Insects complex associated with the tropical basil, Ocimum gratissimum L. (Lamiaceae) in southern Benin.

Tropical basil is an aromatic leafy vegetable used for its medicinal and therapeutic properties in numerous countries in West Africa (Benin, Nigeria, Togo, etc.). In Benin, it is produced on almost all urban and periurban garden throughout the year for fresh market. Until now there are few or nearly no publications about the arthropod community of this specie, even less in the context of Benin. Thus, to assess this community, basil plots were mowed using a sweep net in three localities (Ouidah, Togba and Sèmè) of southern Benin. Preliminary results focus on the different insect families that colonized tropical basil in southern Benin environmental conditions. These include: Aphididae (Homoptera), Cercopidae (Homoptera), Chrysomelidae (Coleoptera), Coccinelledidea (Coleoptera), Meloidae (Coleoptera), Braconidae (Hymenoptera), Ichneumonidae (Hymenoptera), Formicidae (Hymenoptera), Vespidae (Hymenoptera), Apoidae (Hymenoptera), Reduviidae (Heteroptera), Pentatomidae (Heteroptera), Pyrgomorphidae (Orthoptera), Acrididae (Orthoptera), Syrphidae (Diptera), Diopsidae (Diptera). Among these families, there are pests: Aphis gossypii G. (Homoptera: Aphididae), Zonocerus variegatus L. (Orthoptera: Pyrgomorphidae), etc.; predators: Ischiodon aegyptius W. (Diptera: Syrphidae), Cheilomenes spp. (Coleoptera: Coccinelledidea), Rhynocoris spp. (Heteroptera: Reduviidae), etc.; parasitoids and pollinators. From this study, it appeared that there is a large diversity of families and functional groups (pests, predators, parasitoids and pollinators) associated with tropical basil . Moreover, the presence of natural enemies could be an advantage for farmers in intercropping systems. This would help reduce the use of synthetic insecticides. This result, which is a first knowledge of the insect fauna associated with tropical basil under the environmental conditions of Southern Benin, will be supplemented by a spatio temporal study to assess the variability and the dynamics of this insect fauna

Bioefficiency of Ocimum spp. (Lamiaceae) for integrated pest management in vegetables crop.

Les pesticides de synthèse utilisés pour lutter contre les ravageurs des cultures maraîchères en Afrique de l’Ouest demeurent un problème compte tenu de leur nocivité sur l’homme et l’environnement, en plus de la sélection de populations résistantes chez ces ravageurs. Cependant, la flore ouest-africaine regorge de nombreuses plantes aux potentiels biocides qui pourraient constituer une alternative à l’utilisation de ces pesticides de synthèse. Cette thèse s’inscrit dans une politique de valorisation de légumes traditionnels du genre Ocimum dans la gestion des ravageurs des cultures maraîchères. Ainsi, l’effet des espèces Ocimum gratissimum L. et O. basilicum L. (Lamiaceae) sur le comportement de pucerons et de Lépidoptères a été évalué à partir des huiles essentielles – utilisées sous forme de diffuseurs – et des plantes entières utilisées comme plantes associées. Dans un premier temps, un inventaire de l’entomofaune associée au basilic tropical (O. gratissimum) réalisé dans les conditions du Sud-Bénin a permis de mettre en évidence la présence de 52 familles d’insectes. Les plus abondantes par ordre décroissant du nombre d’individus par famille sont les Formicidae, les Coccinellidae, les Acrididae, les Lygaeidae, les Pentatomidae, les Chrysomelidae, les Megachilidae et les Halictidae. Au sein de ces familles, figurent aussi bien des ennemis naturels (Coccinellidae, Syrphidae, Braconidae) que des pollinisateurs (Megachilidae, Halictidae) et des ravageurs (Pentatomidae, Acrididae). Ensuite, l’effet biocide d’O. gratissimum et O. basilicum a été étudiée. Au laboratoire, les huiles essentielles et les plants d’Ocimum disposés à proximité des plants de tomate (Solanum lycopersicum L.) réduisent significativement l’activité de ponte de Tuta absoluta Meyrick. Aussi, les huiles essentielles peuvent réduire le potentiel reproducteur des pucerons, tandis que dans un système d’association culturale, les plants d’Ocimum induisent une activité répulsive sur les pucerons et peuvent aussi impacter la reproduction de ces pucerons. Au champ, seul l’effet du basilic tropical a été testé sur les trois principaux ravageurs du chou (Brassica oleracea L.) – Hellula undalis Fabricius, Plutella xylostella L., Spodoptera littoralis Boisduval. Cette association basilic tropical-chou permet non seulement de réduire l’abondance de ces ravageurs, mais aussi l’importance des dégâts sur les parcelles associées. Le potentiel biocide de ces légumes traditionnels sur les ravageurs des cultures maraîchères et l’importance de l’entomofaune utile associée à ces plantes, peuvent dès lors présenter un moyen de gestion intégrée des ravageurs en cultures maraîchères afin d’améliorer la qualité sanitaire des produits et la santé des populations

Étude des mécanismes de défense végétale associés à des attaques de pucerons et autres pathogènes- Évaluation de résistances croisées

Au cours des interactions plantes agents pathogènes ou insectes phytophages, les plantes mettent en place des mécanismes de défense. L’objectif de ce travail est d’identifier les mécanismes de défense végétale associés à ces interactions. Les effets d’une résistance croisée ainsi que l’application de certaines molécules élicitrices ont été évalués par observation des paramètres biologiques (taux de croissance relatif, fécondité) de Myzus persicae Sulzer et le développement nécrotique de Botrytis cinerea Pers. Le protéome des cellules d’Arabidopsis thaliana (L) Heynh élicitées avec la salive de M. persicae et de la diète a été également investigué par la technique d’électrophorèse bidimensionnelle. A l’issue de ces travaux, on a constaté qu’une infection préalable de B. cinerea ou des traitements d’acide, salicylique, jasmonique et la surfactine réduisaient le taux de croissance et la fécondité des pucerons (M. persicae). Les effets de B. cinerea, l’acide jasmonique et de la surfactine sur ces paramètres biologiques ont été significatifs. Mais les traitements préalables avec, M. persicae, acide salicylique et jasmonique non pu empêchés le développement de B. cinerea. La mesure du pH des cellules d’A. thaliana a montré que la salive de M. persicae ainsi que la diète provoquaient une alcalinisation du milieu tout comme la surfactine. L’analyse protéomique des cellules d’A. thaliana élicitées avec la salive ainsi que celles élicitées avec la diète a révélé une expression différentielle des protéines. Ainsi l’existence d’un éventuel effet éliciteur dans la salive de M. persicae ne peut être confirmée qu’après l’identification des protéines exprimées

Comportement du puceron du pois face aux volatiles du basilic.

Les pucerons font partie des insectes qui causent des dégâts d’importances économiques sur une grande diversité de plantes cultivées. Les insecticides de synthèse généralement utilisés pour les contrôler montrent de plus en plus leurs limites (résistance), et sont néfastes pour l’homme et l’environnement. Dans la recherche de méthodes de lutte alternatives, le comportement de choix d’Acyrthosiphon pisum Harris (Homoptera : Aphididae) exposé à des sources d’odeurs de plant de fèves (Vicia fabae L.) et du basilic européen (Ocimum basilicum L.) à l’aide d’un olfactomètre en Y a été étudié. Les observations de cette expérience montrent que les pucerons se dirigent préférentiellement vers la source d’odeurs de fève et y passent plus de temps. Ce résultat montre que les volatiles du basilic ont un effet répulsif sur les pucerons du pois. D’autres tests seront évalués sur des espèces de pucerons plutôt généralistes afin de valider l’effet répulsif du basilic sur les pucerons

Oviposition deterrent activity of basil plants and their essentials oils against Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae)

The leafminer Tuta absoluta Meyrick (Lepidoptera: Gelechiidae) is one of the most important pests of tomato, reducing crop yields by up to 100% in greenhouses and fields, in several countries globally. Because synthetic insecticides lead to resistance and have adverse effects on natural enemies and the health of producers, alternative control methods are needed. In this study, we assessed the oviposition-deterring effect of basil plants, Ocimum gratissimum L. and O. basilicum L. (Lamiaceae), using dual-choice behavioural assays performed in flight tunnels. We found that both plants significantly reduced T. absoluta oviposition behaviour on a tomato plant located nearby. To evaluate the potential effect of basil volatile organic compounds, we formulated essential oils of both plant species in paraffin oil, and observed a similar oviposition-deterring effect. Gas chromatography analyses detected 18 constituents in these essential oils which the major constituents included thymol (33.3%), p-cymene (20.4%), γ-terpinene (16.9%), myrcene (3.9%) in O. gratissimum and estragol (73.8%), linalool (8.6%), β-elemene (2.9%) and E-β-ocimene (2.6%) in O. basilicum. Twenty and 33 compounds were identified of the volatiles collected on O. gratissimum and O. basilicum plants, respectively. The main components include the following: p-cymene (33.5%), γ-terpinene (23.6%), α-terpinene (7.2%), α-thujene (6.7%) and E-α-bergamotene (38.9%) in O. gratissimum, and methyl eugenol (26.1%), E-β-ocimene (17.7%), and linalool (9.4%) in O. basilicum. Four compounds (α-pinene, β-pinene, Myrcene, Limonene) were common in essential oils and plants. Our results suggest the valuable potential of basil and associated essential oils as a component of integrated management strategies against the tomato leafminer

Can tropical basil be integrated in vegetable crop pest management?

To address human and environmental health issues related to the use of synthetic pesticides, it is important to explore other ecological pest management approaches. Within this context, a study was conducted to evaluate the toxic and repellent effect of Ocimum gratissimum L. (Lamiaceae) on Myzus persicae S. (Aphididae). The toxicity of O. gratissimum essential oil (EO) was evaluated on M. persicae comparing 3 concentrations (0.001%; 0.01% and 0.1%) to a control (15% sucrose). Mortality rate and fecundity were assessed for each concentration. The observations were made daily, for 4 days, on 12 replicates per treatment. To test the repellent effect of O. gratissimum plants, 2 treatments were compared: a group of 8 Amaranthus cruentus L. (Amaranthaceae) plants with 1 plant of O. gratissimum in the middle and a group of 9 A. cruentus plants (control). The distribution of aphids was analyzed 12 days after the middle plant infestation (20 aphids per plant) for each treatment (6 replicates per treatment). O. gratissimum EO was found toxic from a concentration of 0.01%, with a mortality rate of 34% versus 12% for the control ; The fecundity felt from 30 larvae after 4 days (control) to 15 larvae for the 3 doses of the EO. The analysis with the generalized linear mixed model with Poisson error distribution followed by Turkey test (5 %) showed that EO is significantly more toxic than the control, both for mortality and fecundity (p <0.001). In association test, the population of M. persicae (15 aphids per plant) was significantly (p<0,001) lower when A. cruentus plants was associated with O. gratissimum plant than with the control (22 aphids per plant). Furthermore, the population increases gradually as one moves away from the infestation point in association test whereas it decreases in the control. With regards to these results, it appears that O. gratissimum has biocide effects on M. persicae. This plant may be used in an integrated pest management strategy in the production of vegetable to reduce the use of synthetic pesticides and avoid chemicals residues

Use of tropical basil to reduce Hellula undalis F. incidence on cabbage in south Benin

Vegetable plays an important role in most food safety programs around the world. In West Africa, they significantly contribute to the quality of the diet of the population and to the incomes of many families. Among these vegetables, cabbage (Brassica oleracea L.) is one of the most cultivated. However, its production is severely limited by the pest pressure. H. undalis is an important pest of this crop because each attack induces the total loss of the plant: the larva of this insect destroys the heart of the cabbage inducing the formation of cabbages with multi-head without commercial value. Field trials were conducted during the dry and rainy season at Abomey-Calavi in the south Benin to evaluate the potential of tropical basil (Ocimum gratissimum L.) for managing cabbage webworm H. undalis. Two intercropping modalities were evaluated and compared to the control (cabbage alone): (1) cabbage plants in alternated rows with tropical basil plants, and (2) cabbage plot framed by tropical basil plants. The number of H. undalis larvae was counted once a week for eight weeks. The proportions of marketable and the multi-head cabbages were evaluated at harvest. Four replicates were performed for each treatment. The results have shown that there were relatively more numbers of H. undalis larvae on the cabbage alone, whereas lower numbers of larvae were counted when cabbage was planted with tropical basil. Generally, damages were also more on cabbage alone than cabbage intercropping with tropical basil. The marketable cabbage was relatively higher in the intercropping plots compared to cabbage alone. Among, both the intercropping design alternated row system showed the best results in terms of educing pest populations and damage than the cabbage plots framed by tropical basil. In conclusion, intercropping tropical basil/cabbage plants reduces H. undalis infestations on cabbage and improves production. These results indicate that this traditional vegetable (tropical basil) could be used in integrated pest management programs for other vegetables also. Optimizing of this agro-ecological approach could minimize the use of synthetic pesticides and consequently improve food and environmental sanitary quality