The effect of sub-lethal doses of Azadirachta indica (Meliaceae) oil on the midgut of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera, Noctuidae)

The fall armyworm, Spodoptera frugiperda, is one of the major field pests for maize production. It is mainly controlled by means of synthetic, and more recently by resistant cultivar of maize expressing Bt toxins. The neem tree, Azadirachta indica, is a plant that can potentially control insects with the advantage of being food and environmental safe. The aim of this study was to assess the effect of neem oil on the development and survival of S. frugiperda caterpillars by assessing histological alterations caused on their midgut. Newly hatched caterpillars were submitted to three neem oil concentrations: 0.006; 0.05; 0.4%, which were added to their artificial diet. Ten 3rd instar caterpillars, taken from each treatment, were submitted to histological analysis. The alimentary canals from the specimens were fixed in Baker for 12 hours, desiccated and diaphanized in alcohol/xylol (1:1) and xylol. After placing the samples in paraffin, they were sliced in 8 µm sections and stained with hematoxylin-eosin stain. The neem oil added to the diet of S. frugiperda caused total mortality at dose of 0.4% whilst still in the first instars, prolonged the larval and pupal stages, and reduced the pupal weight. Histo-physiological alterations such as degeneration of the epithelial lining of the midgut and in the peritrophic matrix were found at all concentrations of neem oil.

New method for rearing Spodoptera frugiperda in laboratory shows that larval cannibalism is not obligatory

New method for rearing Spodoptera frugiperda in laboratory shows that larval cannibalism is not obligatory. Here we show, for the first time, that larvae of the fall armyworm (FAW), Spodoptera frugiperda (Lepidoptera, Noctuidae), can be successfully reared in a cohort-based manner with virtually no cannibalism. FAW larvae were reared since the second instar to pupation in rectangular plastic containers containing 40 individuals with a surprisingly ca. 90% larval survivorship. Adult females from the cohort-based method showed fecundity similar to that already reported on literature for larvae reared individually, and fertility higher than 99%, with the advantage of combining economy of time, space and material resources. These findings suggest that the factors affecting cannibalism of FAW larvae in laboratory rearings need to be reevaluated, whilst the new technique also show potential to increase the efficiency of both small and mass FAW rearings.

Desenvolvimento do predador Podisus nigrispinus alimentado com Spodoptera frugiperda e Tenebrio molitor

Ninfas de Podisus nigrispinus (Heteroptera: Pentatomidae) têm sido criadas em laboratório com larvas de Tenebrio molitor L. (Coleoptera: Tenebrionidae). No entanto, não existem relatos sobre a predação, no campo ou em laboratório, de P. nigrispinus em Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae), uma das principais pragas de inúmeras culturas no Brasil. Este trabalho teve o objetivo de avaliar o desenvolvimento ninfal e características reprodutivas do percevejo predador P. nigrispinus em lagartas de S. frugiperda e em larvas de T. molitor, em laboratório. A presa S. frugiperda proporcionou ao predador menor longevidade, maior produção e viabilidade de ovos do que as larvas de T. molitor. Esses resultados demonstram que a lagarta S. frugiperda melhora as características reprodutivas de P. nigrispinus, de forma que a sua utilização como presa alternativa pode servir para incrementar a produção massal desse inimigo natural.

Disposição espacial e injúrias da lagarta-do-cartucho Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) em milho

O conhecimento dos padrões de dispersão populacional de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith), a mais importante praga do milho, no Brasil, é fundamental para o estabelecimento de técnicas eficientes de monitoramento e manejo. Este trabalho objetivou conhecer a distribuição espacial da praga na cultura. A distribuição espacial foi avaliada em cinco campos experimentais, de um hectare cada, divididos em 100 unidades experimentais, onde se avaliaram de cinco a dez plantas por parcela. Foi testado o ajuste das frequências observadas às esperadas, de acordo com as distribuições de Poisson, Binomial Negativa e Binomial Positiva. Spodoptera frugiperda ocorreu em elevados índices populacionais na área amostral, com correlação significativa entre a nota de injúria 3 e o número de lagartas médias, o que também ocorreu para o número de plantas infestadas com pelo menos uma lagarta média. Não houve correlação significativa entre a nota de injúria 3 e lagartas pequenas. O modelo que melhor se aproximou dos dados de distribuição da oviposição foi a Binomial Positiva, enquanto a disposição espacial de lagartas, atacando a espiga, foi descrita como aleatória. O modelo de distribuição Binomial Positiva foi o que melhor representou a distribuição espacial da população de plantas infestadas; a distribuição das lagartas de tamanho médio teve padrão de distribuição agregada.

Avaliação de acessos de milho para resistência a Spodoptera frugiperda (Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) em laboratório

Avaliou-se uma coleção de milho para resistência à lagarta de Spodoptera frugiperda (J.E.Smith) (Lepidóptera: Noctuidae) em testes de laboratório da UFRA. Utilizou-se 25 acessos de milho proveniente do banco de germoplasma da Embrapa Milho e Sorgo, em um experimento inteiramente ao acaso com três repetições. Observou-se diariamente o desenvolvimento dos insetos durante as fases de larva e pupa, para registrar as alterações biológicas promovidas pelos acessos de milho. Os dados observados foram submetidos à ANOVA, as médias foram comparadas pelo teste SNK e através da análise de regressão linear, determinou-se o grau de dependência entre o consumo foliar de S. frugiperda na fase larval e a respectiva biomassa do inseto na fase pupal. Os resultados mostraram que houve influência dos acessos de milho sobre o desenvolvimento da lagarta-do-cartucho do milho. Os acessos que promoveram a menor percentagem de viabilidade de lagartas foram AM 013, RO 009 e MA 002, enquanto RR 168 e PA 110 foram os menos consumidos pelas lagartas de S. frugiperda.

Atividade inseticida do óleo essencial de pimenta longa (Piper hispidinervum C. DC.) sobre lagarta-do-cartucho do milho Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae)

Os objetivos desta pesquisa foram a obtenção e caracterização do óleo essencial de folhas de pimenta longa Piper hispidinervum, e avaliação de seu efeito no comportamento e/ou mortalidade da lagarta-do-cartucho do milho Spodoptera frugiperda. O óleo essencial foi obtido pela técnica "arraste a vapor d'água", utilizando-se de um aparelho de Clevenger modificado, e posteriormente submetido, à análise por CG-EM e CG. Foram realizados testes de ingestão e contato tópico em lagartas de 1º e 3º ínstar. Os resultados constataram que o óleo essencial de pimenta-longa possui atividade inseticida sobre S. frugiperda, causando redução alimentar e mortalidade, sendo o safrol (82%) seu constituinte majoritário. Verificou-se mortalidade no teste de ingestão em lagartas de 1º ínstar com CL50 = 16,2 mg/mL e para lagartas de 3º ínstar a CL50 = 9,4 mg/mL com redução alimentar CD50 = 0,72 mg/mL; e de toxicidade aguda no teste de contato tópico com DL50 = 277,91 μg/lagarta, após o intervalo de tempo de 96 horas, sendo também observados sintomas de neurotoxicidade, como o efeito knock-down.

Comportamento de parasitismo de Trichogramma atopovirilia Oatman & Platner e Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera, Trichogrammatidae) em posturas de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera, Noctuidae)

The parasitism behavior of Trichogramma atopovirilia and T. pretiosum in Spodoptera frugiperda eggs was evaluated focusing on the features related to the associative learning (alpha conditioning) and recognition of the egg parasitized by the female after the first oviposition experience. Females of both species were observed to recognize the parasitized egg, which takes place after the female drills into the host egg. Following oviposition, 43.59% and 67.53 of females began to feed with an average feeding time of 73.26 ± 11.57 and 64.04 ± 7.05 seconds for T. atopovirilia and T. pretiosum, respectively. The time elapsed in each step of the parasitism behavior significantly decreased after the first oviposition experience, with a trend to stabilize after the 2nd or 3rd egg parasitized, indicating associative learning in these Trichogramma species.

Biologia e parasitismo de Trichogramma atopovirilia Oatman & Platner e Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera, Trichogrammatidae) em ovos de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera, Noctuidae)

Comparou-se a capacidade de paratisimo e o desenvolvimento de Trichogramma atopovirilia Oatman & Platner e T. pretiosum Riley visando à seleção da espécie mais adequada para o controle de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith). Os experimentos foram conduzidos em laboratório à temperatura de 25±2ºC, U.R. de 70±0% e fotoperíodo de 14L:10E. Tanto T. atopovirilia como T. pretiosum desenvolveram-se bem e mostraram-se adaptados a ovos de S. frugiperda, mesmo após serem criados por várias gerações em ovos de Anagasta kuehniella Zeller. Entretanto, fêmeas de T. atopovirilia foram mais agressivas e de maior especificidade à praga, já que apresentaram maior capacidade de parasitismo em posturas com diferentes barreiras físicas e maior aceitação pelo hospedeiro natural, em relação à A. kuehniella. Por este maior parasitismo e especificidade de T. atopovirilia aos ovos da praga, deve-se dar preferência à utilização desta espécie para controle de S. frugiperda.

Influência da competição intra-específica entre fêmeas e da ausência de hospedeiro no parasitismo de Telenomus remus Nixon (Hymenoptera, Scelionidae) sobre ovos de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera, Noctuidae)

A competição intraespecífica e a ausência de hospedeiros podem comprometer o sucesso de programas de controle biológico. Assim, este trabalho objetivou avaliar o efeito de diferentes densidades de fêmeas (1, 3, 6 e 9 fêmeas/ 100 ovos) e da ausência de hospedeiro no parasitismo de Telenomus remus Nixon (Hymenoptera, Scelionidae) em ovos de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera, Noctuidae). Observou-se aumento no parasitismo de ovos de S. frugiperda por T. remus a partir da densidade 3 fêmeas/ 100 ovos tanto em condições de laboratório (18%) quanto em campo (32%), embora o parasitismo causado por densidades maiores que 1 fêmea/100 ovos não foi significativamente diferente. Todavia, isso não causou superparasitismo. Por outro lado, o número de fêmeas produzidas na progênie diminuiu (39%) com a maior densidade de fêmeas sob condições de laboratório. Contudo, não verificou-se diferença significativa sob condições de campo. Mesmo após 9 dias de ausência de hospedeiro não houve redução nos índices de parasitismo, permanecendo em torno de 95 ovos parasitados/fêmea/dia. Todavia, no décimo dia pode-se observar redução (40%) no número médio de ovos parasitados. Desse modo, a liberação de três fêmeas por 100 ovos é adequada para se obter elevados níveis de parasitismo.

Biological characteristics and parasitism capacity of Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera, Trichogrammatidae) on eggs of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera, Noctuidae)

This study aimed at evaluating the biological characteristics and the capacity of parasitism of a Trichogramma pretiosum Riley, 1869 (Hymenoptera, Trichogrammatidae) strain (T. pretiosum RV) collected in Rio Verde County, State of Goiás, Brazil. The study was carried out on eggs of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) (Lepidoptera, Noctuidae) and conducted under controlled environmental conditions at different constant temperatures. The biological parameters determined were: developmental time (egg-adult; days); emergence (%); sex ratio; number of progeny/egg; number of generation/year; thermal constant (K); temperature threshold (Tb); daily number of parasitized eggs; cumulative parasitism (%); total number of eggs parasitized by T. pretiosum; and female longevity. To study the T. pretiosum parasitism capacity, 20 S. frugiperda eggs (< 24 h old) were placed into 8.0 cm x 2.0 cm glass vials containing one female (< 24 h old) each. Trials were carried out in a completely randomized experimental design, with 20 replications at each temperature. The environmental chambers (BOD type) were set at 18ºC, 20ºC, 22ºC, 25ºC, 28ºC and 32ºC ± 1ºC, 70 ±10% relative humidity, and 14/10 h (L:D) photoperiod. The eggs of S. frugiperda were replaced daily until parasitoid death. Results have shown an inverse correlation between developmental time and temperature, with statistically significant differences among means, except at 25ºC and 28ºC (10 days). Parasitoid emergence (%) was also influenced by temperature. The lowest percent emergence was observed at 32ºC, and the highest ones at 18ºC and 20ºC temperatures. The temperature did not affect T. pretiosum sex ratio and number of parasitoids per egg, thus allowing changes in the temperature to control insect mass production in the laboratory to meet the needs for field releases.

Functional response of Telenomus remus Nixon(Hymenoptera, Scelionidae) to Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera, Noctuidae) eggs: effect of female age

Functional response of Telenomus remus Nixon (Hymenoptera, Scelionidae) to Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera, Noctuidae) eggs: effect of female age. Functional response of 24-h and 48-h-old Telenomus remus adults was studied on Spodoptera frugiperda eggs. The study was carried out in climatic chamber regulated at 25 ± 1°C, 70 ± 10% RH and 12:12h (L: D). Females of T. remus were honey fed and individualized in glass vials along with 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250 or 300 eggs of S. frugiperda for 24 h. Complete randomized design with ten replications was adopted. The parameters evaluated to construct the functional response curve were daily average parasitism, searching rate and oviposition time. It was observed that the higher the egg density, the higher the parasitism for 24-h and 48-h-old females although there was a tendency of parasitism stabilization at 150-egg density. The results showed a type II functional response curve for both 24-h and 48-h-old female.

Chemical constituents of methanolic extracts of Jatropha curcas L and effects on Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae)

The biological activity of seven extracts from leaves of different Jatropha curcas L (Euphorbiaceae) accessions was evaluated on Spodoptera frugiperda. Methanol extracts were incorporated into an artificial diet and offered to the larval stage of S. frugiperda. The parameters evaluated were length of larval and pupal stages, mortality of larval and total cycle stage, and weight of pupae. The extracts of the EMB accessions showed the best result for larval mortality at 60.00 and 56.67%, compared with the control, respectively. Hexane partition of the methanol extract of the leaves of PM-14 accessions allowed the identification of phytosterols, phytol and n-alkanols.

Suscetibilidade de Spodoptera Frugiperda a isolados geográficos de um vírus de poliedrose nuclear

O presente trabalho objetivou verificar a suscetibilidade de larvas de segundo ínstar de Spodoptera frugiperda (Smith, 1797) a sete isolados geográficos de um vírus de poliedrose nuclear (VPN), conduzindo-se sete bioensaios no Laboratório de Patologia de Insetos da Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Soja, Londrina. Para cada isolado preparou-se dieta artificial contendo 0, 2x10³, 4x10³, 8x10³, 16x10³, 32x10³ e 64x10³ corpos poliédricos de inclusão (CPI)/mL. Cada dose foi oferecida às larvas em copos de plástico de 50 mL, sob condições controladas (temperatura: 26±2ºC; umidade relativa: 60±10%; fotófase:14 horas). A análise (Probits) realizada sobre o somatório de larvas mortas (contadas, diariamente, do quinto ao décimo quarto dia após a inoculação) mostrou, com base na ausência de sobreposição das amplitudes dos intervalos de confiança das concentrações letais médias (CL50), que: o isolado de Sertaneja, PR (5.631 CPI/mL), foi o mais virulento; o da Guatemala (11.520 CPI/mL) equivaleu aos de Ponta Grossa, PR (14.184 CPI/mL), Argentina (15.891 CPI/mL) e Alabama, EUA (17.558 CPI/mL), mas foi superior aos isolados de Louisiana, EUA (19.325 CPI/mL) e Sete Lagoas, MG (25.310 CPI/mL). A variação do tempo letal médio, de 8,3 a 10 dias, não foi significativa em relação aos isolados.

Parasitism by Campoletis flavicincta on Spodoptera frugiperda in corn

Parasitism by Campoletis flavicincta (Ashmead) (Hymenoptera: Ichneumonidae) on Spodoptera frugiperda (Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) and consequent reduction of production losses were evaluated on caged corn plants in the field. Treatments consisted of plots infested with 0 (control), 15 and 30 pairs of C. flavicincta with egg masses per cage and plot infested without cage and liberation of the parasitoid. Parasitoid release was done when S. frugiperda larvae were three-day-old. Fifty corn plants (40%) per plot were collected seven days after infestation and S. frugiperda larvae present were reared in glass cups on an artificial diet. Number of S. frugiperda larvae was reduced by C. flavicincta but mortality of the pest and parasitoid sex ratio in laboratory were similar among treatments. Total progeny and female production from collected larvae were similar among densities of released parasitoid. Parasitism rate was higher on 30 than on 15 pairs of C. flavicincta. Damage on corn plants at seven and 14 days after S. frugiperda infestation had similar grades at 0, 15 or 30 C. flavicincta pairs and higher values than the plots without cage. Damage by S. frugiperda was lower at 30 C. flavicincta pairs after 21 days of infestation. Final stand, stand reduction by plant death and corn productivity were similar among treatments.

Exigências térmicas e estimativa do número de gerações dos biótipos "milho" e "arroz" de Spodoptera frugiperda

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da temperatura sobre a biologia dos biótipos "milho" e "arroz" de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) e estimar o número de gerações por ano em laboratório e campo. Foram coletadas lagartas de quatro populações de S. frugiperda no Estado do Rio Grande do Sul, identificadas eletroforeticamente como os biótipos "milho" e "arroz", em áreas isoladas, distanciadas entre si em mais de 300 km, produtoras de milho e arroz irrigado e em áreas adjacentes, que produzem milho e arroz irrigado lado a lado. A temperatura mais adequada para o desenvolvimento dos dois biótipos foi 25ºC. Em laboratório, podem ser obtidas 11,0 e 11,3 gerações ano-1 do biótipo "milho" proveniente de áreas isoladas e adjacentes, respectivamente. Foram estimadas 12,1 gerações ano-1 do biótipo "arroz" quando proveniente de áreas isoladas e 12,2 gerações ano-1 quando proveniente de áreas adjacentes. Em campo, estimou-se a ocorrência de 8,3 e 6,1 gerações ano-1 do biótipo "milho", respectivamente, em áreas isoladas e áreas adjacentes e 8,4 e 7,0 gerações ano-1 do biótipo "arroz", respectivamente, em áreas isoladas e áreas adjacentes. Em áreas adjacentes, o biótipo "arroz" apresenta uma geração a mais ao longo de um ano em relação ao biótipo "milho".