Análise de risco para manejo da resistência a toxina Cryac e inseticidas convencionais e estudos de diversidade genétíca de Anticarsia gemmatalis Hübner e Pseudoplusia includens (Walker) (Lepidopttera : Noctuidae) no Brasil

Orientador : Dr. Daniel Ricardo Sosa-GómezTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (Entomologia). Defesa: Curitiba, 27/02/2012Inclui referênciasÁrea de concentração : EntomologiaResumo: Anticarsia gemmatalis Hubner e Pseudoplusia includens (Walker) sao importantes pragas da cultura da soja. A principal forma de controle dessas pragas e por meio de aplicacoes de inseticidas quimicos e com a introducao da soja geneticamente modificada com o gene de Bacillus thuringiensis, tornam-se necessarios os estudos de analise de risco para evitar a selecao de insetos resistentes e tambem a investigacao da variabilidade genetica destas pragas nas regioes produtoras de soja sao fundamentais para a implementacao de um manejo de resistencia de insetos no Brasil. Assim, os objetivos desse trabalho foram: determinar as linhas discriminatorias de P. includens aos diferentes grupos de inseticidas, avaliar a suscetibilidade a proteina Cry1Ac em populacoes de P. includens coletadas nas principais regioes produtoras de soja no Brasil durante as safras agricolas 2008/09, 2009/10 e 2010/11 e de A. gemmatalis nas safras 2008/09 e 2010/11 e verificar se ha diferenca na suscetibilidade das populacoes de lagartas provenientes de diferentes regioes geograficas e avaliar a variabilidade genetica e fluxo genico das populacoes de A. gemmatalis e P. includens utilizando sequencias de DNA mitocondriais. Para determinar as linhas discriminatorias de suscetibilidade aos diferentes inseticidas, foram utilizadas lagartas de final de segundo instar e as diferentes concentracoes de inseticidas foram aplicadas nas lagartas por meio da aplicacao topica na regiao dorsal toracica da lagarta. As linha-basicas de suscetibilidade a proteina Cry1Ac foram estabelecidas utilizando lagartas neonatas, por meio de bioensaios de incorporacao das diferentes concentracoes da proteina em dieta artificial. Para avaliar a variabilidade genetica utilizou-se sequencias de DNA mitocondriais das subunidades I da citocromo oxidase (COI) e citocromo B (CytB) de cinco regioes produtoras de soja para A. gemmatalis e P. includens. Nos estudos sobre linhas discriminatoria de P. includens, observou uma variacao da CL50 de 0,034 a 0,08, 0,029 a 0,126 e 4,026 a 12,167 ƒÊg i.a./ml de agua destilada, para o inseticida permetrina, metamidofos e metomil, respectivamente. O inseticida metomil apresentou o maior potencial de controle para P. includens. Nos estudos de linha-basicas de suscetibilidade de A. gemmatalis a proteina Cry1Ac apresentaram CLs50 de 0,03 a 0,09 ƒÊg Cry1Ac ml-1 dieta, variacao de 2,28 vezes. As CLs50 estimadas para as populacoes de P. includens variaram de 0,81 a 2,01 ƒÊg Cry1Ac ml-1 dieta, uma variacao de aproximadamente 2,45 vezes. A partir da analise conjunta dos dados de concentracao-mortalidade de todas as populacoes avaliadas, foram definidas e validadas as concentracoes diagnosticas de 0,56 e 1,00 ƒÊg Cry1Ac ml-1 dieta e 5,60 e 18,00 ƒÊg Cry1Ac ml-1 dieta para o programa de monitoramento de resistencia de A. gemmatalis e P. includens a proteina Cry1Ac no Brasil, respectivamente. No estudo da estrutura genetica populacional de A. gemmatalis e P. includens, observou-se que ha baixa variabilidade genetica entre as populacoes estudadas e e alta a ocorrencia de fluxo genico entre as populacoes.Abstract: Anticarsia gemmatalis Hubner and Pseudoplusia includens (Walker) are important pests of soybean. The main form to control these pests is through application of chemical insecticides and the introduction of genetically modified soybeans with Bacillus thuringiensis gene, become necessary studies of risk analysis to avoid selection of resistant insects and also investigation of the genetic variability of these pests in soybean-producing regions are essential for the implementation of an insect resistance management in Brazil. The objectives of this study were to determine the lines discriminatory of P. includens to different groups of insecticides, to assess the susceptibility to Cry1Ac in populations of P. includens collected in the main soybean producing regions in Brazil during the agricultural years 2008/09, 2009/10 and 2010/11 and A. gemmatalis harvests in 2008/09 and 2010/11 and check if there are differences in susceptibility of populations of larvae from different geographic regions and assess the genetic variability and gene flow in populations of A. gemmatalis and P. includens using DNA sequences mitochondrial. In the studies about lines discriminatory of susceptibility, were used caterpillars of end of second instar and the different concentrations of insecticides were applied in the caterpillars through topical application on the dorsal thorax of the caterpillar. The line-basic of susceptibility to Cry1Ac protein were established using caterpillars neonate through bioassays of incorporation of different concentrations of protein in artificial diet. To evaluate the genetic variability, we used DNA sequences of mitochondrial cytochrome oxidase subunit I (COI) and cytochrome B (CytB) of five soybean producing regions for A. gemmatalis and P. includens. Within results obtained on lines discriminatory of P. includens in different insecticides, observed a variation of LC50 from 0.034 to 0.08, 0.029 to 0.126 and from 4.026 to 12.167 i.a/ml of distilled water, to permethrin, methamidophos and methomyl, respectively. The insecticide methomyl apresented the highest potential for controlling P. includens. In study the line-basic susceptibility of A. gemmatalis LCs50 presented to the Cry1Ac protein from 0.03 to 0.09 ƒÊg.ml-1 Cry1Ac diet, change of 2.28 fold. The LCs50 estimated for populations of P. includens ranged from 0.81 to 2.01 ƒÊg.ml-1 Cry1Ac diet, a variation of approximately 2.45 fold. From the analysis of the concentration-mortality data for all populations were defined and validated diagnostic concentrations of 0.56 and 1.00 ƒÊg ml-1 Cry1Ac diet and 5.60 and 18.00 ƒÊg.ml-1 Cry1Ac diet program for monitoring resistance in A. gemmatalis and P. includens the Cry1Ac protein in Brazil, respectively. In the study of population genetic structure of A. gemmatalis and P. includens, it was observed that there is low genetic variability among populations is high and the occurrence of gene flow between populations

Morphological and molecular identification of Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) and expansion of its occurrence record in Brazil

O objetivo deste trabalho foi descrever métodos para a caracterização morfológica e molecular de Helicoverpa armigera e ampliar o registro de ocorrência da praga no Brasil. As mariposas foram obtidas de lagartas coletadas nas culturas de algodão, milho e soja, com uso de armadilhas luminosas. As coletas foram realizadas na Bahia, no Distrito Federal, no Mato Grosso e no Paraná. A identificação foi baseada na genitália masculina e nas análises das sequências dos genes mitocondriais do citocromo B e da região cox1‑tRNALeu‑cox2. A genitália masculina foi comparada com as descrições morfológicas na literatura, e as sequências de genes, com as depositadas no GenBank. Ambas as análises confirmaram a presença de H. armigera nos locais de coleta. Ampliou-se o registro de ocorrência da praga para a região Sul do país.The objective of this work was to describe methods for molecular and morphological characterization of Helicoverpa armigera and to extend the pest occurrence record in Brazil. Moths were obtained from larvae collected in cotton, corn, and soybean crops, using light traps. Collections were done in the states of Bahia, Distrito Federal, Mato Grosso, and Paraná, Brazil. Identification was based on male genitalia and on the analyses of mitochondrial gene sequences of cytochrome B and of the cox1‑tRNALeu‑cox2 region. The male genitalia were compared with the morphological descriptions in the literature, and the gene sequences with the ones deposited at GenBank. Both analyses confirmed the presence of H. armigera in the collecting locations. The pest geographic range was expanded to the South region of the country

Associated control of Alphitobius diaperinus and effect of effective microorganisms in the development of Beauveria bassiana

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de Beauveria bassiana (Bb), terra diatomácea (TD) e microrganismos eficazes (EM-4), associados ou não, no controle de Alphitobius diaperinus, e o efeito de EM-4 no desenvolvimento de B. bassiana. Os agentes de controle (Bb, TD e EM-4), em diferentes concentrações e combinações, foram aplicados em uma mistura de cama-de-frango e ração, em que os insetos foram acondicionados por dez dias. Avaliaram-se, in vitro: a germinação, as unidades formadoras de colônia (UFC), o crescimento vegetativo e a produtividade de conídios de Bb em contato com suspensão aquosa de EM-4 (1%) não filtrada e filtrada. Os maiores índices de mortalidade foram observados nos tratamentos TD + Bb + EM-4 e TD + Bb, nas maiores concentrações. Verificou-se efeito não-aditivo sinérgico para TD + Bb nas três concentrações. Nos testes com EM-4 filtrado, não houve diferença em relação à testemunha quanto à germinação e às UFC, entretanto, o crescimento vegetativo e a produtividade de conídios foram negativamente afetados. O uso conjunto de B. bassiana e terra diatomácea, para o manejo de populações de A. diaperinus, pode reduzir o uso de produtos químicos.The objective of this work was to evaluate Beauveria bassiana (Bb), diatomaceous earth (TD) and effective microorganisms (EM-4), associated or not, to Alphitobius diaperinus control, and the EM-4 effect on B. bassiana development. The control agents (Bb, TD and EM-4), in different concentrations and combinations, were applied in a mixture of litter and chicken food, where insects had been left per ten days. Conidia germination, colony-forming units (CFU), vegetative growth and the productivity of Bb conidia were evaluated when in contact with a filtered and non filtered watery EM-4 suspension (1%). The highest indices of mortality were observed in the treatments TD + Bb + EM and TD + Bb in the highest concentrations. A synergic non additive effect was observed for TD + Bb in the three concentrations. In filtered EM-4 tests, no difference was observed related to the control of germination and CFU, however, vegetative growth and conidia productivity were negatively affected. The joint use of B. bassiana and diatomaceous earth for A. diaperinus populations management can minimize the use of chemical products

Controle associado de Alphitobius diaperinuse efeito de microrganismos eficazes no desenvolvimento de Beauveria bassiana

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de Beauveria bassiana (Bb), terra diatomácea (TD) e microrganismos eficazes (EM-4), associados ou não, no controle de Alphitobius diaperinus, e o efeito de EM-4 no desenvolvimento de B. bassiana. Os agentes de controle (Bb, TD e EM-4), em diferentes concentrações e combinações, foram aplicados em uma mistura de cama-de-frango e ração, em que os insetos foram acondicionados por dez dias. Avaliaram-se, in vitro: a germinação, as unidades formadoras de colônia (UFC), o crescimento vegetativo e a produtividade de conídios de Bb em contato com suspensão aquosa de EM-4 (1%) não filtrada e filtrada. Os maiores índices de mortalidade foram observados nos tratamentos TD + Bb + EM-4 e TD + Bb, nas maiores concentrações. Verificou-se efeito não-aditivo sinérgico para TD + Bb nas três concentrações. Nos testes com EM-4 filtrado, não houve diferença em relação à testemunha quanto à germinação e às UFC, entretanto, o crescimento vegetativo e a produtividade de conídios foram negativamente afetados. O uso conjunto de B. bassiana e terra diatomácea, para o manejo de populações de A. diaperinus, pode reduzir o uso de produtos químicos

Identificação morfológica e molecular de Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) e ampliação de seu registro de ocorrência no Brasil

O objetivo deste trabalho foi descrever métodos para a caracterização morfológica e molecular de Helicoverpa armigera e ampliar o registro de ocorrência da praga no Brasil. As mariposas foram obtidas de lagartas coletadas nas culturas de algodão, milho e soja, com uso de armadilhas luminosas. As coletas foram realizadas na Bahia, no Distrito Federal, no Mato Grosso e no Paraná. A identificação foi baseada na genitália masculina e nas análises das sequências dos genes mitocondriais do citocromo B e da região cox1-tRNALeu-cox2. A genitália masculina foi comparada com as descrições morfológicas na literatura, e as sequências de genes, com as depositadas no GenBank. Ambas as análises confirmaram a presença de H. armigera nos locais de coleta. Ampliou-se o registro de ocorrência da praga para a região Sul do país

In vitro sensitivity of antagonistic Trichoderma atroviride to herbicides

Trichoderma atroviride was tested in vitro for its sensitivity to different herbicides. The dosages tested were recommended dosage (RD), half dosage (½RD), and double dosage (2RD). Germination, colony-forming units (CFU), radial growth, and spore production were evaluated. Carfentrazone-ethyl and sulfentrazone inhibited the germination at RD and 2RD. A reduction in the CFU was observed for glufosinate-ammonium, atrazine, carfentrazone-ethyl, diuron + paraquat dichloride, imazapyr, oxyfluorfen, and sulfentrazone at each of the tested dosages. Radial growth was influenced by ametryn, atrazine, carfentrazone-ethyl, oxyfluorfen, and sulfentrazone herbicides, with an 80% reduction of the colonial area. Spore production was affected by carfentrazone-ethyl, oxyfluorfen, and sulfentrazone with colonial area reductions of over 70%. It was concluded that 2,4 D, clomazone, and imazapyr herbicides showed the least toxicity to T. atroviride and should be used in the crops where the fungus has been applied for phytopathogen control

Controle associado de Alphitobius diaperinuse efeito de microrganismos eficazes no desenvolvimento de Beauveria bassiana Associated control of Alphitobius diaperinus and effect of effective microorganisms in the development of Beauveria bassiana

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de Beauveria bassiana (Bb), terra diatomácea (TD) e microrganismos eficazes (EM-4), associados ou não, no controle de Alphitobius diaperinus, e o efeito de EM-4 no desenvolvimento de B. bassiana. Os agentes de controle (Bb, TD e EM-4), em diferentes concentrações e combinações, foram aplicados em uma mistura de cama-de-frango e ração, em que os insetos foram acondicionados por dez dias. Avaliaram-se, in vitro: a germinação, as unidades formadoras de colônia (UFC), o crescimento vegetativo e a produtividade de conídios de Bb em contato com suspensão aquosa de EM-4 (1%) não filtrada e filtrada. Os maiores índices de mortalidade foram observados nos tratamentos TD + Bb + EM-4 e TD + Bb, nas maiores concentrações. Verificou-se efeito não-aditivo sinérgico para TD + Bb nas três concentrações. Nos testes com EM-4 filtrado, não houve diferença em relação à testemunha quanto à germinação e às UFC, entretanto, o crescimento vegetativo e a produtividade de conídios foram negativamente afetados. O uso conjunto de B. bassiana e terra diatomácea, para o manejo de populações de A. diaperinus, pode reduzir o uso de produtos químicos.The objective of this work was to evaluate Beauveria bassiana (Bb), diatomaceous earth (TD) and effective microorganisms (EM-4), associated or not, to Alphitobius diaperinus control, and the EM-4 effect on B. bassiana development. The control agents (Bb, TD and EM-4), in different concentrations and combinations, were applied in a mixture of litter and chicken food, where insects had been left per ten days. Conidia germination, colony-forming units (CFU), vegetative growth and the productivity of Bb conidia were evaluated when in contact with a filtered and non filtered watery EM-4 suspension (1%). The highest indices of mortality were observed in the treatments TD + Bb + EM and TD + Bb in the highest concentrations. A synergic non additive effect was observed for TD + Bb in the three concentrations. In filtered EM-4 tests, no difference was observed related to the control of germination and CFU, however, vegetative growth and conidia productivity were negatively affected. The joint use of B. bassiana and diatomaceous earth for A. diaperinus populations management can minimize the use of chemical products