O inseticida spinosad tem sido um dos mais utilizados para o controle de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) no Brasil, devido à sua eficácia e ao seu mecanismo de ação único (modulador alostérico de receptores nicotínicos da acetilcolina). Para fornecer subsídios a um programa de manejo da resistência, foram realizados estudos para compreender as bases genéticas e moleculares da resistência de S. frugiperda a este inseticida. Inicialmente, foi selecionada uma linhagem de S. frugiperda resistente a spinosad (Spin-res) em laboratório por meio da técnica \"F2 screen\". A razão de resistência, baseada na CL50, foi de aproximadamente 890 vezes. A partir de cruzamentos recíprocos entre a linhagem suscetível (Sus) e Spin-res, constatou-se que o padrão de herança da resistência de S. frugiperda a spinosad é autossômica e incompletamente recessiva. Retrocruzamentos da progênie F1 de cruzamentos recíprocos com a linhagem Spin-res confirmaram a hipótese de herança poligênica da resistência, com número mínimo de segregações independentes variando de 1,86 a 2,45. Além disso, observou-se um elevado custo adaptativo associado à resistência de S. frugiperda a spinosad, baseado nos parâmetros da tabela de vida e fertilidade. A partir dos dados de seqüenciamento de quatro bibliotecas de cDNA de lagartas de quarto ínstar das linhagens Sus e Spin-res (expostas ou não a spinosad), utilizando a plataforma HiScan1000&reg; (Illumina&copy;), foi realizada a comparação do perfil de transcrição e expressão diferencial de genes entre as linhagens Sus e Spin-R. O transcritoma foi montado utilizando a estratégia de novo contendo cerca de 19 milhões de leituras single-end com qualidades de score acima de 30, gerando 42406 transcritos com o N50 de 598 pb. A busca por similaridade no banco de dados não-redundante (nr) do NCBI, possibilitou a anotação funcional de 24980 (59%) transcritos, alinhando-se a Bombyx mori L., Helicoverpa armigera (Hübner) e Spodoptera spp. com 22,5; 3,81 e 3,6% das sequências respectivamente. Foram identificados 2903 transcritos apresentando expressão diferencial (P <= 0,05, t-test; fold-change > 2) entre as linhagens Spin-res e Sus. Dentre os transcritos relacionados a enzimas do complexo metabólico, 23 P450 monooxigenases, 13 glutathiona S-transferases, uma carboxilesterase e uma esterase foram superexpressas na linhagem Spin-res. Além disso, foi observada a superexpressão de 15 genes relacionados à produção energética na linhagem Spin-res, o que pode estar relacionada ao elevado custo adaptativo associado à resistência. Análises de PCR quantitativo em tempo real confirmaram que os padrões de expressão foram consistentes com os resultados de RNA-seq. Bioensaios com os sinergistas PBO e DEM mostraram pouco envolvimento de enzimas P450 e nenhum envolvimento de glutationa S-transferases na resistência de S. frugiperda a spinosad. O sequenciamento da subunidade &alpha;6 do receptor nicotínico de acetilcolina de ambas linhagens demonstrou a existência de uma mutação sinônima entre as duas linhagens (G567A), indicando que a subunidade &alpha;6 não é a única relacionada à resistência de S. frugiperda a spinosad. / Spinosad has been one of the most used insecticides to manage Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) in Brazil, due to its efficacy and unique mode of action (nicotinic acetylcholine receptor allosteric modulator). To support an insect resistance management program (IRM), we selected and characterized in laboratory a spinosad-resistant strain (Spin-res) of S. frugiperda using the F2 screen method. The resistance ratio, based on LC50, was &asymp; 890-fold. Based on reciprocal crosses between susceptible (Sus) and Spin-res, the inheritance of spinosad resistance in S. frugiperda was autosomal incompletely recessive. Backcrosses between the F1 from reciprocal crosses and the parental Spin-res revealed a polygenic resistance, with an estimation of at least 1.86 to 2.45 genes related to spinosad resistance. Furthermore, it was observed a strong fitness cost associated to spinosad-resistance in Spin-res strain, based on the life table and fertility parameters. The characterization of the transcriptional profile and the differential gene expression comparison between susceptible and spinosad-resistant strains of Spodoptera frugiperda were obtained from the sequencing of cDNA libraries from fourth instar larvae of Sus and Spin-res strains (exposed or not to spinosad) using a HiScan1000&reg; platform (Illumina&copy;). The transcriptome was de novo assembled using nearly 19 million single-end reads with quality score over 30, yielding 42,406 transcripts with a N50 of 598 bp. Based on similarity search in the non-redundant (nr) nucleotide database, 24,980 (59%) transcripts were annotated. Most of the transcripts aligned to Bombyx mori L., Helicoverpa armigera (Hübner) and Spodoptera spp., with 22.5%, 3.81, and 3.6, respectively. We identified 2,032 differentially expressed transcripts (P <= 0.05, t-test; fold-change > 2) between the susceptible and spinosad-resistant strains. Among metabolic enzyme transcripts, 23 P450 monooxigenases, 13 glutathione S-transferases, one carboxylesterase and one esterase were up-regulated in the spinosad-resistant strain. In addition, it was observed 15 genes superexpressed in spinosad-resistant strain related to energy production, which can be related to the high fitness cost associated with resistance. Quantitative real-time PCR analysis showed that patterns of gene expression were consistent with RNA-seq results. Synergistic bioassays using PBO and DEM showed little involvement of P450s in spinosad-resistance and lack of involvement regarding the glutathione Stransferases. Furthermore, we sequenced and compared the subunit &alpha;6 from the nicotinic acetylcholine receptor of S. frugiperda Spin-res and Sus strains. Only one synonymous mutation within the two strains (G567A) was found, showing that the &alpha;6 is not the only subunit involved in S. frugiperda resistance to spinosad.

A importância da praga Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) deve-se não somente aos danos provocados às lavouras de milho, mas a capacidade de se alimentar de uma ampla variedade de famílias de plantas. Lagartas desta espécie são capazes de se adaptar a dietas contendo inibidores de peptidase de soja (IPS). Há uma hipótese de que a microbiota intestinal neste inseto poderia estar envolvida com estes mecanismos de adaptação. Neste contexto, um dos objetivos do trabalho foi verificar se estas bactérias poderiam alterar a expressão gênica de serino peptidases e atividade enzimática nestes lepidópteros em ensaios in vitro. Observouse que no tratamento com tetraciclina, não houve influência na alteração da expressão gênica e da atividade quantitativa das respectivas serino peptidases nas lagartas provenientes dos ambientes diferentes. Ao mesmo tempo, objetivou-se estudar se haveria uma contribuição das bactérias na atividade proteolítica intestinal de S. frugiperda ao longo do processo digestivo de insetos, analisando se influenciam no perfil qualitativo das serino peptidases intestinais destas lagartas em zimograma. As lagartas de campo que sofreram a primeira exposição à uma dieta com antibiótico aumentaram a atividade de duas peptidases provavelmente trípticas, também sintetizadas nos tratamentos com IPS e IPS com antibiótico provavelmente como provável resposta adaptativa. Para analisar o efeito do IPS e da tetraciclina em folhas ingeridas por lagartas criadas em laboratório e coletadas em campo, além da influência da dieta natural (cartucho de milho) e da dieta artificial sobre a composição e diversidade da microbiota fecal de S. frugiperda, foi feito o sequenciamento das regiões V3-V4 do gene 16S rRNA de procariotos utilizando a plataforma de alto desempenho Illumina Miseq. Os valores médios de diversidade de UTOs do índice Shannon detectados nas fezes de S. frugiperda foram mais baixos nas amostras de dieta artificial e o segundo índice médio mais baixo foi calculado naquelas provenientes de cartucho de milho no campo, revelando que ambas as amostras apresentaram menor diversidade de espécies na composição da comunidade bacteriana. A abundância relativa em nível de filo bacteriano gerada para todos os conjuntos de amostras fecais demonstrou que os filos mais predominantes foram Proteobacteria (73,3%) e Firmicutes (24,2%), sendo ambos os filotipos mais abundantes nos grupos de insetos. Os quatro filotipos mais abundantes em nível de gênero corresponderam a Enterococcus (23,5%), Acinetobacter (20,5%), Stenotrophomonas (11,4%) e Klebsiella (10,4%). Verificamos que a dieta foi a principal variável que modulou a estrutura das comunidades bacterianas das fezes de S. frugiperda. Entretanto, não é possível afirmar se haveria uma contribuição das peptidases das bactérias simbiontes ao processo digestivo de insetos. Com estes novos dados taxonômicos, poderemos isolar as bactérias a partir das fezes destas lagartas e estudar a significância funcional destes simbiontes tais como, detoxificação de compostos tóxicos como inibidores de peptidases de plantas, papel digestivo e nutricional destas bactérias para as lagartas desta espécie. / The importance of the pest Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) is due not only to corn crops damage, but the ability to attack a wide variety of plant families. Caterpillars of this species are able to circumvent diets containing soybean peptidase inhibitors (SPI). There is a hypothesis that this insect gut microbiota might be involved in these adaptation mechanisms. One of the goals of this study was to determine whether these bacteria could alter the serine peptidase gene expression or enzymatic activity in vitro assays in these Lepidoptera. It was observed that there was no alteration of the gene expression and the quantitative activity of serine peptidases in the caterpillars collected from both different environments fed with tetracycline leaves. At the same time, other objective was to study if there was a contribution from bacteria in the gut proteolytic activity of S. frugiperda in the digestive process of insects, analyzing its influence in the qualitative profile of serine peptidase gut worms in zymogram. The field caterpillars that suffered the first exposure to a diet with antibiotic increased the activity of two probably tryptic type peptidases which were also synthesized in IPS and IPS plus antibiotic treatments, probably as likely adaptive response. In order to analyze the effect of IPS and tetracycline in leaves eaten by caterpillars reared in the laboratory and collected in the field, beyond the influence of the natural diet (maize cartridge) and artificial diet on the composition and diversity of fecal microbiota of S. frugiperda, the sequencing using high performance Miseq Illumina platform was done in V3-V4 regions of 16S rRNA gene typical of prokaryotes. The average values of Shannon index related to OTUs diversity detected in the feces of S. frugiperda were lower in artificial diet samples and second lower mean index was calculated from those collected in the field, showing that both samples showed lower species diversity in the composition of bacterial communities. The relative abundance of bacterial phylum level generated for all fecal samples showed that the most prevalent phyla were Proteobacteria (73.3%) and Firmicutes (24.2%). Both phylotypes are predominant in insect groups. The four most abundant phylotypes at genus level accounted for Enterococcus (23.5%), Acinetobacter (20.5%), Stenotrophomonas (11.4%) and Klebsiella (10.4%). We found that the diet was the main variable that modulated the bacterial communities structure in the feces of S. frugiperda. However, it is not possible to state that there would be a contribution of peptidase bacterial symbionts to the digestive process of insects. With these new taxonomic data, we may isolate bacteria from S. frugiperda feces and study the functional significance of these symbionts such as detoxification of toxic plant compounds as inhibitors of peptidases, the digestive and nutrition role of these bacteria for the caterpillars species.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The objectives of this study were to evaluate the effects of Bt toxin and seeds treatment with insecticides (imidacloprid + thiodicarb) on initial growth of corn and the control of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) in soil; the effect of Bt corn and insecticides (seed treatment with imidacloprid + thiodicarb and spray application of novaluron and/or methomyl) for the control of S. frugiperda in crop shoots during early and late planting seasons; and the effects of Bt corn and insecticides control of S. frugiperda on the occurrences and damages from Diatraea sp. and Helicoverpa zea (Boddie) pests. Three experiments were conducted under field conditions and natural infestation of pests, in Itaara and Santiago, in Rio Grande do Sul state, Brazil, during the 2008/2009 planting seasons. The initial growth of corn was not affected by the production of Bt toxin (Cry1Ab) and insecticide seed treatment in areas without pest infestation. The toxin (Cry1Ab) present in the Bt corn as well as seeds treatment in non-transformed corn effectively protected the plants to cut-off S. frugiperda. Seeds treatment enables the reduction of damages caused by S. frugiperda in Bt corn (Cry1Ab) to the shoots of crops in early infestations. The Bt corn (Cry1Ab) is effective in controlling S. frugiperda, especially when infestations are low to moderate. When high infestations of S. frugiperda occurred in late planting, insecticide spray on Bt corn (Cry1Ab) resulted to less damages and fewer lavae development comparatively with unsprayed plots. Insecticide treatment of nontransformed corn seeds during early infestations of Diatraea sp. and Bt corn reduced the percentage of stems attacked and injuries. However, insecticides sprayed for the control of S. frugiperda had no effect on the percentage of stems attacked and the injuries caused by Diatraea sp.. Application of insecticides to seeds or spraying for the control of S. frugiperda did not affect the percentage of corn ears attacked and the injuries caused by H. zea, while the Bt corn (Cry1Ab) reduced the percentage of ears attacked by H. zea despite not having much effect in reducing the ear-feeding injuries. / O objetivo do estudo foi avaliar: o efeito da toxina Bt e do tratamento de semente com inseticidas (imidacloprido + tiodicarbe), no crescimento inicial das plantas de milho e no controle de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) no solo; o efeito do milho Bt e dos inseticidas (imidacloprido + tiodicarbe em tratamento de semente e novalurom e/ou metomil em pulverizações), no controle de S. frugiperda na parte aérea da cultura, na semeadura do cedo e do tarde; e os efeitos do milho Bt e dos inseticidas para o controle de S. frugiperda, na ocorrência e na injúria da Diatraea sp. e da Helicoverpa zea (Boddie). Foram realizados três experimentos em condições de campo e com infestação natural dos insetos-praga, em Itaara e Santiago, RS, durante a safra 2008/09. O crescimento inicial das plantas de milho não é afetado pela produção da toxina Bt (Cry1Ab) e pelos inseticidas em tratamento de semente, em áreas sem infestação de insetos-praga. A toxina Cry1Ab, presente no milho Bt, assim como o tratamento de semente no milho convencional, protegem de forma eficiente as plantas do corte de S. frugiperda. O tratamento de semente, possibilita a redução da injúria na parte aérea da cultura causada por S. frugiperda em milho Bt (Cry1Ab), em infestações precoces. O milho Bt (Cry1Ab) é eficiente no controle de S. frugiperda, especialmente quando as infestações são baixas a moderadas. Em época de semeadura, na qual ocorrem altas infestações de S. frugiperda, o milho Bt (Cry1Ab) quando pulverizado com inseticida, apresenta em relação ao sem pulverização, menos injúria e menor número de lagartas grandes. O tratamento de semente com inseticidas em milho convencional, quando em infestações precoces de Diatraea sp. e o milho Bt, reduzem as injúrias e o percentual de colmos atacados, porém os inseticidas pulverizados para o controle de S. frugiperda, não têm efeito sofre as injúrias e no percentual de colmos atacados por Diatraea sp.. Os inseticidas aplicados na semente ou em pulverizações para o controle de S. frugiperda, não afetam as injúrias e o percentual de espigas atacadas por H. zea, porém o milho Bt (Cry1Ab) reduz o percentual de espigas atacadas por H. zea, apesar de não ter efeito significativo na redução das injúrias nas espigas.

Metaflumizone é um novo inseticida, pertencente ao novo grupo químico semicarbazone, com excelente atividade no controle de várias espécies da Ordem Lepidoptera. O produto atua no sistema nervoso dos insetos bloqueando os canais de sódio sem a necessidade de ativação metabólica, ou seja, a molécula é tóxica em sua forma original. O mecanismo de ação de metaflumizone é distinto dos inseticidas piretróides que atuam como moduladores de canais de sódio. Para conhecer a atividade de metaflumizone sobre Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) e estabelecer estratégias proativas de manejo da resistência para preservar a vida útil desse produto, os principais objetivos da dissertação foram: (a) estabelecer a linha-básica de suscetibilidade a metaflumizone em populações de S. frugiperda coletadas na cultura do milho em diferentes regiões do Brasil; (b) definir concentrações diagnósticas (CL95 e CL99) para o monitoramento da suscetibilidade das populações de S. frugiperda; (c) verificar a possibilidade de resistência cruzada entre metaflumizone e lambda-cyhalothrin; e (d) verificar a eficácia agronômica de metaflumizone no controle de S. frugiperda em condições de campo. O método de bioensaio adotado foi o de tratamento superficial da dieta artificial com inseticidas, utilizando-se lagartas de 3° ínstar. Para o monitoramento da suscetibilidade das populações de S. frugiperda a metaflumizone, foram definidas as concentrações diagnósticas de 32 e 100 µg de metaflumizone/mL de água destilada (ppm). Para as duas concentrações diagnósticas foram encontradas diferenças significativas na suscetibilidade das populações testadas, com sobrevivências de 5,3 a 16,73% na concentração diagnóstica de 32 ppm e de 0,42 a 10,37% na concentração de 100 ppm. Para verificar a presença de resistência cruzada entre metaflumizone e lambda-cyhalothrin, foi realizada a caracterização da curva de concentração-resposta a metaflumizone em uma população de S. frugiperda resistente (R) a esse inseticida e comparada com a resposta obtida com a população suscetível de referência (S), observando-se ausência de resistência cruzada. A eficácia agronômica de metaflumizone em condições de campo foi verificada por meio de 2 ensaios de campo na cultura de milho com infestações de S. frugiperda com alta freqüência de resistência a inseticidas piretróides (40%), realizando-se duas aplicações de inseticidas, espaçadas em sete dias. Os tratamentos foram: 1-testemunha; 2-metaflumizone 200 g I.A./ha, 3-metaflumizone 240 g I.A./ha; 4-indoxacarb 75 g I.A./ha; e 5-lambda-cyhalothrin 7,5 g I.A./ha. Os menores níveis de desfolha, aos 7 dias após a segunda aplicação de inseticida, foram obtidos com os tratamentos de indoxacarb a 75 g I.A./ha e metaflumizone a 240 g I.A./ha, comprovando a eficácia no controle de S. frugiperda. Portanto, metaflumizone pode ser utilizado como uma alternativa para o manejo da resistência de S. frugiperda a inseticidas. / Metaflumizone is a new insecticide, belonging to the new chemical group semicarbazone, with excellent activity against many species of Lepidoptera Order. The product acts in the nervous system of insects blocking the sodium channels without metabolic activation, in other words, the molecule is toxic on its original form. The mechanism of action of metaflumizone is distinguished to the pyrethroids that act as sodium channel modulators. To know the activity of metaflumizone against Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) and to establish proactive strategies of resistance management to preserve the lifetime of that product, the main objectives of this work were: (a) to establish the baseline susceptibility of metaflumizone in populations of S. frugiperda collected in maize crop in different regions of Brazil; (b) to define diagnostic concentrations (LC95 e LC99) for the susceptibility monitoring of S. frugiperda populations; (c) to verify the possibility of cross-resistance between metaflumizone and lambda-cyhalothrin; and (d) to verify the agronomic efficacy of metaflumizone in the control of S. frugiperda under field conditions. The bioassay method was the surface treatment of an artificial diet with pesticides by using 3rd instar larvae. The diagnostic concentrations of 32 e 100 µg of metaflumizone/mL of distilled water (ppm) were defined for the susceptibility monitoring of S. frugiperda populations to metaflumizone. Significant differences in susceptibility to metaflumizone were found for the two diagnostic concentrations in the populations, with survival percentage from 5.3 to 16.73% in the concentration of 32 ppm and from 0.42 to 10.37% in the concentration of 100 ppm. To verify the cross-resistance between metaflumizone and lambda-cyhalothrin, the characterization of dose-mortality curve to metaflumizone was done in a lambda-cyhalothrin-resistant population of S. frugiperda (R) and the results were compared to the response of the susceptible population (S). The results suggested no existence of cross-resistance. The agronomic efficacy of metaflumizone under field conditions was verified in 2 field trials in maize crop infested with S. frugiperda at high level of pyrethroids resistance frequency (40%), with two applications of insecticides, at seven days interval. The treatments were: 1-untreated; 2-metaflumizone 200 g A.I./ha, 3-metaflumizone 240 g A.I./ha; 4-indoxacarb 75 g A.I./ha; and 5-lambda-cyhalothrin 7,5 g A.I./ha. The lower defoliation levels were achieved by the treatments of indoxacarb at 75 g A.I./ha and metaflumizone at 240 g A.I./ha, at 7 days after the second application of the insecticides, confirming its efficacy against S. frugiperda. Therefore, metaflumizone can be used as an alternative for the resistance management of S. frugiperda to insecticides.

A existência de uma família gênica diversa de serino proteinases em Lepidóptera sugere que essas proteinases desempenham um papel importante na adaptação desses insetos à presença de inibidores de proteinases vegetais. Essas enzimas têm se revelado estarem envolvidas no processo digestivo de larvas de insetos. Larvas de Spodoptera frugiperda foram alimentadas com uma dieta suplementada com inibidor de proteinase de soja (IPS) e a expressão gênica de proteinases intestinais foi avaliada através de PCR em tempo real. Análises de transcrição anteriores mostraram a existência de dois grupos de serino proteinases: um grupo de genes constitutivamente expressos em larvas controle que é induzido pela dieta contendo IPS e um segundo grupo que está ausente no controle, mas que é também induzido por uma dieta rica em IPS. No presente trabalho foi observado um terceiro grupo de proteinases que não são nem induzidas nem reprimidas pela presença do IPS na dieta. Essa observação sugere que a adaptação de S. frugiperda ao IPS envolve a síntese de novas proteinases, a indução de enzimas preexistentes e ainda um terceiro grupo insensível à presença dos inibidores. Proteinases dos intestinos de larvas crescidas em dieta com IPS mostraram insensibilidade ao inibidor. As proteinases também foram insensíveis quando a atividade foi verificada com um inibidor de proteinases de amplo espectrum. Os resultados aqui apresentados propõem que a adaptação de S. frugiperda ao IPS segue uma estratégia generalizada, baseada na indução geral de um grande grupo de endoproteinases. / The existence of a diverse serine proteinase gene family in lepidopteran insects has suggested its significant role in the insect adaptation to plant proteinase inhibitors. These enzymes have been shown to be involved in the proteolytic digestion process of insect larvae. Spodoptera frugiperda larvae were fed on a diet supplemented with soybean proteinase inhibitor (SPI) and the gene expression of intestinal proteinases was evaluated by real time PCR. Previous transcription analyses found two groups of intestinal serine proteinases: one group of genes constitutively expressed in the control larvae that is induced by the SPI-containing diet during the experiment, and a second group that is absent in the control but also induced by the SPI rich diet. Herein was observed a third group of proteinases that are neither induced nor repressed by the presence of SPI in the diet. This observation suggests that adaptation of S. frugiperda to SPI involves de novo synthesis, up regulation of existing enzymes and that there is a third group insensitive to the presence of the inhibitors. Proteinases from intestines of larvae reared on a diet with SPI showed insensitivity to the inhibitor. The proteinases were also insensitive when the activity was checked with a broad-spectrum potato proteinase inhibitor. The results here presented propose that adaptation of S. frugiperda to SPI follows a \"shotgun\" approach, based on a general up regulation of a large set of endoproteinases.

Os reguladores de crescimento de insetos têm sido um dos mais importantes grupos de inseticidas recomendados para o controle de Helicoverpa armigera (Hübner) e Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) no Brasil, que são consideradas pragas-chave de vários sistemas de produção agrícola. Para implementar programas de manejo da resistência de insetos, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar a suscetibilidade a inseticidas reguladores de crescimento de insetos em populações de H. armigera e S. frugiperda do Brasil. A caracterização das linhas-básica de suscetibilidade de H. armigera a lufenuron e methoxifenozide e de S. frugiperda a methoxifenozide foi realizada com bioensaio de tratamento superficial da dieta artificial com inseticida, utilizando-se lagartas de 3º instar. Foram verificadas baixa variabilidade na suscetibilidade de H. armigera a lufenuron, com DL50 variando de 0,30 a 1,02 &mu;g de i.a./cm2 de dieta, e a methoxifenozide, com DL50 de 2,61 a 8,02 &mu;g de i.a./cm2 de dieta, em populações coletadas em diferentes regiões agrícolas na safra 2013/2014. As doses diagnósticas, baseadas na DL99, foram de 6,36 &mu;g de i.a/cm2 de dieta para lufenuron e 31,10 &mu;g de i.a/cm2 de dieta para methoxifenozide. Foram observadas variações geográfica e temporal na suscetibilidade a lufenuron e methoxifenozide em populações de H. armigera coletadas nas safras de 2013/2014 a 2016/2017; contudo, não foi possível isolar linhagens de H. armigera resistentes a estes inseticidas, mediante o uso de técnicas de \"F2 screen\" e seleção massal. Uma baixa variabilidade na suscetibilidade de S. frugiperda a methoxifenozide foi observada para as populações coletadas na segunda safra de 2016, com DL50 variando de 0,5 a 2,1 &mu;g de i.a/cm2 de dieta. A dose diagnóstica (DL99) para monitoramento da suscetibilidade a methoxifenozide em populações de S. frugiperda foi de 6 &mu;g de i.a/cm2 de dieta. Na 2ª safra de 2016, a sobrevivência das populações de S. frugiperda avaliadas foram baixas, com valores inferiores a 10% na dose diagnóstica. Por outro lado, na 1ª safra de 2017, houve aumento na sobrevivência das populações testadas, atingindo valores de até 62%. A linhagem de S. frugiperda resistente a methoxifenozide selecionada em condições de laboratório apresentou uma baixa razão de resistência (&asymp;5 vezes). Os resultados da presente pesquisa confirmaram a alta suscetibilidade de H. armigera a lufenuron e methoxifenozide e de S. frugiperda a methoxyfenozide. As informações obtidas no presente estudo servirão para a implementação de programas proativos de manejo da resistência a esses inseticidas. / Insect growth regulators have been one of the most important group of insecticides recommended for controlling Helicoverpa armigera (Hübner) and Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) in Brazil which are considered key pests of several crop production systems. To implement insect resistance management programs, the objective of this research was to characterize the susceptibility to insect growth regulators in H. armigera and S. frugiperda populations from Brazil. Baseline susceptibilities of H. armigera to lufenuron and methoxifenozide and S. frugiperda to methoxifenozide were conducted with artificial diet overlay bioassays using 3rd instar larvae. There was low variability in the susceptibility of H. armigera to lufenuron, with LD50 ranging from 0.30 to 1.02 &mu;g of a.i./cm2 of diet, and to methoxifenozide, with LD50 of 2.61 to 8.02 &mu;g of a.i./cm2 of diet across populations collected in different agricultural regions in 2013/2014 growing season. The diagnostic doses, based on DL99, were 6.36 &mu;g of a.i./cm2 of diet for lufenuron and 31.10 &mu;g of a.i./cm2 of diet for methoxifenozide. Geographic and temporal variations in susceptibility to lufenuron and methoxifenozide were observed in populations of H. armigera collected from 2013/2014 to 2016/2017 growing seasons; however, it was not possible to isolate resistant strains to these insecticides using F2 screen and massal selection approaches. There was also a low variability in the susceptibility of S. frugiperda to methoxifenozide across populations collected in the 2nd crop season in 2016, with LD50 ranging from 0.5 to 2.1 &mu;g of a.i./cm2 of diet. The diagnostic dose (DL99) for monitoring the susceptibility to methoxifenozide in S. frugiperda populations was 6 &mu;g of a.i./cm2 of diet. In the 2nd crop season of 2016, the survival at diagnostic dose of S. frugiperda populations evaluated was low (< 10%). On the other hand, in the 1st crop season of 2017, there was a significant increase in the survival across the populations tested, with values reaching up to 62% at diagnostic dose. The laboratory-selected resistant strain of S. frugiperda to methoxifenozide showed a low resistance ratio (&asymp;5 times). We confirmed the high susceptibility of H. armigera to lufenuron and methoxifenozide and S. frugiperda to methoxifenozide in Brazil. The information collected in this study will be important for implementing a proactive resistance management programs to these insecticides.

A lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae), é uma importante praga da cultura do milho. Na região tropical, causa danos severos, podendo chegar a até 60% de redução no rendimento dos grãos. Seu controle normalmente é realizado com aplicação de inseticidas convencionais, mas o método apresenta inconvenientes de desequilíbrio ecológico, resistência da praga, fatores toxicológicos e econômicos. A quimioesterilização com os modernos inseticidas que atuam na fisiologia dos insetos poderá ser uma ferramenta adicionada ao manejo integrado de pragas, pois os esterilizantes utilizados são produtos de baixa toxicidade aos mamíferos e aos inimigos naturais. Além disso, esse processo reduz substancialmente a quantidade de inseticidas se comparado ao sistema convencional. Os objetivos do presente trabalho foram estudar o emprego de alguns inseticidas com propriedades esterilizantes sobre a fase adulta de S. frugiperda, determinando as doses que atuam sobre a reprodução dos adultos, avaliando o efeito desses produtos em casas de vegetação, contando-se o número de espermatóforos encontrados na fêmea, determinando a distância que as iscas devem ser colocadas no campo e avaliando o efeito dos produtos testados sobre ninfas e adultos de D. luteipes, um dos principais inimigos naturais da lagarta-do-cartucho do milho. Os esterilizantes foram fornecidos às mariposas via ingestão juntamente com a solução de mel a 10%. Os inseticidas utilizados e respectivas dosagens foram abamectina (0,45 mL/L água), clorfluazurom (2,0 mL/L água), flufenoxurom (2,0 mL/L água), lufenurom (0,75 mL/L água), novalurom (2,0 mL/L água) e piriproxifem (12,0 mL/L água), além da testemunha. Com exceção de lufenurom, todos os inseticidas reduziram a fecundidade de S. frugiperda, sendo que o menor número de ovos colocados foi encontrado no tratamento com flufenoxurom. A viabilidade dos ovos também foi afetada pelos produtos, porém, os tratamentos que se mostraram mais eficientes em relação a esse parâmetro foram clorfluazurom e lufenurom, que causaram viabilidade de apenas 0,24% dos ovos colocados. A longevidade dos indivíduos, tanto machos como fêmeas, foi afetada por todos os produtos, com exceção de lufenurom. Em casa de vegetação, os tratamentos apresentaram comportamento semelhante ao que apresentaram em laboratório, porém, como os parâmetros não são controlados como em laboratório, foram encontrados alguns valores diferentes. Os produtos, com exceção de clorfluazurom, afetaram o número de espermatóforos encontrados nas fêmeas, sugerindo que, de alguma forma, as substâncias afetaram o aparelho reprodutor das mariposas, seja na ovogênese, espermatogênese, embriogênse ou qualquer outro processo relacionado. Os produtos clorfluazurom, flufenoxurom, lufenurom e novalurom foram 100% seletivos a ninfas de D. luteipes; já em relação aos adultos, apenas clorfluazurom e novalurom apresentaram 100% de seletividade. Pode-se concluir que a quimioesterilização é um método viável para ser inserido no manejo integrado de S. frugiperda. / The fall armyworm, Spodoptera frugiperda (Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae), is an important pest of the maize culture. In the tropical area, it causes severe damages, reducing the income from grains by up to 60%. Its control is normally carried out by the application of conventional insecticides, but this method is not recommended due to the negative aspects of ecological disequilibrium, pest resistance, toxicological and economic factors. The chemosterilization with the modern insecticides that act in the physiology of the insects can be a tool added to the integrated pest management, because the products used have low toxicity when eaten by mammals and their natural enemies. Moreover, this process reduces the amount of insecticides substantially if compared with the conventional system. The objectives of this work were to study the use of some insecticides with sterilizing properties on the adult of S. frugiperda, determining necessary dosage, evaluating the effect of those products in conditions of vegetable house, counting the spermatophores found in the female, determining the distance at which the baits should be placed in the field and evaluating the effect of the products tested on nymphs and adults of D. luteipes, one of the main natural enemies of the fall armyworm. The sterilizers were supplied to the moths through ingestion with a 10% of honey solution. The insecticides used and respective dosages were abamectin (0.45 mL/L water), chlorfluazuron (2.0 mL/L water), flufenoxuron (2.0 mL/L water), lufenuron (0.75 mL/L water), novaluron (2,0 mL/L water) and piryproxyfen (12.0 mL/L water), a control plot was used for comparison. Except for lufenuron, all the insecticides reduced the fecundity of S. frugiperda, and the smallest number of eggs was found in the treatment with flufenoxuron. The viability of the eggs was also affected by the products. The sterilizers shown most effective in reducing egg viability were chlorfluazuron and lufenuron, that caused viability of only 0.24% of the eggs. The individuals&#39; longevity, males and females alike, were affected by all of the products, excepting lufenuron. In the vegetable house, the treatments produced results similar to those found in the laboratory. However, as the parameters were less controlled outside the laboratory, different values were found. The products, except for clorfluazuron, affected the spermatophores nunmber found in the females, suggesting that the substances affected the reproductive system of the moths in the ovogenesis, spermatogenesis, embryogensis or other related process. The products chlorfluazuron, flufenoxuron, lufenuron and novaluron were 100% selective to nymphs of D. luteipes; whereas chlorfluazuron and novaluron only presented 100% of selectivity in adults. It can be concluded that chemosterilization is a viable method to be applied with integrated management of S. frugiperda.

Diss. (sammanfattning) Alnarp : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 5 uppsatser.

Thesis (Ph.D.) -- Mississippi State University. Department of Biochemistry and Molecular Biology. / Title from title screen. Includes bibliographical references.

München, Techn. Univ., Diss., 2002.