Fall armyworm responses to genetically modified maize expressing the toxin Cry 1A(b)

O objetivo deste trabalho foi avaliar parâmetros biológicos da lagarta-do-cartucho do milho (Spodoptera frugiperda), alimentada com híbridos de milho Bt, que expressam a toxina Cry 1A(b), e com seus respectivos isogênicos não Bt. Os experimentos foram realizados no laboratório da Embrapa Milho e Sorgo, em Sete Lagoas, MG. Os parâmetros avaliados foram: sobrevivência de larvas após 48 horas, sobrevivência da fase larval e pré-imaginal, biomassa de larvas aos 14 dias de idade, biomassa de pupas, período de desenvolvimento larval, e não preferência alimentar de larvas do primeiro ínstar. Larvas de S. frugiperda apresentam menor sobrevivência nas primeiras 48 horas de alimentação e durante toda a fase larval, na maioria dos híbridos de milho Bt, em comparação ao milho não Bt. A biomassa de larvas e pupas foi sempre menor no milho Bt, e o período larval e o pré-imaginal, maior. Houve interação entre a toxina Cry 1A(b) e a base genética dos híbridos transgênicos, quanto à sobrevivência e à biomassa larval. Larvas recém-eclodidas de S. frugiperda apresentam preferência pela alimentação em milho não Bt.– The objective of this work was to evaluate biological parameters of maize fall armyworm (Spodoptera frugiperda) fed with Bt maize hybrids expressing the Cry 1A(b) toxin, and with its isogenic non-Bt hybrids. The experiments were carried out in the laboratory of Embrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, MG, Brazil. The parameters evaluated were: survival of larvae after 48 hours, survival of larval and preimaginal phases, larvae biomass at 14 days of age, pupae biomass, larval development period, and feeding non‑preference of first instar larvae. Larvae of S. frugiperda show less resistance in the first 48 hours of feeding and during the entire larval phase in most Bt maize hybrids, in comparison to non-Bt maize. The biomass of larvae and pupae developed in Bt maize was always smaller, and the larval and preimaginal period were longer. There was interaction between the Cry 1A(b) toxin and the genetic base of the transgenic hybrids regarding survival and larval biomass. Newly hatched S. frugiperda larvae show preference for feeding on non-Bt maize

Fitness index and lethal time of fall armyworm on Bt corn

O objetivo deste trabalho foi avaliar o índice de adaptação e o tempo letal de populações da lagarta‑do‑cartucho [Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)] em milho Bt que expressa as proteínas Cry1Ab, Cry1F, Cry1A.105/Cry2Ab2 e Vip3Aa20. Três bioensaios foram conduzidos com lagartas coletadas em Inhaúma, MG, e em Sinop, MT. As lagartas dessas populações foram alimentadas com folhas de milho não Bt e Bt. As seguintes variáveis foram avaliadas: sobrevivência larval, biomassa de pupas e período de desenvolvimento larval. Em seguida, foram calculados os índices de adaptação e o tempo letal dessas populações. Para a análise do tempo letal, também foram utilizados dados de mortalidade de uma população obtida de milho Bt Cry1F em Piumhi, MG. O milho Bt Cry1Ab apresentou eficiência limitada, mas duradoura. Já os milhos Bt Cry1A.105/Cry2Ab2 e Vip3Aa20 reduziram o desempenho de S. frugiperda, respectivamente, a menos de 5 e 0%, independentemente da origem da colônia. A população originada de Sinop apresentou alto desempenho larval no milho Bt Cry1F, o que mostra sua resistência a essa proteína e certo nível de custo adaptativo. O tempo letal pode ser uma variável indicadora de evolução de resistência, pois é maior para as populações com maior adaptação.The objective of this work was to evaluate the fitness index and lethal time of fall armyworm [Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)] populations on Bt corn expressing the Cry1Ab, Cry1F, Cry1A.105/Cry2Ab2, and Vip3Aa20 proteins. Three bioassays were conducted with larvae collected at the municipality of Inhaúma, in the state of Minas Gerais, and at the municipality of Sinop, in the state of Mato Grosso, Brazil. Larvae from these populations were fed with leaves of non‑Bt and Bt corn. The following variables were evaluated: larval survival, pupae mass, and larval development period. Then, the fitness indexes and lethal time of these populations were calculated. For lethal time analysis, mortality data of a population collected from Cry1F Bt corn in the municipality of Piumhi, in the state of Minas Gerais, were also used. The Cry1Ab Bt corn showed a limited but durable efficiency. The Cry1A.105/Cry2Ab2 and Vip3Aa20 Bt corn reduced S. frugiperda performance, respectively, to less than 5 and 0%, regardless of the origin of the colony. The population from Sinop showed high larval performance in Cry1F Bt corn, showing its resistance to this protein and a certain level of fitness cost. The lethal time can be a variable that indicates evolution of resistance, since it is greater for populations with greater fitness

Índice de adaptação e tempo letal da lagarta-do-cartucho em milho Bt

O objetivo deste trabalho foi avaliar o índice de adaptação e o tempo letal de populações da lagarta-do-cartucho [Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)] em milho Bt que expressa as proteínas Cry1Ab, Cry1F, Cry1A.105/Cry2Ab2 e Vip3Aa20. Três bioensaios foram conduzidos com lagartas coletadas em Inhaúma, MG, e em Sinop, MT. As lagartas dessas populações foram alimentadas com folhas de milho não Bt e Bt. As seguintes variáveis foram avaliadas: sobrevivência larval, biomassa de pupas e período de desenvolvimento larval. Em seguida, foram calculados os índices de adaptação e o tempo letal dessas populações. Para a análise do tempo letal, também foram utilizados dados de mortalidade de uma população obtida de milho Bt Cry1F em Piumhi, MG. O milho Bt Cry1Ab apresentou eficiência limitada, mas duradoura. Já os milhos Bt Cry1A.105/Cry2Ab2 e Vip3Aa20 reduziram o desempenho de S. frugiperda, respectivamente, a menos de 5 e 0%, independentemente da origem da colônia. A população originada de Sinop apresentou alto desempenho larval no milho Bt Cry1F, o que mostra sua resistência a essa proteína e certo nível de custo adaptativo. O tempo letal pode ser uma variável indicadora de evolução de resistência, pois é maior para as populações com maior adaptação.The objective of this work was to evaluate the fitness index and lethal time of fall armyworm [Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)] populations on Bt corn expressing the Cry1Ab, Cry1F, Cry1A.105/Cry2Ab2, and Vip3Aa20 proteins. Three bioassays were conducted with larvae collected at the municipality of Inhaúma, in the state of Minas Gerais, and at the municipality of Sinop, in the state of Mato Grosso, Brazil. Larvae from these populations were fed with leaves of non-Bt and Bt corn. The following variables were evaluated: larval survival, pupae mass, and larval development period. Then, the fitness indexes and lethal time of these populations were calculated. For lethal time analysis, mortality data of a population collected from Cry1F Bt corn in the municipality of Piumhi, in the state of Minas Gerais, were also used. The Cry1Ab Bt corn showed a limited but durable efficiency. The Cry1A.105/Cry2Ab2 and Vip3Aa20 Bt corn reduced S. frugiperda performance, respectively, to less than 5 and 0%, regardless of the origin of the colony. The population from Sinop showed high larval performance in Cry1F Bt corn, showing its resistance to this protein and a certain level of fitness cost. The lethal time can be a variable that indicates evolution of resistance, since it is greater for populations with greater fitness

Respostas da lagarta‑do‑cartucho a milho geneticamente modificado expressando a toxina Cry 1A(b)

O objetivo deste trabalho foi avaliar parâmetros biológicos da lagarta-do-cartucho do milho (Spodoptera frugiperda), alimentada com híbridos de milho Bt, que expressam a toxina Cry 1A(b), e com seus respectivos isogênicos não Bt. Os experimentos foram realizados no laboratório da Embrapa Milho e Sorgo, em Sete Lagoas, MG. Os parâmetros avaliados foram: sobrevivência de larvas após 48 horas, sobrevivência da fase larval e pré-imaginal, biomassa de larvas aos 14 dias de idade, biomassa de pupas, período de desenvolvimento larval, e não preferência alimentar de larvas do primeiro ínstar. Larvas de S. frugiperda apresentam menor sobrevivência nas primeiras 48 horas de alimentação e durante toda a fase larval, na maioria dos híbridos de milho Bt, em comparação ao milho não Bt. A biomassa de larvas e pupas foi sempre menor no milho Bt, e o período larval e o pré-imaginal, maior. Houve interação entre a toxina Cry 1A(b) e a base genética dos híbridos transgênicos, quanto à sobrevivência e à biomassa larval. Larvas recém-eclodidas de S. frugiperda apresentam preferência pela alimentação em milho não Bt