O manejo de Helicoverpa armigera (Hübner) no Brasil tem sido baseado principalmente no controle químico. O uso de inseticidas de grupos químicos mais recentes, tais como diamidas e espinosinas, tem sido crescente no controle de H. armigera e de outros lepidópteros-praga que ocorrem em diferentes sistemas de produção de cultivos. Para a implementação de estratégias proativas de manejo da resistência de insetos, os objetivos da presente pesquisa foram (i) caracterizar as linhas-básicas de suscetibilidade a inseticidas diamidas (chlorantraniliprole, cyantraniliprole e flubendiamide) e espinosinas (spinosad e spinetoram) em populações de H. armigera do Brasil; (ii) estimar a frequência inicial de alelo que confere resistência a chlorantraniliprole e spinosad; e (iii) caracterizar o padrão de herança da resistência de H. armigera a flubendiamide e a resistência cruzada com outras diamidas. Inicialmente foram realizadas a caracterização das linhas-básicas de suscetibilidade a inseticidas diamidas e espinosinas em sete populações de H. armigera coletadas na safra 2013/2014. Foram verificadas baixas variações na suscetibilidade a inseticidas diamidas (< 5 vezes) e espinosinas (&asymp; 2 vezes) entre as populações testadas, baseada na DL50. A frequência inicial do alelo que confere resistência de H. armigera a chlorantraniprole, estimada pelo método F2 screen, foi de 0,00694 (IC95%, 0,00018 - 0,02561) em 2014 a 0,04348 (IC95%, 0,01216 - 0,09347) em 2015. Para spinosad, a frequência foi de 0,02632 (IC95% 0,01149 - 0,04706) em populações de H. armigera coletadas na safra 2014/2015. Posteriormente, foram conduzidos o monitoramento da suscetibilidade com bioensaios de doses diagnósticas (DL99) de cada inseticida em populações de H. armigera coletadas no período de 2013 a 2017. Foram observadas reduções significativas na suscetibilidade a inseticidas diamidas em populações de H. armigera no decorrer das safras agrícolas, com sobrevivências de lagartas de 0% (em 2013) até 22% (em 2017). Não foram observadas diferenças significativas na suscetibilidade a inseticidas espinosinas em populações de H. armigera no decorrer das safras agrícolas de 2013 a 2016. Contudo, foram verificadas reduções significativas na suscetibilidade das populações avaliadas na safra 2016/2017, com sobrevivência de até 20% na dose diagnóstica de spinosad. A razão de resistência da linhagem de H. armigera resistente a flubendiamide foi &asymp; 1770 vezes. Foram verificadas a presença de baixa resistência cruzada entre flubendiamide e outras diamidas (chlorantraniliprole e cyantraniliprole). Baseado nos cruzamentos recíprocos entre as linhagens suscetível e resistente a flubendiamide, o padrão de herança da resistência de H. armigera a flubendiamide é autossômico e incompletamente dominante. Retrocruzamentos da progênie dos cruzamentos recíprocos com a linhagem suscetível revelou que a resistência de H. armigera a flubendiamide é monogênica. Os resultados obtidos neste trabalho evidenciam o alto risco de evolução da resistência e a necessidade de implementação de estratégias de manejo da resistência a inseticidas diamidas e espinosinas em H. armigera no Brasil. / The management of Helicoverpa armigera (Hübner) in Brazil has been based mainly on chemical control. The use of insecticides from relatively new chemical groups, such as diamides and spinosyns, has increased to control H. armigera and other lepidopteran-pests occurring in different cropping production systems. For implementing a proactive insect resistance management, the objectives of this research were: (i) to characterize the baseline susceptibility to diamide (chlorantraniliprole, cyantraniliprole and flubendiamide) and sypnosyn (spinosad and spinetoram) insecticides in H. armigera populations from Brazil; (ii) to estimate the initial frequency of resistance allele to chlorantraniliprole and spinosad; and (iii) to characterize the inheritance of resistance of H. armigera to flubendiamide and the cross-resistance to other diamides. Initially, the baseline susceptibility to diamide and spinosyn insecticides was characterized in seven H. armigera populations collected in 2013/2014 growing season. Low variability in the susceptibility to diamide (< 5-fold) and sypinosyn (&asymp; 2-fold) insecticides was detected among H. armigera populations, based on LD50. The initial frequency of resistance allele of H. armigera to chlorantraniliprole, estimated by F2 screen method, was 0.00694 (CI95%, 0.00018 - 0.02561) in 2014 to 0.04348 (CI95%, 0.01216 - 0.09347) in 2015. To spinosad, the frequency was 0.02632 (CI95% 0.01149 - 0.04706) in H. armigera populations collected in 2014/2015. Then, insecticide susceptibility monitoring was conducted with diagnostic dose (LD99) bioassays of each insecticide in H. armigera populations collected from 2013 to 2017. A significant reduction in the susceptibility to diamide insecticides was detected throughout growing seasons, with larval survival from 0% (in 2013) up to 22% (in 2017). There were no significant differences in the susceptibility to spinosyn insecticides in H. armigera populations collected from 2013 to 2016. However, a significant reduction in the susceptibility was detected in populations from 2016/2017 growing season, with larval survival up to 20% at the diagnostic dose of spinosad. The resistance ratio of flubendiamide-resistant strain of H. armigera was &asymp; 1,770-fold. A low cross-resistance was detected between flubendiamide and other diamides (chlorantraniliprole and cyantraniliprole). Based on reciprocal crosses between susceptible and flubendiamide-resistant strains, the inheritance of H. armigera resistance to flubendiamide is autosomal and incompletely dominant. Backcrosses of the progenies from reciprocal crosses to the susceptible strain revealed that the resistance of H. armigera to flubendiamide is monogenic. The results obtained herein showed the high risk of resistance evolution and the need of implementation of resistance management strategies to diamide and spinosyn insecticides in H. armigera in Brazil.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:02:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 599375 bytes, checksum: 41a326e15cc22c482b00910867af189a (MD5) Previous issue date: 2009-03-26 / The increasing and indiscriminate use of different types of agrochemicals can directly affect the humans and animals, causing problems related to the nervous system, cancers, endocrine alterations, and hormonal changes such as inhibition of enzymes of the glycolytic and gluconeogenesis pathway, causing hyperglycemia and pathological changes. To evaluate the histopathological and metabolic effects of insecticides on bats Artibeus spp., the animals were submitted to the ingestion of food contaminated with insecticides fenthion and spinosyns. The dosage of the insecticides used was the same suggested for implementation in the fields of culture. After the treatment period (7 and 30 days for fenthion and 7 days for spinosad) were examined plasma concentrations of glucose, proteins and lipids in the liver, the muscles of the limbs and the pectoral muscle, lipids total fat and carcass, and histopathological analysis of liver tissue. The animals treated with fenthion showed no changes in glucose concentrations in any of the treatment groups. However, the group treated for 7 days showed an increased in the concentration of muscle glycogen and a decrease in fatty acids of the carcass, while the animals treated for 30 days did not differ when compared to the control group. The other parameters showed no changes in the group treated with fenthion for 7 and 30 days when compared to the control group. The morphological analysis showed a vacuolization in the hepatocytes of group treated for 7 days, promoting an increase of 30% in cell diameter compared to the control group. Animals treated with insecticide spinosad showed changes in the patterns of energy reserves only in the lipid of the back limb. It was observed an increase in the diameter of the hepatocytes in approximately 16% compared to the control group promoted by the vacuolization. In conclusion, we can say that organophosphate fenthion insecticide alters the energy metabolism and hepatic tissue of fruit bats, while the insecticide spinosad did not promote major changes in metabolic patterns of these animals, suggesting therefore that the spinosyns might replace other classes of more toxic pesticides. / A utilização crescente e indiscriminada de diversos tipos de agrotóxicos pode afetar diretamente os seres humanos e animais, acarretando problemas relacionados ao sistema nervoso, alterações endócrinas e alteração na atividade de enzimas da via glicolítica e neoglicogenética, gerando hiperglicemia e, além disso, alterações histopatológicas. Para avaliar os efeitos metabólicos e histopatológicos de inseticidas em morcegos Artibeus spp., os animais foram submetidos à ingestão de alimento contaminado com inseticidas fentiona e espinosina. A dosagem dos inseticidas foi a mesma sugerida para a aplicação nos campos de cultivo de frutas. Após o período de tratamento (7 e 30 dias fentiona e 7 dias para espinosina), foram analisadas as concentrações de glicose plasmática, proteínas e lipídios do fígado, dos músculos das patas e do músculo peitoral, lipídios totais do tecido adiposo e carcaça, além de análises histopatológicas do tecido hepático. Os animais tratados com fentiona não apresentaram alterações nas concentrações glicêmicas nos grupos analisados. No entanto, o grupo tratado por 7 dias apresentou aumento da concentração de glicogênio muscular e diminuição dos ácidos graxos da carcaça, enquanto o grupo tratado por 30 dias não apresentou diferença em relação ao grupo controle. Os outros parâmetros não apresentaram alterações nos grupos tratados com fentiona por 7 e 30 dias em relação ao grupo controle. As análises morfológicas demonstraram vacuolização nos hepatócitos do grupo tratado por 7 dias, promovendo aumento de 30% no diâmetro celular em relação ao grupo controle. Os animais tratados com inseticida espinosade apresentaram alterações nas reservas energéticas apenas nos lipídios das patas posteriores. Foi observado aumento do diâmetro dos hepatócitos em cerca de 16% em relação ao grupo controle promovido por vacuolização nestas células. Em conclusão, pode-se dizer que inseticida organofosforado fentiona altera o metabolismo energético e o tecido hepático de morcegos frugívoros, enquanto que o inseticida espinosade não promoveu grandes alterações nos padrões metabólicos destes animais, sugerindo, portanto que as espinosinas possam vir a substituir outras classes de pesticidas mais tóxicas.

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 &mu;g de spinetoram /mL (variação de 3 vezes) entre as populações de S. frugiperda testadas. A concentração diagnóstica baseada na CL99 foi de 5,6 &mu;g 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) &mu;g de spinetoram /mL para a linhagem suscetível (SUS) e de 1170,96 (1041,61 - 1323,89) &mu;g 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 &mu;g spinetoram / mL (3-fold variation). The diagnostic concentration based on LC99 was 5.6 &mu;g 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) &mu;g spinetoram/mL for the susceptible strain (SUS) and 1170.96 (1041,61 - 1323.89) &mu;g 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.

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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.