética e da suscetibilidade às proteínas de B. thuringiensis em populações de H. armigera e H. zea no Brasil são cruciais para o estabelecimento de programas de Manejo da Resistência de Insetos (MRI). Assim, os objetivos desse estudo foram: (a) inferir parâmetros demográficos e estrutura genética de H. armigera e H. zea no Brasil; (b) avaliar o fluxo gênico intra e interespecífico e a diversidade genética em H. armigera e H. zea; e (c) aferir a suscetibilidade de populações brasileiras de H. armigera e H. zea a proteína Vip3Aa20. Uma análise filogeográfica de populações de campo de H. armigera e H. zea foi realizada com o uso de sequências do gene citocromo c oxidase I (COI). Indivíduos de H. armigera foram mais prevalentes em dicotiledôneas e H. zea na cultura do milho. Ambas as espécies mostraram sinais de expansão demográfica e ausência de estrutura genética. Alta diversidade genética e ampla distribuição foram observadas em H. armigera. Análises conjuntas indicaram a presença de linhagens da China, Índia e Europa em populações brasileiras de H. armigera. A partir de um estudo de amplificação cruzada de microssatélites, sete locos amplificaram em ambas as espécies e evidenciaram a possibilidade de hibridização no campo. Estes mesmos locos foram usados para análises interespecíficas de H. armigera e H. zea do Brasil em comparação a H. zea dos EUA. Nas análises para cada espécie, 10 microssatélites foram usados para H. armigera e oito para H. zea. Alto fluxo gênico intraespecífico foi detectado em populações de H. armigera e H. zea. A diversidade genética foi similar em ambas as espécies. H. armigera foi mais similar a H. zea do Brasil que dos EUA e possíveis híbridos foram encontrados nas populações brasileiras. Houve um baixo fluxo gênico entre populações brasileiras e americanas de H. zea. A linha-básica de suscetibilidade a Vip3Aa20 resultou numa variação interpopulacional baixa em H. zea (3 vezes) e em H. armigera (5 vezes), baseada na CL50. H. armigera foi mais tolerante a Vip3Aa20 que H. zea (≈ 40 to 75 vezes, baseado na CL50). A concentração diagnóstica, baseada na CL99, foi bastante alta (6.400 ng Vip3Aa20/cm2) para H. zea e não validada para H. armigera devido à alta quantidade de proteína necessária para os bioensaios. A implementação de estratégias de MRI a Vip3Aa20 em H. armigera e H. zea serão um grande desafio no Brasil, principalmente devido à baixa suscetibilidade a Vip3Aa20 e alta diversidade genética e fluxo gênico em ambas as espécies, além da possibilidade de indivíduos híbridos entre H. armigera e H. zea nas condições de campo.