Evidence against the exon theory of genes derived from the triose-phosphate isomerase gene.

The exon theory of genes proposes that the introns of protein-encoding nuclear genes are remnants of the DNA spacers between ancient minigenes. The discovery of an intron at a predicted position in the triose-phosphate isomerase (EC 5.3.1.1) gene of Culex mosquitoes has been hailed as an evidential pillar of the theory. We have found that that intron is also present in Aedes mosquitoes, which are closely related to Culex, but not in the phylogenetically more distant Anopheles, nor in the fly Calliphora vicina, nor in the moth Spodoptera littoralis. The presence of this intron in Culex and Aedes is parsimoniously explained as the result of an insertion in a recent common ancestor of these two species rather than as the remnant of an ancient intron. The absence of the intron in 19 species of very diverse organisms requires at least 10 independent evolutionary losses in order to be consistent with the exon theory.

Phosphate Deficiency Induces the Jasmonate Pathway and Enhances Resistance to Insect Herbivory.

During their life cycle, plants are typically confronted by simultaneous biotic and abiotic stresses. Low inorganic phosphate (Pi) is one of the most common nutrient deficiencies limiting plant growth in natural and agricultural ecosystems, while insect herbivory accounts for major losses in plant productivity and impacts ecological and evolutionary changes in plant populations. Here, we report that plants experiencing Pi deficiency induce the jasmonic acid (JA) pathway and enhance their defense against insect herbivory. Pi-deficient Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) showed enhanced synthesis of JA and the bioactive conjugate JA-isoleucine, as well as activation of the JA signaling pathway, in both shoots and roots of wild-type plants and in shoots of the Pi-deficient mutant pho1 The kinetics of the induction of the JA signaling pathway by Pi deficiency was influenced by PHOSPHATE STARVATION RESPONSE1, the main transcription factor regulating the expression of Pi starvation-induced genes. Phenotypes of the pho1 mutant typically associated with Pi deficiency, such as high shoot anthocyanin levels and poor shoot growth, were significantly attenuated by blocking the JA biosynthesis or signaling pathway. Wounded pho1 leaves hyperaccumulated JA/JA-isoleucine in comparison with the wild type. The pho1 mutant also showed an increased resistance against the generalist herbivore Spodoptera littoralis that was attenuated in JA biosynthesis and signaling mutants. Pi deficiency also triggered increased resistance to S. littoralis in wild-type Arabidopsis as well as tomato (Solanum lycopersicum) and Nicotiana benthamiana, revealing that the link between Pi deficiency and enhanced herbivory resistance is conserved in a diversity of plants, including crops.

Fall Armyworm, Spodoptera frugiperda (JE Smith) (Lepidoptera: Noctuidae), Female Moths Respond to Herbivore-Induced Corn Volatiles

In response to herbivore attack, plants release herbivore-induced plant volatiles (HIPVs) that represent important chemical cues for herbivore natural enemies. Additionally, HIPVs have been shown to mediate other ecological interactions with herbivores. Differently from natural enemies that are generally attracted to HIPVs, herbivores can be either attracted or repelled depending on several biological and ecological parameters. Our study aimed to assess the olfactory response of fall armyworm-mated female moths toward odors released by mechanically and herbivore-induced corn at different time intervals. Results showed that female moths strongly respond to corn volatiles, although fresh damaged corn odors (0-1 h) are not recognized by moths. Moreover, females preferred volatiles released by undamaged plant over herbivore-induced plants at 5-6 h. This preference for undamaged plants may reflect an adaptive strategy of moths to avoid competitors and natural enemies for their offspring. We discussed our results based on knowledge about corn volatile release pattern and raise possible explanations for fall armyworm moth behavior.

Ação transovariana de lufenuron (50 g/l) sobre adultos de Spodoptera Frugiperda (j. e. smith) (Lepidoptera: Noctuidae) e seu efeito sobre o parasitóide de ovos Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae)

Avaliaram-se a ação transovariana do lufenuron em Spodoptera frugiperda e sua seletividade ao parasitóide de ovos Trichogramma pretiosum. Casais da praga foram isolados em gaiolas de PVC e alimentados com solução de mel a 10% na testemunha, e nos outros tratamentos, foi adicionado à solução de mel o regulador de crescimento de insetos Match® CE nas proporções de 12,5; 15,0 e 17,5 g i.a/l. Para verificação da ação transovariana, diariamente foram coletadas as posturas, contado o número de ovos e, posteriormente, o número de larvas eclodidas. Quarenta ovos provenientes de cada tratamento foram colados em cartelas de papel (cartolina) e expostos ao parasitismo, dentro de tubos de vidro de 1,0 x 3,5 cm, contendo uma fêmea de T. pretiosum no seu interior. Cartelas contendo 40 ovos de S. frugiperda foram imersas em soluções de lufenuron com a mesma concentração dos tratamentos anteriores e, posteriormente, expostas ao parasitismo por T. pretiosum. O lufenuron afetou consideravelmente a viabilidade dos ovos de S. frugiperda. Pelos resultados obtidos nos ensaios, relativos ao parasitóide, demonstram-se a seletividade do regulador de crescimento lufenuron e a possibilidade de sua utilização em programas de Manejo Integrado, juntamente com o parasitóide de ovos T. pretiosum.

Feeding non-preference by Spodoptera frugiperda and Spodoptera eridania on tomato genotypes

Larvae of the genus Spodoptera spp. are highly polyphagous and can cause economical losses in several agricultural crops. Given their growing importance in the tomato crop, especially for industry, this work aimed to evaluate the feeding non-preference by larvae of Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) and Spodoptera eridania (Cramer, 1782) on tomato genotypes and classify them by the levels of resistance. The commercial cultivar Santa Clara was set as the susceptible standard and line PI 134417 as the resistant standard to evaluate the lines PI 134418, PI 126931, LA 462 and LA 716. Feeding non-preference tests were performed under non-choice and free-choice conditions to evaluate the genotype attractiveness to larvae at predetermined times after their release, as well as the leaf area consumed. Overall, the genotypes LA 716 and PI 126931 were the least attractive to S. frugiperda, whereas Santa Clara was the most attractive and consumed. For S. eridania, the genotypes PI 126931, LA 462, LA 716 and PI 134418 were the least preferred for feeding, and Santa Clara and PI 134417 were the most attractive and consumed. The genotypes LA 716 and PI 126931 are moderately resistant to S. frugiperda and S. eridania; PI 134418 and LA 462 are moderately resistant to S. eridania; PI 134417 is susceptible to S. frugiperda and S. eridania; and Santa Clara is highly susceptible to both S. frugiperda and S. eridania.

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.

Combate à lagarta do cartucho Spodoptera frugiperda (J.E.Smith, 1797), em plantação de milho

Com a finalidade de estudar o eleito de alguns defensivos químicos sobre a "lagarta do cartucho do milho" foi instalado o presente ensaio no "Campo de Produção de Mudas Tietê", da Coordenadoria de Assistência Técnica Integral (CATI), em Tietê, SP. Foram utilizados os seguintes tratamentos: A - testemunha; B- bendiocarbe, 250 g C- hidrazona BTS 54439, 250 g; D - triclorfom, 250 g; E - piretróide bifentrina (FMC 54800), 30 g; F- piretróide (FMC - 65318), 30 g; G - tiodicarbe, 200 g; H - triazofós, 200 g. As quantidades são de ingrediente ativo por hectare. Os tratamentos tiveram quatro repetições, em blocos ao acaso, com parcelas de 150 m² (cada tratamento, 600 m² ). Aos dois e nove dias da aplicação, os piretróides (FMC - 54800 (bifentrina) e FMC 65318) e tiodicarbe foram promissores.

Eficiência de alguns produtos químicos sobre a "lagarta do cartucho do milho" Spodoptera frugiperda (J.E.Smith, 1797)

A lagarta do cartucho do milho é um sério depredador da cultura do milho. Quase todos os anos, os danos ocasionados às plantas são grandes. Para se conhecer o efeito de alguns defensivos sobre a citada lagarta, realizou-se este trabalho experimental, instalado em Piracicaba, SP, a 09 de dezembro de l983. Os produtos foram aplicados com pulverizador costal, manual, de 20 litros de capacidade, provido de bico em leque Teejet 8002. Utilizaram-se 200 litros de água por hectare e 30 cm³ de "Extravon" (espalhante-adesivo) por 100 litros de calda. Os tratamentos foram nove: A - testemu nha; B - monocrotofós, 240 g; C - bifentrina, 10 g; D - triazofós, 200 g; E -carbamato UC 75118, 150 g; F - monocro tofós, 400 g; G - acefato, 375 g; H - cabamato UC 76724, 150 g; I - clofentezina, 250 g. As quantidades acima são de ingrediente ativo por hectare. Aos 02 dias da pulverização, os melhores foram o triazofós e a bifentrina. Aos 07 dias, nenhum produto apresentava boa eficiência.

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.