Variability of neonicotinoid tolerance in Mediterranean populations of Orius laevigatus (Fieber) (Hemiptera: Anthocoridae)

[SPA] O. laevigatus es un enemigo natural usado como agente de control biológico. Uno de los principales problemas de la gestión integrada de plagas (GIP) es la compatibilidad entre enemigos naturales y algunos tratamientos fitosanitarios. Esta compatibilidad ha sido siempre estudiada con poblaciones comerciales y no tanto con poblaciones silvestres. Partiendo de este punto, se estudió la variabilidad genética de la tolerancia a dos insecticidas neonicotinoides en diferentes poblaciones mediterráneas de O. laevigatus. Existieron diferencias significativas entre las poblaciones de imidacloprid (5,5 veces) y tiametoxam (8,4 veces). Ambos neonicotinoides fueron muy tóxicos para O. laevigatus, ya que la mortalidad a la dosis de campo fue mayor del 60%, pero tiametoxam fue significativamente más tóxico (CL50 línea base = 1,8 ppm) que imidacloprid (51,6 ppm). [ENG] O. laevigatus is a natural enemy used as biological control agent. One of the problems in integrated pest management (IPM) is the compatibility between natural enemies and some phytosanitary treatments. This compatibility has always been studied with commercial populations, rather than natural populations. From this point of view, the genetic variability of tolerance to two neonicotinoid insecticides in different Mediterranean populations of O. laevigatus was studied. There were significant differences in tolerance between populations in imidacloprid (5.5 times) and tiametoxam (8.4 times). Both neonocotinoids were very toxic to O. laevigatus as mortality at the field dose was higher than 60%, but tiametoxam was significantly more toxic (CL50 baseline = 1.8 ppm) than imidacloprid (51.6 ppm).Agradecimientos a mi compañera E. Martínez-Díaz por su ayuda técnica

Heritability and response to selection for non-prey feeding tolerance in Orius laevigatus (Fieber)

[SPA] Se estimó la heredabilidad en sentido estricto (h2) de la tolerancia a la alimentación sin presa en una población comercial de Orius laevigatus a partir de la fecundidad total de sus hembras durante diez días alimentadas con polen. Además, se estudió la respuesta a los primeros pasos de selección en tres líneas previamente constituidas a partir de la mezcla de poblaciones silvestres y comerciales. La h2 de este carácter fue de 0.19, la cual, aplicada a la variabilidad genética de las tres líneas, predijo una respuesta a la selección de 7.3-7.6 huevos por hembra. Estos valores son similares a los obtenidos en los primeros pasos de selección de las tres líneas. Si bien es necesario un diseño de cruzamiento de medios hermanos/hermanos completos para predecir la varianza genética aditiva, estos resultados arrojan esperanzas para la obtención de una raza mejorada. [ENG] Narrow-sense heritability (h2) for non-prey feeding tolerance was estimated in an Orius laevigatus commercial population through the total fecundity during ten days when females are fed on pollen. In other hand, first steps of selection response was studied in three genetic lines as a result of different wild and commercial populations mix. h2 for this trait was 0.19 which applied to the initial genetic variances of these lines give a response selection between 7.3 and 7.6 eggs/female. This expected response is similar to those obtained for the first selection steps in the three lines. Although a half sib/full-sib breeding design is needed to predict the additive-genetic variation, these results are positive with regard to the potential breeding of this insect.Agradecer al Ministerio de Educación, Cultura y Deporte por la concesión de un contrato FPU, así como a E. Martínez-Díaz y M. Inglés por su inestimable ayuda técnica

Variabilidad de la tolerancia a insecticidas en distintas poblaciones mediterráneas de Orius laevigatus (Fieber) (Hemiptera: Anthocoridae)

Orius laevigatus (Fieber) (Hemiptera: Anthocoridae) es un enemigo natural usado ampliamente en el control biológico de plagas, principalmente del trips Frankliniella occidentalis (Pergande) (Thysanoptera: Thripidae). La instalación y establecimiento de O. laevigatus en los cultivos resulta de vital importancia, pero en ocasiones existen problemas de compatibilidad con algunos tratamientos fitosanitarios. Este problema siempre se ha abordado desde el punto de vista del plaguicida, estudiando la compatibilidad de los productos y utilizando únicamente aquéllos que son compatibles. En este caso, este trabajo pretende abordar el problema desde el punto de vista del enemigo natural, realizando la selección de una población con una resistencia a plaguicidas mejorada. Para ello estudiamos si existe una variabilidad genética entre varias poblaciones naturales de O. laevigatus en el mediterráneo en su tolerancia a diversos insecticidas. Los insecticidas utilizados fueron: tiametoxam, imidacloprid e indoxacarb. Tiametoxam resultó ser el más tóxico que imidacloprid, aun siendo ambos neonicotinoides. No existieron diferencias significativas entre poblaciones para tiametoxam, sin embargo sí se observaron diferencias significativas (12 veces) entre poblaciones para imidacloprid. Indoxacarb fue más tóxico que imidacloprid y menos que tiametoxam, pero en ninguno de los casos la CL50 fue superior a la dosis de aplicación en campo. Para indoxacarb también se observaron diferencias significativas entre poblaciones (5 veces).Agradecimientos a E. Martínez‐Díaz por su inestimable ayuda técnica

Differences on fecundity between wild and commercial Orius laevigatus (Hemiptera: Anthocoridae) populations when reared on Ephestia kuehniella eggs

[SPA] La capacidad reproductiva resulta fundamental para evaluar la calidad de la producción de un insecto destinado al control biológico aumentativo. Este trabajo representa el primer estudio de la variación intraespecífica de la fecundidad diaria media en Orius laevigatus, comparando poblaciones comerciales y silvestres al alimentarlas con huevos de Ephestia. Los proveedores actuales han desarrollado poblaciones con una fecundidad más alta que las silvestres. Sin embargo, la alta variabilidad genética del insecto para este parámetro y el hecho de que hay poblaciones silvestres con una fecundidad notable, muestran que es posible aplicar un programa de mejora genética en este aspecto. [ENG] Reproduction represents a key trait to evaluate commercial mass production of a natural enemy intended for augmentative biological control. In this report, Orius laevigatus intraspecific variation for mean daily fecundity is explored. To this end, commercial and wild populations performance when reared on Ephestia kuehniella eggs is compared. In general, current commercial populations proved to be more prolific than natural ones. However, the finding of several wild populations with high fecundity and the great variability shown by this insect for this trait both support the applicability of a breeding program that leads to obtain biotypes with higher return under controlled conditions.Agradecer al Ministerio de Educación, Cultura y Deporte por la concesión de un contrato FPU y a M. Inglés y M. Chaca por su inestimable ayuda técnica

Variabilidad de la tolerancia a la alimentación sin presa en distintas poblaciones mediterráneas de Orius laevigatus (Fieber) (Hemiptera: Anthocoridae)

La capacidad de Orius laevigatus para alimentarse de polen le permite sobrevivir en condiciones de escasez de presas, prolongando su durabilidad en el cultivo. Sin embargo, su potencial reproductivo se ve muy afectado, por lo que sería interesante poder obtener individuos capaces de multiplicarse de manera efectiva en esas condiciones. En esa línea de trabajo, se estudió la variabilidad de ocho poblaciones mediterráneas en cuanto a su fecundidad alimentándose sólo de polen; así como la tolerancia de dichas poblaciones a tales condiciones adversas, calculada como el porcentaje respecto de la fecundidad del control, alimentado con huevos de Ephestia kuehniella. En todas las poblaciones la fecundidad disminuyó considerablemente cuando se alimentó a los adultos con polen (reducción media del 73,3%). Aunque no se encontraron diferencias significativas entre poblaciones al analizar la fecundidad en el polen, éstas sí que existían cuando el factor evaluado era la tolerancia a la alimentación sin presa. La población más tolerante resultó ser La Zenia, en la que la se registró una fecundidad diaria media de casi el 44% respecto del control, mientras que entre las más sensibles fueron las recolectadas en Portonovo y Hellín, en las que la fecundidad osciló en torno al 19% respecto del control. Este estudio supone el inicio de un proceso de selección con el fin de obtener una población tolerante a la alimentación sin presa, lo que será fundamental a la hora de adelantar la introducción de O. laevigatus en el cultivo.Los autores se muestran agradecidos a M. Garre y E. Martínez‐Díaz por su inestimable ayuda técnica

Evaluation of the heritability in emamectin benzoate resistance of Orius laevigatus (Fieber) (Hemiptera: Anthocoridae)

[SPA] Orius laevigatus es un enemigo natural usado en control biológico de plagas. Uno de los principales problemas de la gestión integrada de plagas (GIP) es la compatibilidad entre enemigos naturales y algunos tratamientos fitosanitarios como la emamectina benzoato. De esta manera, sería interesante crear una población de O. laevigatus resistente a emamectina, para que ambos pudieran ser compatibles en un GIP. El presente estudio se llevó a cabo para evaluar la heredabilidad de la resistencia a emamectina de O. laevigatus. Después de 8 generaciones el valor de la CL50 aumentó de 5,43 (1,98-9,92) mg L-1 a 42,98 (15,55-73,77) mg L-1, existiendo diferencias significativas entre ambas. Por otro lado, los valores de la heredabilidad fueron de 0,16 y de 0,07 para (G0-G6) y (G6-G8), respectivamente. [ENG] Orius laevigatus is a natural enemy used as biological control agent. One of the problems in integrated pest management (IPM) is the compatibility between natural enemies and some phytosanitary treatments such as the emamectin benzoate. In this way, it would be interesting to create a population of O. laevigatus resistant to emamectin, so that both could be compatible in an IPM program. In this study the heritability of the emamectin resistance of O. laevigatus was evaluated. After 8 generations, the LC50 value increased from 5.43 (1.98-9.92) mg L-1 to 42.98 (15.55-73.77) mg L-1. There were significant differences between generations. On the other hand, the heritability values were 0.16 and 0.07 for (G0-G6) and (G6-G8), respectively.Agradecimientos a mi compañera E. Martínez-Díaz por su ayuda técnic

Enhanced biocontrol services in artificially selected strains of Orius laevigatus

Augmentative biological control in protected crops relies mainly on omnivorous predators. Their performance as biological control agents (BCA) depends on several characteristics of the species, which in turn may differ among strains within a species. We have recently reported the achievement of two Orius laevigatus (Hemiptera: Anthocoridae) strains showing a significant larger body size or better fitness when feeding on pollen, two characteristics having a key impact on field performance. However, selection towards a specific trait might result in trade-offs, such as reduced predation capacity, which may impair control efficiency. Therefore, the predation capacity of these selected populations was tested in laboratory as a first step prior to its field use. Functional response to different densities of Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae) (adults and larvae) and Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae) (nymphs) were studied in the large-sized and pollen-tolerant O. laevigatus strains in comparison with commercial and wild populations. A type-II functional response was observed regardless of the population. Body size was significantly related to thrips but not to aphid predation. The large-sized strain showed a superior predation capacity, both on thrips larvae and especially on adult thrips, although not on aphids. Therefore, the larger body size of the selected strain may increase its effectiveness as BCA of thrips. Regarding the pollen-tolerant strain, no trade-offs were observed in predation rates on adults or larvae of thrips, but it showed higher predation capacity on aphid nymphs, suggesting an expanded prey range. Implications of such enhanced biocontrol services on crop protection are also discussed.We acknowledge anonymous referees for reviews and comments on an earlier version of the manuscript. Open Access funding provided thanks to the CRUE-CSIC agreement with Springer Nature. Grant PID2020-116897RB-I00 funded by Ministerio de Ciencia e Innovación and Agencia Estatal de Investigación MCIN/AEI/10.13039/501100011033. José Enrique Mendoza holds a Grant from the MSIU (FPU14/02932)

Genetic variability of tolerance to spinosad and emamectin benzoate in different Mediterranean populations of Orius laevigatus (Fieber) (Hemiptera: Anthocoridae)

[SPA] Orius laevigatus es un enemigo natural usado como agente de control biológico. Uno de los problemas a los que se enfrenta la gestión integrada de plagas (GIP) es la compatibilidad que existe entre enemigos naturales y algunos tratamientos fitosanitarios que se aplican pero esta competencia siempre ha sido estudiada con poblaciones únicas y comerciales, sin profundizar en la variabilidad de las poblaciones silvestres. Partiendo de este punto, se estudiará si existe una variabilidad genética entre varias poblaciones naturales mediterráneas de O. laevigatus en su tolerancia a distintos insecticidas. Las materias activas utilizadas fueron spinosad y emamectina benzoato. Existieron diferencias significativas entre las poblaciones ensayadas con spinosad (34,4 veces) y las poblaciones ensayadas con emamectina benzoato (28,8 veces). La concentración letal media (CL50) varió entre 42,7 mg L-1 y 1470,2 mg L-1 para spinosad, con un factor de susceptibilidad (FS) de 34,4, mientras que en el caso de emamectina benzoato la CL50 varió entre 1,1 mg L-1 y 32,8 mg L-1 con FS de 28,8. En general, se puede decir que existió una variabilidad de la tolerancia a insecticidas dependiendo de la población tratada, existiendo poblaciones con una mortalidad baja a la dosis de campo. [ENG] Orius laevigatus is a natural enemy which is used as biological control agent. One of the problems that there is in integrated pest management (IPM) is the compatibility between natural enemies and some phytosanitary treatments applied to the plant, but this competition has always been studied with commercial populations without going into in the variability of the natural populations. From this point of view, the genetic variability of tolerance to several insecticides in different Mediterranean populations of O. laevigatus was studied. Spinosad and emamectin benzoate were used as active matters. There were significant differences between populations in spinosad assays (34.4 times) and emamectin benzoate assays (28.8 times). The median lethal concentration (CL50) varied between 42.7 mg L-1 and 1470.2 mg L-1 for spinosad and the susceptibility factor (FS) was 34.4. For emamectin benzoate CL50 varied between 1.1 mg L-1 and 32.8 mg L-1 and FS was 28.8. In general, it can be said that there is a variability of tolerance to insecticides depending on the population, existing populations with low mortality field doses.Agradecimientos a E. Martínez-Díaz por su inestimable ayuda técnica

Resistance of Orius laevigatus (Fieber) (Hemiptera: Anthocoridae) to lambda-cyhalothrin

[SPA] Orius laevigatus es un enemigo natural usado como agente de control biológico. Uno de los principales problemas de la gestión integrada de plagas (GIP) es la compatibilidad entre los enemigos naturales y los fitosanitarios para que ambos puedan ser utilizados a la vez en los cultivos. Partiendo de este punto, se creó una población de O. laevigatus resistente a lambdacihalotrín a partir de poblaciones silvestres, para que ambos puedan utilizarse simultáneamente en los programas de GIP. Lambdacihalotrín resultó ser levemente dañino para todas las poblaciones silvestres de O. laevigatus (clase 2). En la población resistente, existieron diferencias significativas entre la generación inicial (G0) y la generación 18 (G18) (22,6 veces), la clase de toxicidad varió de 2 a 1 (inofensivo) y la resistencia se mantuvo en el tiempo. [ENG] Orius laevigatus is a natural enemy used as biological control agent. One of the problems in integrated pest management (IPM) is the compatibility between natural enemies and some phytosanitary treatments with the purpose of both can be used at the same time in the crops. Starting from this point, a population of O. laevigatus resistant to lambda-cyhalothrin from wild populations was created, so that both can be used simultaneously in the IPM programs. Lambda-cyhalothrin was found to be slightly harmful to all wild populations of O.laevigatus (class 2). In the resistant population, there were significant differences between the initial generation (G0) and the generation 18 (G18) (22.6 times), the toxicity class varied from 2 to 1 (harmless) and the resistance was maintained over time.Agradecimientos a mis compañeros de laboratorio

Cold-tolerance variability in different Mediterranean populations of Orius laevigatus (Fieber) (Hemiptera: Anthocoridae)

[SPA] La ausencia de diapausa en Orius laevigatus le permite controlar a Frankliniella occidentalis durante el invierno. Sin embargo, su potencial reproductivo se ve muy reducido con las bajas temperaturas, por lo que sería interesante obtener individuos capaces de multiplicarse de manera efectiva en esas condiciones. Se estudió la variabilidad de 14 poblaciones mediterráneas en su fecundidad a 15 ºC, así como su tolerancia al frío, calculada como el porcentaje respecto de la fecundidad del control, a 26 ºC. Además de probar que las poblaciones comerciales son optimizables, se hallaron diferencias significativas entre las poblaciones en cuanto a su fecundidad a bajas temperaturas. Por otro lado, al ponderar estos resultados con los obtenidos en el control, destaca Cartagena como una población de elevada tolerancia al frío, aunque su baja fecundidad la hace poco recomendable para su cría en biofábricas, mientras que Portonovo mostró una alta fecundidad en ambas condiciones de ensayo. Este estudio es el inicio de un proceso de selección con el fin de obtener una población tolerante al frío, lo que permitirá un control óptimo del trips en invierno, evitando sucesivas sueltas del insecto. [ENG] Diapause absense in Orius laevigatus enables it to control Frankliniella occidentalis over the winter. However, its reproductive potencial is reduced at low temperatures, so it would be interesting to obtain individuals with that effectively overgrow under those conditions. Thus, the variability in 14 Mediterranean populations was studied according to their fecundity when exposed at 15 ºC, as well as their cold-tolerance, calculated as the percentage relative to the control fecundity, tested at 26 ºC. Apart from showing that commercial stocks can be improved, significant differences were found between populations according to their low-temperature fecundity. On the other hand, when these results were weighted up, taking account those obtained in control, we could emphasize Cartagena as a high cold-tolerance population, but its low fecundity makes it inadvisable for the artificial rearing; whereas that collected in Portonovo showed a high fecundity under both experimental conditions. This study will serve as a basis for a selection to obtain a cold tolerant population, thus enabling an optimum control of thrips over the winter and avoiding successive insect releases.Los autores se muestran agradecidos a M. J. Sánchez-Martínez y E. Martínez-Díaz por su inestimable ayuda técnica