MT10049 Pheromone component of a multi target approach to fruitspotting bug management

A pheromone-based trapping system will be developed for both A. lutescens and A. nitida to improve insecticide timing and to rationalise use.

Management of virus diseases in vegetables

• To undertake an audit of management systems used for tomato spotted wilt virus (TSWV) in greenhouse and field production with the aim of improving disease management determining knowledge gaps in virus-vector relationships. • To investigate the basis for the development of resistance breaking strains of TSWV in capsicums and apply this to virus management in capsicums. • To further develop effective virus management systems in vegetable cucurbit crops. Aspects to be investigated include value of barrier crops, non-insecticide products and cultivar tolerance to virus. • To further develop and assess the adoption and impact of integrated viral disease management systems in field grown and protected cropping systems as part of the vegetable industry development plan.

Using Trichogramma Westwood (Hymenoptera: Trichogrammatidae) for insect pest biological control in cotton crops: an Australian perspective.

Trichogramma Westwood egg parasitoids alone generally fail to suppress heliothine pests when released in established cotton-growing regions. Factors hindering their success include indiscriminate use of detrimental insecticides, compensation for minimal pest larval hatch due to their activity via reduced larval cannibalism or mortality in general, singly laid heliothine eggs avoiding detection and asynchronous development benefiting host over parasitoid. Yet, despite these limitations, relatively large Trichogramma pretiosum Riley populations pervade and effectively suppress Helicoverpa (Hardwick) pests in Australian Bt (Bacillus thuringiensis Berliner)-transgenic cotton, Gossypium hirsutum L., crops, especially in the Ord River Irrigation Area (ORIA) of tropical northern Australia, where their impact on the potentially resistant pest species, Helicoverpa armigera (Hubner), is considered integral to the local insecticide resistance management (IRM) strategy for continued, sustainable Bt-transgenic cotton production. When devoid of conventional insecticides, relatively warm and stable conditions of the early dry season in winter grown ORIA Bt-transgenic cotton crops are conducive to Trichogramma proliferation and biological control appears effective. Further, there is considerable scope to improve Trichogramma's biological control potential, in both the ORIA and established cotton-growing regions, via habitat manipulation. It is proposed that Trichogramma may prove equally effective in developing agricultural regions of monsoonal northern Australia, and that environmental constraints on Trichogramma survival, and those of other natural enemies, require due consideration prior to their successful application in biological control programs.

Potential of the neonicotinoid imidacloprid and the oxadiazine indoxacarb for controlling five coleopteran pests of stored grain.

The potential for using imidacloprid (a neonicotinoid) and indoxacarb (an oxadiazine) as grain protectants was investigated in bioassays against resistant strains of five stored grain beetles. The species investigated were Rhyzopertha dominica (F.) (the lesser grain borer), Sitophilus oryzae (L.) (the rice weevil), Tribolium castaneum (Herbst) (the rust-red flour beetle), Oryzaephilus surinamensis (L.) (the saw tooth flour beetle), and Cryptolestes ferrugineus (Stephens) (the flat grain beetle). Each of these species has developed resistance to one or more protectants, including organophosphorus insecticides, synthetic pyrethroids and the juvenile hormone analogue methoprene. Mortality and reproduction after a 2-week exposure of adults to treated wheat depended on species, dose and insecticide. Imidacloprid had no effect on S. oryzae at any dose, but none of the other species produced any live progeny at 10 mg/kg. Indoxacarb had no effect on T. castaneum at any dose, but none of the other species produced any live progeny at 5 mg/kg. The results show that although both imidacloprid and indoxacarb can control at least four of the five key pests tested at doses comparable to those used for organophosphorus protectants, more potent neonicotinoid or oxadiazine insecticides would be needed than either of these to provide broad spectrum protection of stored grain.

Impact of a biological control agent, Chiasmia assimilis, on prickly acacia (Acacia nilotica ssp. indica) seedlings

A leaf-feeding geometrid, Chiasmia assimilis (Warren), was introduced into northern Queensland from South Africa in 2002 as a biological control agent for the invasive woody weed, prickly acacia, Acacia nilotica subsp. indica (Bentham) Brenan. The insect established in infestations in coastal areas between the townships of Ayr and Bowen where the larvae periodically cause extensive defoliation at some localities during summer and autumn. The impact of this herbivory on a number of plant parameters, including shoot length, basal stem diameter, root length, number of leaves, number of branches, and above and below ground biomass was investigated at one coastal site through an insect exclusion trial using potted seedlings and regular spray applications of a systemic insecticide to exclude the biological control agent. Half the seedlings, both sprayed and unsprayed, were placed beneath the prickly acacia canopy, the other half were placed in full sunlight. Larvae of C. assimilis were found on unsprayed seedlings in both situations. The effects of herbivory, however, were significant only for seedlings grown beneath the canopy. At the end of the five-month trial period, shoot length of these seedlings was reduced by 30%, basal stem diameter by 44%, root length by 15%, number of leaves by 97%, above ground biomass by 87%, and below ground biomass by 77% when compared to sprayed seedlings. Implications are that the insect, where established, may reduce seedling growth beneath existing canopies and in turn may help limit the formation of dense infestations. Crown Copyright (C) 2012 Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

Spatial and temporal foraging patterns of Queensland fruit fly, Bactrocera tryoni (Froggatt) (Diptera: Tephritidae), for protein and implications for management

Fruit flies require protein for reproductive development and actively feed upon protein sources in the field. Liquid protein baits mixed with insecticide are used routinely to manage pest fruit flies, such as Bactrocera tryoni (Froggatt). However, there are still some gaps in the underpinning science required to improve the efficacy of bait spray technology. The spatial and temporal foraging behaviour of B. tryoni in response to protein was investigated in the field. A series of linked trials using either wild flies in the open field or laboratory-reared flies in field cages and a netted orchard were undertaken using nectarines and guavas. Key questions investigated were the fly's response to protein relative to: height of protein within the canopy, fruiting status of the tree, time of day, season and size of the experimental arena. Canopy height had a significant response on B. tryoni foraging, with more flies foraging on protein in the mid to upper canopy. Fruiting status also had a significant effect on foraging, with most flies responding to protein when applied to fruiting hosts. B. tryoni demonstrated a repeatable diurnal response pattern to protein, with the peak response being between 12:0016:00 h. Season showed significant but unpredictable effects on fruit fly response to protein in the subtropical environment where the work was undertaken. Relative humidity, but not temperature or rainfall, was positively correlated with protein response. The number of B. tryoni responding to protein decreased dramatically as the spatial scale increased from field cage through to the open field. Based on these results, it is recommend that, to be most effective, protein bait sprays should be applied to the mid to upper canopies of fruiting hosts. Overall, the results show that the protein used, an industry standard, has very low attractancy to B. tryoni and that further work is urgently needed to develop more volatile protein baits.

Field Assessments of Control Agents for Lesser Mealworm (Coleoptera: Tenebrionidae) Using Litter Sampling

Spinosad, diatomaceous earth, and cyfluthrin were assessed on two broiler farms at Gleneagle and Gatton in southeastern Queensland, Australia in 2004-2005 and 2007-2009, respectively to determine their effectiveness in controlling lesser mealworm, Alphitobius diaperinus (Panzer) (Coleoptera: Tenebrionidae). Insecticide treatments were applied mostly to earth or 'hard' cement floors of broiler houses before the placement of new bedding. Efficacy of each agent was assessed by regular sampling of litter and counting of immature stages and adult beetles, and comparing insect counts in treatments to counts in untreated houses. Generally, the lowest numbers of lesser mealworm were recorded in the house with hard floors, these numbers equalling the most effective spinosad applications. The most effective treatment was a strategic application of spinosad under feed supply lines on a hard floor. In compacted earth floor houses, mean numbers of lesser mealworms for two under-feed-line spinosad treatments (i.e., 2-m-wide application at 0.18 g of active insecticide (g [AI]) in 100-ml water/m(2), and 1-m-wide application at 0.11 g ([AI] in 33-ml water/m(2)), and an entire floor spinosad treatment (0.07 g [AI] in 86-ml water/m2) were significantly lower (i.e., better control) than those numbers for cyfluthrin, and no treatment (controls). The 1-m-wide under-feed-line treatment was the most cost-effective dose, providing similar control to the other two most effective spinosad treatments, but using less than half the active component per broiler house. No efficacy was demonstrated when spinosad was applied to the surface of bedding in relatively large volumes of water. All applications of diatomaceous earth, applied with and without spinosad, and cyfluthrin at the label rate of 0.02 g (AI)/100-ml water/m(2) showed no effect, with insect counts not significantly different to untreated controls. Overall, the results of this field assessment indicate that cyfluthrin (the Australian industry standard) and diatomaceous earth were ineffective on these two farms and that spinosad can be a viable alternative for broiler house use.

IPM in the transgenic era: a review of the challenges from emerging pests in Australian cotton systems

The Cotton Catchment Communities Cooperative Research Centre began during a period of rapid uptake of Bollgard II® cotton, which contains genes to express two Bt proteins that control the primary pests of cotton in Australia, Helicoverpa armigera and H. punctigera. The dramatic uptake of this technology presumably resulted in strong selection pressure for resistance in Helicoverpa spp. against the Bt proteins. The discovery of higher than expected levels of resistance in both species against one of the proteins in Bollgard II® cotton (Cry2Ab) led to significant re-evaluation of the resistance management plan developed for this technology, which was a core area of research for the Cotton CRC. The uptake of Bollgard II® cotton also led to a substantial decline in pesticide applications against Helicoverpa spp. (from 10–14 to 0–3 applications per season). The low spray environment allowed some pests not controlled by the Bt proteins to emerge as more significant pests, especially sucking species such as Creontiades dilutus and Nezara viridula. A range of other minor pests have also sporadically arisen as problems. Lack of knowledge and experience with these pests created uncertainty and encouraged insecticide use, which threatened to undermine the gains made with Bollgard II® cotton. Here we chronicle the achievements of the Cotton CRC in providing the industry with new knowledge and management strategies for these pests.

Evaluation of SP1001 (Pelargonic Acid) in Combination with Glyphosate on Cattail and Alligatorweed

Cattail (Typha latifolia L.) is a common and troublesome weed in shallow, freshwater environments throughout the United States. Alligatorweed (Alternanthera philoxeroides (Mart.)Griseb.), in spite of the introduction and success of several insects as biological controls, remains a troublesome we4ed in a a number of locations in the Southeast where there are frequent human disturbances (e.g., insecticide spraying, mechaniceal removal, etc.) and/or weather conditions that affect the life cycle of the insects (Kay1992, Vogt et al. 1992). Both of these weeds routinely are managed by foliar applications of the herbicide, glyphosate [N-(phosphonomethyl)glycine]. Regrowth and reinfestation of previously treated areas usually necessitates additional herbicide application during subsequent years. A new product that could enhance the activity of glyphosate on these weeds would be useful in their management. In 1997, SePRO Corp. initiated t4esting of an experimental compound, SP1001, to determine its efficacy either as a herbicide or as an adjuvant to boost the activity of glyphosate for use in aquatic sites. The objective of this study was to evaluate the potential for using SP1001 as an adjuvant to replace surfactants customarily used during application of glyphosate for control of cattail and alligatorweed.

Avaliação das ações de controle da leishmaniose visceral na cidade de Teresina, Estado do Piauí, Brasil - 2006 a 2008.

Embora as ações de vigilância e controle da leishmaniose visceral (LV) preconizadas pelo Ministério da Saúde venham sendo realizadas nas mais variadas áreas endêmicas do país, seus resultados não tem sido satisfatórios. Para conter a expansão da doença, tendo em vista o seu aumento em centros urbanos, a estratégia de controle da leishmaniose visceral utilizada no Brasil atualmente merece reavaliação. Neste estudo, foram analisados os dados das ações do Programa de Controle da Leishmaniose Visceral (PCL) desenvolvidas no período de 2006 a 2008 em 38 dos 113 bairros que compõe o município de Teresina, no Estado do Piauí. As ações do PCL (borrifação domiciliar com inseticidas e eliminação de cães sororreagentes) foram avaliadas trimestralmente, sendo a variável dependente o número de casos de LV ocorridos um ano após a execução das ações. Foram incluídas nas análises o ano de implementação destas ações e variáveis sócio-econômicas. A regressão de Poisson foi realizada para verificar o grau de associação entre a ocorrência do agravo em relação às diferentes combinações de medidas de controle implementadas pelo PCL sob intensidades de prevalência canina maiores ou menores que 10%. Após a regressão multivariada, constatou-se que, quando não se estratifica pelo nível de prevalência de infecção canina, os resultados apontam para uma não efetividade das ações de controle. Todavia, quando se estratifica pela prevalência canina, observa-se que, em locais onde ela é baixa, o controle do reservatório canino, executado de maneira independente das outras ações de controle, esteve associado com uma redução de 37% nas taxas de ocorrência de LV um ano após a implementação da ação (Razão de taxas de incidência = 0,63, p=0.05). A borrifação com inseticida executada de maneira independente das demais ações de controle, bem como a execução conjunta do controle do vetor alado e do reservatório canino, em ambos os cenários de prevalência canina, não apresentaram associação significativa com a incidência da doença nos anos posteriores a sua implementação. Estes achados constituem material relevante para discussão da efetividade das ações de controle da Leishmaniose Visceral.

Analysis and adsorption of phosalone on aquatic sediment

Phosalone is a non systematic, wide spectrum organophosphate pesticide which was discovered in 1961 in the laboratories of the Societe des Usines Chimique Rhone-Poulenc in France. It has been approved for commercial use since 1964 in France, in Australia since 1966, in the United Kingdom in 1967 and in many other countries including Japan, Egypt, USSR and the USA. This study provides a full literature review on all aspects of phosalone including its physical, biological and chemical characteristics, and analytical methods of analysis with particular reference to soils/sediments. Furthermore, it aims to develop a method for the determintion of phosalone in aquatic sediments and to determine the adsorption of phosalone onto kaolinite.

The effect of sublethal concentration of DimilinR (TH6040) on the larval development of the mud-crab Rhithropanopeus harrisii (Gould)

Sublethal DimilinR (insecticide) concentration significantly decreased the percentage survival of larval R. harrisii . This decrease was marked at low salinities, when it may have become toxic. This was true for both 25 and 30 C. Duration of larval development did not seem to be affected by sublethal DimilinR concentrations even in extremely low or high salinities. High temperature, however, shortened the time of development. No anatomical abnormality was observed. These findings are only tentative as more replicates of the experiments are needed before definite conclusions can be reached. It will be desirable to work with more salinity-temperature combinations to get a complete picture of sublethal effects under different environmental conditions.

Susceptibilidade de pacus, Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887), sob hipoxia aos agrotóxicos organofosforados

A ação inibitória dos organofosforados sobre as esterases, por ser específica, pode ser empregada como um eficiente biomarcador da exposição de seres vivos aos organofosforados. A inibição da acetilcolinesterase (AChE; EC 3.1.1.7) provoca acúmulo do neurotransmissor acetilcolina nas fendas sinápticas colinérgicas, o que pode resultar na morte do indivíduo. Outra atividade também afetada por organofosforados é a da enzima carboxilesterase (CarbE; EC 3.1.1.1). CarbE estão envolvidas na fase I da biotransformação de xenobióticos e atuam como captadoras (scavengers) de organofosfatos, incluindo os formados pela biotransformação dos organofosforados. As CarbE estudadas até hoje se ligam com maior velocidade aos organofosfatos do que as colinesterases. Por isto se admite que CarbE possam diminuir, por captação estequiométrica, a ligação tóxica de moléculas de organofosfatos às acetilcolinesterases das sinapses colinérgicas e das placas motoras dos músculos. Experimentos realizados em nosso laboratório mostraram que a atividade da CarbE está aproximadamente 50% menor no soro e no fígado de pacus submetidos à hipoxia. Por causa disso, em razão de uma possível diminuição da capacidade captadora da CarbE, decidimos verificar se o pacu em hipoxia seria mais sensível aos agrotóxicos organofosforados. Para este propósito foram colocados seis pacus divididos em dois tanques. No primeiro tanque, os animais foram submetidos a 24 horas de hipoxia seguidos por mais 4 horas de exposição ao organofosforado metilparation em duas concentrações diferentes (0,02 ou 0,01 mg / L). No segundo tanque os animais permaneceram em normoxia durante o mesmo período de 24 horas e depois foram expostos ao metilparation como no primeiro tanque. As atividades da AChE ensaiada com acetiltiocolina, a da butirilcolinesterase (BChE) ensaiada com butiriltiocolina e a da CarbE ensaiada com p-nitrofenilacetato foram avaliadas no soro, fígado, cérebro, músculo e coração dos pacus. Houve redução de aproximadamente 35% da atividade de CarbE no soro dos pacus submetidos a 24 horas de hipoxia. Uma queda de 85% na atividade de CarbE do soro foi observada nos animais que sofreram hipoxia e subsequente exposição a 0,02 mg de metilparation por litro. Com metilparation a 0,01 mg/L a diminuição observada foi de 48,2%. No músculo dos pacus expostos a 0,02 mg/L, as atividades de AChE e BChE cairam pela metade quando os mesmos foram submetidos à hipoxia quando comparados a animais que permaneceram em normoxia. Nos diversos tecidos dos pacus expostos a 0,01 mg/L de metilparation não observamos diferenças significativas nas atividades de AChE, BChE ou CarbE. Concluímos que a duplicação da concentração de metilparation de 0,01 para 0,02 mg/L levou à atividade residual de CarbE do soro de 51,8% para 15%. A ausência de mudanças nas atividades das esterases dos tecidos de animais expostos a 0,01 mg/L entre os grupos hipoxia e normoxia deve ter ocorrido porque a concentração de organofosforado não foi suficiente para superar a primeira barreira de proteção das esterases séricas e atingir os tecidos. Mas, no experimento com 0,02 mg/L de metilparation, as inibições de AChE e de BChE no músculo dos animais em hipoxia podem ser explicadas pela diminuição da atividade de CarbE do soro dos pacus.

Neurotoxicidade de pesticidas organofosforados durante o desenvolvimento: alterações bioquímicas e comportamentais

Pesticidas organofosforados são amplamente usados e seu uso constitui um grave problema de saúde pública. A ação clássica destes compostos é a inibição irreversível da acetilcolinesterase, promovendo acúmulo de acetilcolina nas sinapses e hiperestimulação colinérgica. No entanto, as consequências da exposição a baixas doses podem se estender a outros mecanismos de ação e sistemas neurotransmissores. Considerando que crianças constituem um grupo particularmente vulnerável aos efeitos de pesticidas, neste trabalho investigamos os efeitos da exposição aos organofosforados metamidofós (MET) e clorpirifós (CPF) durante o desenvolvimento sobre os sistemas colinérgico e serotoninérgico e sobre o comportamento de camundongos. Para isso, camundongos suíços foram expostos a injeções subcutâneas de MET, clorpirifós ou veículo do terceiro (PN3) ao nono (PN9) dias de vida pós-natal. As doses de exposição foram previamente escolhidas através da construção de uma curva dose-resposta que identificou como mais adequadas para este estudo as doses de 1mg/kg de MET e 3mg/kg de CPF, as quais promoveram em torno de 20% de inibição da acetilcolinesterase. Em PN10, parte dos animais foi sacrificada e foram avaliados os sistemas colinérgico e serotoninérgico no tronco encefálico e córtex cerebral. De PN60 a PN63, os animais foram submetidos a uma bateria de testes comportamentais. Em seguida, estes animais também foram sacrificados tendo sido avaliados os sistemas colinérgico e serotoninérgico. Em PN10, MET e CPF causaram alterações que sugerem aumento da atividade colinérgica respectivamente no tronco e córtex em fêmeas. No sistema serotoninérgico, apenas CPF promoveu alterações, aumentando a ligação ao receptor 5HT1A e transportador 5HT em fêmeas e diminuindo na ligação ao 5HT2. Em PN63, a atividade da acetilcolinesterase foi reestabelecida em todos os grupos. Ainda assim, MET diminuiu a atividade da colina acetiltransferase no córtex e a ligação ao transportador colinérgico no tronco. Quanto aos efeitos do CPF, no tronco, houve redução da atividade da colina acetiltransferase em fêmeas e aumento em machos. Sobre o sistema serotoninérgico, MET e CPF promoveram diminuições no 5HT1A respectivamente no tronco e córtex das fêmeas e CPF aumentou a ligação no córtex de machos. A ligação ao 5HT2 foi aumentada após o tratamento com MET e ao transportador 5HT foi diminuída em fêmeas após o tratamento com clorpirifós. Sobre o comportamento, identificamos comportamento associado à depressão em animais expostos a MET e aumento dos níveis de ansiedade, além de prejuízo de aprendizado/memória após exposição à CPF. Desta forma, nossos resultados indicam que a exposição à metamidofós e clorpirifós durante o desenvolvimento é capaz de alterar, de diferentes formas, a atividade colinérgica e serotoninérgica, mesmo que as doses de exposição sejam toxicologicamente equivalentes. Foram verificados efeitos nas vias neuroquímicas logo após a exposição e após um longo período de interrupção do tratamento, indicando efeitos tardios em sistemas importantes que podem estar associados às alterações comportamentais. Finalmente, o presente estudo reforça a associação epidemiológica entre pesticidas e alterações psiquiátricas e a capacidade da programação de alterações a longo-prazo quando a exposição se dá durante o desenvolvimento.

Carboxilesterase como biomarcador de hipoxia em peixes

Quando as esterases acetilcolinesterase (AChE), butirilcolinesterase (BChE) e carboxilesterase (CarbE) hidrolisam ésteres de fosfato seus sítios ativos sofrem fosfatação inibitória. Por isto, tal fosfatação pode proteger seres vivos contra o espalhamento de xenobióticos organofosforados dentro de seus corpos, já que estas enzimas têm a capacidade de captar moléculas de pesticidas organofosforados estequiometricamente. Os organismos terrestres vivem em um ambiente com mais oxigênio do que os organismos aquáticos. Na água, quando o nível de oxigênio atinge aproximadamente 2,6 mg/L o ambiente está em hipoxia. Este fenômeno afeta ecossistemas aquáticos, uma vez que muitos organismos não conseguem se adaptar à baixa do oxigênio. Estudamos peixes em hipoxia e hiperoxia para entender melhor a bioquímica do funcionamento de suas enzimas captadoras de organofosforados quando eles estão expostos às variações físico-químicas de seus habitats. Dois grupos de no mínimo seis pacus (Piaractus mesopotamicus), seis peixes dourados (Carassius auratus auratus), seis tilápias (Oreochromis niloticus niloticus), seis piavussus (Leporinus macrocephalus), seis apaiaris (Astronotus ocellatus), ou seis carpas (Cyprinus carpio carpio) foram aclimatados à temperatura ambiente em dois aquários de 250 L. No primeiro aquário, pelo menos três animais ensaio de cada espécie sofreram hipoxia por diminuição da concentração de oxigênio até 0,5 mg/L através de borbulhamento de nitrogênio na água. Quando estes animais atingiram a hipoxia foram mantidos a 0,5 mg/L de oxigênio por 6, 8, 24 ou, no máximo, por 42 horas. Três peixes controle de cada espécie foram mantidos em normoxia (4,5 até 7,0 mg/L de oxigênio). Após estes tempos houve a retirada de cerca de 3,5 mL de sangue e dos fígados. Depois de coagular, o sangue foi centrifugado para retirada do soro sobrenadante, que foi usado como amostra para ensaios das esterases. Os fígados foram armazenados em freezer a -70 C e, no momento do ensaio, homogeneizados e centrifugados para obter as frações citosólica e microssomal. As atividades das esterases foram ensaiadas em espectrofotômetro com os substratos acetiltiocolina, butiriltiocolina ou p-nitrofenilacetato. As atividades sobre p-nitrofenilacetato (CarbE) do soro e do fígado sofreram queda em todos os exemplares das espécies submetidos à hipoxia. Tipicamente, esta atividade caiu cerca de 50% nos soros de pacus mantidos por 42 h sob concentrações de oxigênio abaixo de 1,0 mg/L. O tempo para que ocorresse a queda desta atividade enzimática variou de espécie para espécie.