Evaluation of the attack rates and level of damages by the fall armyworm, Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae), affecting corn-crops in the northeast of Argentina

The fall armyworm (FAW) is the most important threat to corn crops in Argentina, and there exists very little up-to-date information on its actual pest status because the available literature was published more than 20 years ago. Therefore, field surveys were carried out in the northeast of Argentina, in order to establish the attack rates and injury levels of the pest in relation to the crop phenology. The study was carried out at two localities: Colonia Benítez, an agricultural region, and Tapenagá, a cattle-raising area. At each site two 1-ha plots were sown either with a Bt-corn expressing Cry 1F protein or with an untransformed corn germplasm. Optimal and late sowing was assayed and FAW larval abundance, relative age composition, attack rates and level of damage to corn were recorded. At the moment of the field experiments, Bt-corn was not affected by FAW larvae. However, untransformed germplasms were severely affected by FAW larvae, with an average of attacked plants of 18% or more. In contrast to data obtained 30 years ago, higher values of FAW density were registered. Levels of damage to corn plants were higher after the V4 stage. It was found that the sowing date affected the infestation levels and early seeding avoided high armyworm densities that develop later in the season; in northern Argentina, this was only relevant in agricultural areas.

Effects of sublethal doses of methoxyfenozide on the development, survival and reproduction of Spodoptera frugiperda.

The lethal and sublethal effects of the ecdysone agonist methoxyfenozide on the fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith), were investigated by feeding a methoxyfenozide-treated diet to ϐifth instars until pupation in doses corresponding to the LC 10 and LC 25 for the compound. Larval mortality reached 8% and 26% in the low and high concentration groups, respectively, on the seventh day of the experiment. A progressive larval mortality of 12% for the LC 10 and 60% for the LC 25 was observed before pupation. Treated larvae exhibited lower pupal weights, higher pupal mortality, presence of deformed pupae, and more deformed adults than untreated larvae. The incorporation of methoxyfenozide into the diet had a signiϐicant effect on the timing of larval development. The development period for males and females was about seven days longer than the controls for both concentrations tested. In contrast, the compound affected neither pupae nor adult longevity. Finally, S. frugiperda adults that resulted from ϐifth instars treated with methoxyfenozide were not affected in their mean cumulative number of eggs laid per female (fecundity), nor percentages of eggs hatched (fertility), or the sex ratio. Our results suggest that the combination of lethal and sublethal effects of methoxyfenozide may have important implications for the population dynamics of the fall armyworm

Dominância funcional e monitoramento da resistência de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) a tecnologias Bt no Brasil

Plantas transgênicas que expressam toxinas de Bacillus thuringiensis Berliner (Bt) têm sido amplamente utilizadas para o controle de Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) no Brasil. Entretanto, a evolução da resistência é um dos maiores entraves para a continuidade do uso desta tecnologia. Para subsidiar programas de Manejo da Resistência de Insetos (MRI), foram conduzidos estudos para o aprimoramento dos programas de manejo da resistência de S. frugiperda a tecnologias Bt. Foram realizadas estudos para determinar a dominância funcional da resistência de S. frugiperda a tecnologias Bt mediante a avaliação da sobrevivência de larvas neonatas provenientes das linhagens de S. frugiperda resistentes ao milho Herculex® que expressa a proteína Cry1F (HX-R), ao milho YieldGard VT PRO™ que expressa as proteínas Cry1A.105 e Cry2Ab2 (VT-R), ao milho PowerCore™ que expressa as proteínas Cry1A.105, Cry2Ab2 e Cry1F (PW-R), e ao milho Agrisure Viptera™ que expressa a proteína Vip3Aa20 (Vip-R), além da linhagem suscetível (Sus) e de suas respectivas linhagens heterozigotas em diversas tecnologias de milho e algodão Bt. Posteriormente, um método prático para o monitoramento fenotípico da suscetibilidade a diferentes tecnologias de milho e algodão Bt foi testado a partir da avaliação da sobrevivência de larvas neonatas em folhas de plantas Bt em populações de S. frugiperda provenientes dos Estados do Rio Grande do Sul, Paraná, São Paulo, Goiás e Bahia na safra agrícola 2014/15. E por último, a estimativa da frequência de alelos de resistência de S. frugiperda a Vip3Aa20 foi validada pelo método de F1 screen. Em geral, observou-se alta mortalidade dos heterozigotos nas tecnologias Bt testadas, comprovando que a resistência de S. frugiperda a proteínas Bt é funcionalmente recessiva o que suporta a estratégia de refúgio em programas de MRI. Verificou-se também que linhagens resistentes a eventos que expressam proteínas Cry não sobrevivem em tecnologias que expressam proteína Vip. No monitoramento prático da suscetibilidade a tecnologias Bt, sobrevivência larval superior a 70% foi observada para populações de campo do Paraná, Goiás e Bahia no milho Herculex®. Em tecnologias de milho PowerCore™ e YieldGard VT PRO™ houve sobrevivência larval variando de 1,1 a 17,9%. Em contraste, não houve sobreviventes em tecnologias de milho Viptera™. Em algodão WideStrike® que expressa as proteínas Cry1Ac e Cry1F, sobrevivência acima de 41% foi observada para populações de campo de S. frugiperda. A sobrevivência larval em Bollgard II® que expressa as proteínas Cry1Ac e Cry2Ab2 variou de 14 a 40%. No algodão TwinLink® que expressa as proteínas Cry1Ab e Cry2Ae, a sobrevivência larval das populações foi menor que 20%. O método de F1 screen foi eficiente na detecção de alelos de resistência a Vip3Aa20 em populações de S. frugiperda provenientes de diferentes regiões produtoras de milho no Brasil na safra 2014/2015. De 263 isofamílias testadas, foram detectadas três isofamílias positivas oriundas do Paraná, Mato Grosso e Goiás. A frequência de resistência estimada a Vip3Aa20 variou de 0,0140 a 0,0367 nas populações avaliadas, sendo que a frequência total foi de 0,0076. Neste estudo, fornecemos informações para refinar as estratégias de MRI, além de introduzir novas técnicas para monitorar a resistência de S. frugiperda a tecnologias Bt no Brasil.

Fast accumulation of few polyhedra mutants during passage of a Spodoptera frugiperda multicapsid nucleopolyhedrovirus (Baculoviridae) in Sf9 cell cultures

Baculoviruses are a group of viruses that infect invertebrates and that have been used worldwide as a biopesticide against several insect pests of the Order Lepidoptera. In Brazil, the baculovirus Spodoptera frugiperda multicapsid nucleopolyhedrovirus (SfMNPV, Baculoviridae) has been used experimentally to control S. frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae), an important insect pest of corn (maize) fields and other crops. Baculoviruses can be produced either in insect larvae or in cell culture bioreactors. A major limitation to the in vitro production of baculoviruses is the rapid generation of mutants when the virus undergoes passages in cell culture. In order to evaluate the potential of in vitro methods of producing SfMNPV on a large-scale, we have multiplied a Brazilian isolate of this virus in cell culture. Extensive formation of few polyhedra mutants was observed after only two passages in Sf9 cells.

Bioecology of Spodoptera frugiperda (Smith, 1757) in different cover crops.

The objective of this work was to evaluate the biological variables of Spodoptera frugiperda on species of cover crops. The experiments were conducted in laboratory and greenhouse using the following species: sunflower (Helianthus annuus), sun hemp (Crotalaria juncea), brachiaria (Urochloa decumbens e Urochloa ruziziensis), millet (Pennisetum americanum), black oat (Avena stringosa), white lupin (Lupinus albus), forage turnip (Rafanus sativus) and maize (Zea mays). In laboratory the S. frugiperda larval survival varied from 57%, on L. albus, to 93% on H. annuus and the survival of the pre-imaginal phase varied from 45% on U. decumbens to 81.6% on Z. mays. On C. juncea the larval biomass was lower and the development period of the young and larval stage was higher. The adaptation index was less on C. juncea in greenhouse and laboratory. In greenhouse the larval survival at 14 days was similar for all plants and at 21 days was the lowest on C. juncea. There was less accumulation of biomass at 14 days on C. juncea and at 21 days on C. juncea and A. stringosa. Regarding damage, C. juncea presented less susceptibility to Spodoptera frugiperda attack, which together with the other evaluated parameters, indicated this plant as the most appropriate for soil cover before cultivation of maize.

Life-history traits of Spodoptera frugiperda populations exposed to low-dose Bt maize.

Exposure to Bacillus thuringiensis (Bt) toxins in low- and moderate-dose transgenic crops may induce sublethal effects and increase the rate of Bt resistance evolution, potentially compromising control efficacy against target pests. We tested this hypothesis using the fall armyworm Spodoptera frugiperda, a major polyphagous lepidopteran pest relatively tolerant to Bt notorious for evolving field-relevant resistance to single-gene Bt maize. Late-instar larvae were collected from Bt Cry1Ab and non-Bt maize fields in five locations in Brazil, and their offspring was compared for survival, development, and population growth in rearing environment without and with Cry1Ab throughout larval development. Larval survival on Cry1Ab maize leaves varied from 20 to 80% among the populations. Larvae reared on Cry1Ab maize had seven-day delay in development time in relation to control larvae, and such delay was shorter in offspring of armyworms from Cry1Ab maize. Population growth rates were 50?70% lower for insects continuously exposed to Cry1Ab maize relative to controls, showing the population-level effect of Cry1Ab, which varied among the populations and prior exposure to Cry1Ab maize in the field. In three out of five populations, armyworms derived from Bt maize reared on Cry1Ab maize showed higher larval weight, faster larval development and better reproductive performance than the armyworms derived from non-Bt maize, and one of these populations showed better performance on both Cry1Ab and control diets, indicating no fitness cost of the resistance trait. Altogether, these results indicate that offspring of armyworms that developed on field-grown, single-gene Bt Cry1Ab maize had reduced performance on Cry1Ab maize foliage in two populations studied, but in other three populations, these offspring had better overall performance on the Bt maize foliage than that of the armyworms from non-Bt maize fields, possibly because of Cry1Ab resistance alleles in these populations. Implications of these findings for resistance management of S. frugiperda in Bt crops are discussed.

Biological activity of astilbin from Dimorphandra mollis against Anticarsia gemmatalis and Spodoptera frugiperda

Astilbin was isolated in high yield from Dimorphandra mollis, and its insecticidal and growth inhibiting activity by stomach ingestion were evaluated against Anticarsia gemmatalis and Spodoptera frugiperda. The insecticidal activity of astilbin, the weight reduction of the larval phase and the prolongation of the larval and pupal phases were verified for both species. Astilbin was identified on the base of its NMR, MS and physical data. (C) 2002 Society of Chemical Industry.

Determinação do número de instares de Spodoptera frugiperda (J.E. SMITH, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) em sorgo sacarino BRS 506

2015

Reavaliação do nível de dano de Spodoptera frugiperda (J. E. SMITH, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) em milho convencional.

2015

Efeito do milho attack tl nos parâmetros biológicos de Spodoptera frugiperda(J.E. SMITH, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae)

2015

Population structure of Spodoptera frugiperda collected in maize from different Brazilian geographic regions.

Spodoptera frugiperda é a praga do milho de maior importância econômica no Brasil. Existe pouca informação disponível sobre a estrutura genética, utilizando marcadores SSR, de populações de S. Frugiperda coletadas em cultivos de milho.Neste estudo, 21 marcadores SSR foram utilizados para avaliar a diversidade e a estrutura genética de S. frugiperda coletadas em regiões brasileiras geograficamente distintas. Um total de 227 alelos foram obtidos, com uma média de 10,76 alelos por marcador, e os valores do Conteúdo de Informação Polimórfica (PIC) variaram de 0,242 a 0,933, com uma média de 0,621, indicando alto poder de discriminação. O FST geral, 0,061, indicou moderada diferenciação genética entre as populações de S. frugiperda coletadas em milho e a Amova mostrou que 87,36% da variação está dentro de populações. O teste de Mantel mostrou correlação significativa entre distâncias genéticas e distâncias geográficas. Os dados genéticos demonstraram que todos os indivíduos dos seis locais de amostragem foram estruturados em duas sub-populações, sendo uma delas composta apenas pela população CL, coletada no estado do Rio Grande do Sul. O conhecimento sobre a diversidade genética e a estrutura populacional de S. frugiperda é importante para o desenvolvimento de estratégias para os sistemas de manejo e monitoramento de insetos-praga, especialmente para a diferenciada população CL.

Efeitos de Bacillus thuringiensis (Cry1Ac) na atividade do vírus de poliedrose nuclear de Spodoptera frugiperda.

2016

Compostos secundários de plantas para o controle de insetos herbívoros: ensaio com Spodoptera frugiperda.

Muitas plantas produzem alguns tipos de substancias, denominados de compostos secundários, que são utilizados por essas espécies que os produzem, como uma forma de defesa contra alguns herbívoros. Essas substancias, costumam apresentar atividades mais especificas, e sabe-se que a maioria deles são facilmente decompostos, quando colocados no meio ambiente. Essas características, quando em nível não exagerado, são qualidades desejáveis para evitar que atinjam organismos não alvos e que acumulem no ambiente. Neste trabalho estamos avaliando a atividade de cerca de 30 espécies de plantas de diferentes regiões do Brasil, utilizando-se como inseto teste, lagartas de Spodoptera frugiperda, que foram eleitas por serem polífagas. Nessas espécies vegetais serão ainda pesquisados os grupos de substancias presentes, através de reações químicas especificas e será verificado seu relacionamento com as atividades, quando houver. Inicialmente foram preparados apenas um tipo de extrato das diferentes partes do vegetal, por percolacao, que foram testados em lagartas de 5o. instar, quanto a deterrencia, impregnando discos de folhas de milho, com o extrato. No final de duas horas os discos foram retirados e procedida a medida de sua área foliar. Os dados foram avaliados comparando-se o consumo da área foliar dos discos tratados e não tratados. Após esse teste, as lagartas são alimentadas por mais 24 horas com o material impregnado com o extrato, e são anotadas as mortalidades. O desenvolvimento das lagartas são acompanhadas até sua muda final. Quando observada atividade deterrente ou mortalidade, são preparados extratos com diferentes tipos de solventes, para avaliar a fração ativa. Ate o momento foram observadas atividades deterrente e inseticida em algumas espécies de plantas do Pantanal e estamos verificando a concentração necessária para se obter essas atividades.

Controle biológico natural da Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) em milho Bt.

2016

Estudo cinético das concentrações de rutina e de ácido clorogênico em folhas de quatro genótipos de milho infestadas com larvas de Spodoptera frugiperda.

2016