Regulatory effects of an inhibitor from Plathymenia foliolosa seeds on the larval development of Anagasta kuehniella (Lepidoptera)

The Mediterranean flour moth, Anagasta kuehniella, is one of the most important insect pests of grains, reported worldwide, feeding on stored grains and products of rice, rye, corn and wheat. Plants synthesize a variety of molecules, including trypsin inhibitors, to defend themselves against attack by insects. In this study, a trypsin inhibitor (PFTI) was purified from Plathymenia foliolosa (Benth.) seeds and was tested for insect growth regulatory effect. The survival and mass of A. kuehniella larvae feeding on control seeds were about 82.7% and 5 ring, respectively, whereas survival on seeds containing 0.7% PFTI was about 56%, while a 66.1% reduction in the average mass of the larvae was observed. The results from dietary utilization experiments with A. kuehniella larvae showed a reduction in efficiency of conversion of ingested food and digested food, and an increase in approximate digestibility and metabolic cost. The level of trypsin was significantly decreased in larval midgut and increased in the feces of larvae reared on a diet containing 0.7% PFTI. Results indicate that PFTI possesses a toxic effect against A. kuehniella larvae. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Purification and Characterization of a Trypsin Inhibitor from Plathymenia foliolosa Seeds

A novel trypsin inhibitor (PFTI) was isolated from Plathymenia foliolosa (Benth.) seeds by gel filtration chromatography on a Sephadex G-100, DEAE-Sepharose, and trypsin-Sepharose columns. By SDS-PAGE, PFTI yielded a single band with a M(r) of 19 kDa. PFTI inhibited bovine trypsin and bovine chymotrypsin with equilibrium dissociation constants (K(i)) of 4 x 10(-8) and 1.4 x 10(-6) M, respectively. PFTI retained more than 50% of activity at up to 50 degrees C for 30 min, but there were 80 and 100% losses of activity at 60 and 70 degrees C, respectively. DTT affected the activity or stability of PFTI. The N-terminal amino acid sequence of PFTI showed a high degree of homology with various members of the Kunitz family of inhibitors. Anagasta kuehniella is found worldwide; this insect attacks stored grains and products of rice, oat, rye, corn, and wheat. The velvet bean caterpillar (Anticarsia gemmatalis) is considered the main defoliator pest of soybean in Brazil. Diatraea saccharalis, the sugar cane borer, is the major pest of sugar cane crops, and its caterpillar-feeding behavior, inside the stems, hampers control. PFTI showed significant inhibitory activity against trypsin-like proteases present in the larval midguts on A. kuehniella and D. saccharalis and could suppress the growth of larvae.

Effects of soybean proteinase inhibitors on development of the soil mite Scheloribates praeincisus (Acari : Oribatida)

Proteinase inhibitors (PI) are present in plant tissues, especially in seeds, and act as a defense mechanism against herbivores and pathogens. Serine PI from soybean such as Bowman-Birk (BBPI) and Kunitz have been used to enhance resistance of sugarcane varieties to the sugarcane borer Diatraea saccharalis (Fabricius) (Lepidoptera: Crambidae), the major pest of this crop. The use of these genetically-modified plants (GM) expressing PI requires knowledge of its sustainability and environmental safety, determining the stability of the introduced characteristic and its effects on non-target organisms. The objective of this study was to evaluate direct effects of ingestion of semi-purified and purified soybean PI and GM sugarcane plants on the soil-dwelling mite Scheloribates praeincisus (Berlese) (Acari: Oribatida). This mite is abundant in agricultural soils and participates in the process of organic matter decomposition; for this reason it will be exposed to PI by feeding on GM plant debris. Eggs of S. praeincisus were isolated and after larvae emerged, immatures were fed milled sugarcane leaves added to semi-purified or purified PI (Kunitz and BBPI) or immatures were fed GM sugarcane varieties expressing Kunitz and BBPI type PI or the untransformed near isogenic parental line variety as a control. Developmental time (larva-adult) and survival of S. praeincisus was evaluated. Neither Kunitz nor BBPI affected S. praeincisus survival. On the other hand, ingestion of semi-purified and purified Kunitz inhibitor diminished duration of S. praeincisus immature stages. Ingestion of GM senescent leaves did not have an effect on S. praeincisus immature developmental time and survival, compared to ingestion of leaves from the isogenic parental plants. These results indicate that cultivation of these transgenic sugarcane plants is safe for the non-target species S. praeincisus.

Extratos vegetais e Bacillus thuringiensis visando o manejo de Duponchelia fovealis Zeller (Lepidoptera: Crambidae)

A lagarta Duponchelia fovealis Zeller (Lepidoptera: Crambidae) foi relatada em plantios comerciais do morangueiro no estado do Espírito Santo ocasionando grandes problemas à cultura. Porém, por ser uma praga recente, não há registro de produtos para o seu controle. A cada dia aumenta a demanda por alimentos e outros produtos livres de resíduos, além da necessidade de uma agricultura mais desenvolvida e sustentável. Pesquisas com agentes de controle biológico e extratos vegetais surgem como alternativa para o manejo desse inseto-praga. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de formulados comerciais à base de Bacillus thuringiensis e a atividade do uso dos extratos aquosos de alho e fumo, visando sua adoção como métodos alternativos de controle de D. fovealis. Nos bioensaios para avaliar a patogenicidade e virulência de duas formulações comerciais à base de B. thuringiensis, Agree® e Dipel WP®, sobre a dieta artificial adaptada à base de farelo de soja, germe de trigo e açúcar, proposta por King e Hartley (1985) para Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae), foram inoculados 70 μL de cada formulado comercial, na concentração 1 x 108 esporos·mL-1. Em seguida, avaliou-se a virulência dos respectivos formulados, isso através da estimativa da concentração letal (CL50) para o estádio de maior suscetibilidade. Em virtude dos resultados encontrados, observou-se que o estágio 1 de desenvolvimento apresentou 95,88% e 86,76% de mortalidades para os produtos Agree® e Dipel WP®, respectivamente, demonstrando patogenicidade e virulência à D. fovealis. No bioensaio para avaliar a atividade dos extratos aquosos de alho e fumo, estes foram aplicados na concentração 10% (m/v). Todos os tratamentos foram pulverizados com Torre de Potter, calibrada a pressão de 15 lb/pol². Posteriormente estimou-se a concentração letal (CL50) do extrato aquoso de fumo, o qual apresentou 95% de mortalidade no teste de suscetibilidade. Desta forma, com os resultados obtidos na presente pesquisa, concluiu-se que a utilização de formulados comerciais à base de B. thuringiensis e extrato de fumo podem ser uma alternativa no manejo fitossanitário de D. fovealis.

Aspects of the biology and behavior of Nesolynx sp. (Hymenoptera, Eulophidae)

This research was carried out to study some aspects of the biology and behavior of Nesolynx sp. (Hymenoptera, Eulophidae), a pupal parasite of Psorocampa denticulata (Lepidoptera, Notodontidae) a defoliating caterpillar of Eucalyptus spp. in Brazil. The adults emerge from the host pupa through a circular hole on Its dorsal region. Mating occurs righ after the emergence and the longevity of adults was two days for the males and four days for the females. Regarding to the host species Diatraea saccharalis showed a number of adults significantly greater than Galleria mellonella and the increasing temperature from 21±1 °C to 26±1°C caused a significative increasing in the number of emerged adults in both host species. The emergence of adults increased proportionally to the period of exposition to the host up to 3.50 days; after that, a considerable decrease in the emergence was observed. The parasitoid showed parthenogenetic reproduction therefore the average number of emerged males was significantly greater than the number of females. The sex ratio was similar for the insects emerged from virgin or mated females (0,96) and the life cycle lenght was around 18.34 days for both conditions.

Comparação entre dois métodos para avaliação da infestação pelo complexo broca-podridões em cultivares de cana-de-açúcar

O presente trabalho foi desenvolvido na Estação Experimental de Piracicaba, SP, utilizando-se seis cultivares de cana-de-açúcar, com o objetivo de comparar a porcentagem de colmos infestados e a intensidade de infestação como técnicas para avaliar o ataque pelo complexo broca-podridões. As cultivares foram plantadas em abril de 1985, sendo as avaliações realizadas nos meses de maio, julho e setembro do ano seguinte. Com base nos resultados obtidos, constatou-se que não há diferenças entre as porcentagens de colmos infestados externa e internamente pelo complexo broca-podridões. A intensidade de infestação interna foi maior que a externa, verificando-se entre estes parâmetros uma correlação linear positiva e altamente significativa. Nem sempre se constatou correlação significativa entre porcentagem de colmos infestados e intensidade de infestação. A maior porcentagem de internódios infestados foi observada na região basal do colmo, e a menor na apical.

Exigências térmicas para o desenvolvimento de Palmistichus elaeisis (Hymenoptera, Eulophidae) em pupas de cinco espécies de lepidópteros

The thermal requirements of Palmistichus elaeisis Delvare & LaSalle, 1993 were determined by rearing this pupal parasitoid in the following lepidopteran hosts: Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Crambidae), Anticarsia gemmatalis (Hübner, 1818), Heliothis virescens (Fabricius, 1777), Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Noctuidae) and Thyrinteina arnobia (Stoll, 1782) (Geometridae). The experiment was set in laboratory conditions (temperatures between 18ºC and 30ºC, RH=70 ± 10% and 14-hour photoperiod). The life cycle (egg-adult) ranged from 40.4 ± 0.63 days (18ºC, H. virescens) to 18.1 ± 0.13 days (28ºC, D. saccharalis). The thermal constant of the egg-adult period ranged from 353.1 (D. saccharalis) to 407.7 degree-days (S. frugiperda). The lowest thermal threshold ranged from 5.0ºC (A. gemmatalis) to 7.5ºC (D. saccharalis). At 30ºC, all prepupae died. These results suggest that P. elaeisis can be reared in laboratory on all the hosts tested.

Desenvolvimento dos estágios imaturos de Palmistichus elaeisis Delvare & LaSalle (Hymenoptera, Eulophidae) em pupas de Lepidoptera

Palmistichus elaeisis Delvare & LaSalle, 1993 é um endoparasitóide coletado de pupas de Sabulodes sp. (Lepidoptera, Geometridae). Os estágios imaturos deste parasitóide foram estudados em laboratório (25 ± 1ºC; 70 ± 10% UR; fotofase 14 h) em pupas dos seguintes lepidópteros: Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Crambidae), Anticarsia gemmatalis Hübner, 1818, Heliothis virescens (Fabricius, 1781), Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) (Noctuidae) e Thyrinteina arnobia (Stoll, 1782) (Geometridae). Observou-se que os ovos e as larvas de 1º ínstar são hialinas e himenopteriformes; as larvas dos 2º, 3º e 4º ínstares são esbranquiçadas e 12 segmentadas. A espécie de hospedeiro não influenciou o número de ínstares.

Efeito da disponibilidade de hospedeiro e de alimento nas características biológicas de Trichogramma galloi Zucchi (Hymenoptera, Trichogrammatidae)

Características biológicas de Trichogramma galloi Zucchi, 1988 foram avaliadas em laboratório onde esses parasitóides foram criados com ovos de Diatraea saccharalis (Lepidoptera, Pyralidae), com ou sem mel, e expostos a ovos do hospedeiro após 0, 6, 12, 24, 36, 48, 60, 72 e 84 horas da emergência. As taxas de parasitismo e de viabilidade mostraram-se elevadas para indivíduos que receberam alimento. A razão sexual não foi influenciada pelo alimento. O número de indivíduos por ovo somente mostrou diferença para aqueles adultos que não receberam alimento e permaneceram 6 horas sem ovos do hospedeiro. Conferindo o efeito da disponibilidade de ovos, somente a razão sexual, com ou sem mel, não mostrou diferenças. Os resultados mostram que T. galloi necessita de um suprimento de carboidratos e que o tempo pode influenciar a capacidade reprodutiva.

Pressão de aplicação com pulverizador de barra e eficiência de bioinseticidas fúngicos comerciais

Bioinseticidas fúngicos são aplicados com pulverizadores convencionais e algumas características destes equipamentos podem não ser adequadas e afetar a eficiência dos bioinseticidas. O objetivo deste trabalho foi verificar se pressões usuais, em aplicações com o pulverizador de barra, podem afetar a ação inseticida de conídios de Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae, componentes de produtos comerciais brasileiros. Para isso, suspensões aquosas de três bioinseticidas foram submetidas à passagem pelo equipamento em três pressões (20, 40 e 60 lbf pol-2) e avaliadas quanto ao rompimento, à viabilidade e à virulência dos conídios. Avaliou-se a viabilidade em lâminas de microscopia cobertas com meio de cultura, após incubação a 26±0,5ºC e fotoperíodo de 12 horas. A concentração foi determinada por meio de contagens em câmara de Neubauer e a virulência foi avaliada para lagartas de Diatraea saccharalis. Não foram encontradas, nos três produtos, influências significativas em nenhum dos parâmetros. Nas pressões avaliadas, a aplicação com o pulverizador de barra não reduz a viabilidade e nem a virulência dos conídios dos bioinseticidas testados, tampouco provoca destruição dos conídios.

Danos do complexo broca-podridão à produtividade e à qualidade da cana-de-açúcar fertirrigada com doses de nitrogênio

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da fertirrigação nitrogenada sobre os danos causados pelo complexo broca-podridão à produtividade e à qualidade da cana-de-açúcar. O experimento foi realizado em campo, em delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições e cinco doses de N (0, 50, 100, 150 e 200 kg ha-1), aplicadas por irrigação por gotejamento. Quantificaram-se as seguintes variáveis: número de orifícios causados por Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae); número de internódios infectados com a podridão-vermelha; percentagem de incidência de podridão-vermelha; produtividade de colmos; e teor de açúcar. Em laboratório, foram avaliados a atratividade e o consumo de fragmentos de colmos por lagartas de quarto instar, em testes com ou sem chance de escolha. A irrigação nitrogenada aumentou a incidência de D. saccharalis e de podridão-vermelha. O número de orifícios causados pelas lagartas correlacionou-se à ocorrência de podridão-vermelha. A percentagem de açúcar diminuiu com o aumento do número de internódios danificados pela podridão-vermelha. As doses de N não afetaram a atratividade dos fragmentos de colmos de cana-de-açúcar; no entanto, maiores doses de N fertilizante aumentaram o consumo destes fragmentos por lagartas de D. saccharalis. Apesar dos danos à qualidade, a adubação nitrogenada aumentou expressivamente a produtividade de colmos e de açúcar.

Manejo de lepidópteros-praga na cultura do milho com o evento Bt piramidado Cry1A.105 e Cry2Ab2

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia do evento piramidado (MON 89034), que expressa as proteínas Cry1A.105 e Cry2Ab2, no controle dos principais lepidópteros-praga da cultura do milho no Brasil, Spodoptera frugiperda, Helicoverpa spp. e Diatraea saccharalis. Os ensaios foram conduzidos em quatro regiões do país, com o híbrido DKB 390, submetido a seis tratamentos: híbrido com o evento piramidado, híbrido com o evento que expressa apenas a proteína Cry1A(b) (MON 810) e híbrido convencional (não Bt), todos com e sem manejo integrado de S. frugiperda. Para o evento piramidado, não foi necessário o controle químico em nenhum dos locais avaliados. Diferenças significativas foram observadas entre os tratamentos quanto aos danos e à presença de lagartas. Em geral, essas variáveis foram mais baixas no híbrido com o evento piramidado e mais altas no híbrido convencional, sem controle químico. Sob alta infestação, o controle químico reduziu os danos causados por S. frugiperda e D. saccharalis, tanto no evento que expressa apenas uma proteína, como no híbrido convencional. Com base nos danos causados pelos insetos, o evento piramidado Cry1A.105 e Cry2Ab2 é eficiente no controle dos principais lepidópteros-pragas do milho no Brasil.

Effect of selectivity of herbicides and plant growth regulators used in sugarcane crops on immature stages of Trichogramma galloi (Hymenoptera: Trichogrammatidae)

Herbicides and plant growth regulators are often used in sugarcane management. However, the use of non-selective pesticides can cause adverse effects on the efficiency of beneficial insects in integrated pest management. Within this context, this study aimed to evaluate the effect of such products on the immature stages of the parasitoid Trichogramma galloi. Eggs of Diatraea saccharalis containing the parasitoid at the egg-larva stage and at the prepupal and pupal stages were immersed in test solutions of the following pesticides (maximum recommended doses for sugarcane): herbicides clomazone and diuron + hexazinone, and plant growth regulators trinexapac-ethyl and sulfometuron-methyl. The biological properties evaluated were emergence (F1 and F2) and number of eggs parasitized by T. galloi (F1). The products were classified according to percentage of reduction in emergence and parasitism: harmless (<30%), slightly harmful (30-79%), moderately harmful (80-99%) and harmful (>99%). The pesticides evaluated were considered to be harmless or slightly harmful to immature T. galloi and, thus, their use should be preferred for preserving this parasitoid species in sugarcane management programs.

Comparative biology and production costs of Podisus nigrispinus (Hemiptera: Pentatomidae) when fed different types of prey

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Quality of Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae) reared at different host densities and the estimated cost of its commercial production

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)