A lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae), é considerada uma das pragas mais destrutivas em diversos cultivos de importância econômica, principalmente nas culturas da soja, milho e algodão no Brasil. Os inseticidas do grupo das diamidas são importantes ferramentas no manejo de S. frugiperda; no entanto, já existem publicações de resistência a estes inseticidas em populações desta praga no Brasil. Sendo assim, estudos que fomentem a implementação de estratégias de manejo de resistência são fundamentais para prolongar a vida útil desse grupo químico. Os objetivos desse trabalho foram: (i) Monitorar a suscetibilidade a flubendiamide em populações brasileiras de S. frugiperda e mapear a frequência alélica das mutações no receptor de rianodina responsáveis pela resistência a diamidas; (ii) Selecionar linhagens de S. frugiperda resistentes a flubendiamide e caracterizar as bases genéticas envolvidas; e (iii) Caracterizar as linhas-básicas de suscetibilidade a tetraniliprole em populações de S. frugiperda coletadas nas principais regiões produtoras de grãos e avaliar a resistência cruzada a flubendiamide. O monitoramento da suscetibilidade a flubendiamide foi realizado em mais de 70 populações de S. frugiperda coletadas nas culturas de milho e algodão nas safras agrícolas de 2018/19 a 2020/21. Em geral, não foi detectada uma alteração significativa na suscetibilidade de S. frugiperda a flubendiamide no decorrer das safras agrícolas; com exceção para as populações amostradas durante a entressafra no Estado da Bahia que apresentaram sobrevivências superiores a 50% na dose diagnóstica. Resultados de F₂ screen de 31 populações amostradas em todas as regiões representativas de produção de milho e algodão, confirmaram a estabilidade da frequência alélica associada à resistência a diamidas, com frequência média de 0,0423 (0,0364 0,0486) em 2018/19, 0,0275 (0,0206 0,0355) em 2019/20 e de 0,0375 (0,0272 0,0435) em 2020/21. Em geral, foi verificada baixa frequência das mutações no receptor de rianodina (RyR), variando entre 0 e 38% para I4790M e 0 a 10% para I4790K, a partir de genotipagem de populações do campo utilizando o ensaio de discriminação alélica TaqMan^TM, confirmando assim os resultados do monitoramento fenotípico da resistência. Duas linhagens resistentes de S. frugiperda a flubendiamide foram selecionadas, sendo uma a partir de uma população coletada em São Desidério-BA (BA-R) e outra em Tasso Fragoso-MA (TF-R), com razões de resistência > 4500 vezes para ambas as linhagens. A partir de cruzamentos recíprocos entre as linhagens resistentes e a linhagem suscetível, verificou-se que a resistência a flubendiamide é autossômica e incompletamente recessiva para ambas as linhagens resistentes. Os retrocruzamentos da progênie F₁ dos cruzamentos recíprocos com o parental resistente revelaram caráter monogênico para as duas linhagens. O sequenciamento da região II a VI do receptor de rianodina identificou a presença das mutações I4790M e I4790K nas linhagens resistentes, as quais apresentaram razão de resistência (RR) cruzada de 692 vezes e 3917 vezes para clorantraniliprole e de 1799 vezes e 7475 vezes para ciantraniliprole, respectivamente. A mutação I4790M foi predominante nas populações de S. frugiperda do Brasil, sendo possível identificar a presença da mutação I4790K apenas nas populações da Bahia, Mato Grosso e São Paulo. A partir das linhas-básicas de suscetibilidade a tetraniliprole, foram verificadas uma variação de 1,43 a 5,71 vezes na sucetibilidade entre as populações de S. frugiperda avaliadas. Em geral, o monitoramento fenotípico revelou elevada suscetibilidade das populações de S. frugiperda a tetraniliprole em populações amostradas em 2021/22, com exceção da população de Sorriso (MT) que apresentou sobrevivência acima de 20% na dose diagnóstica. Foi detectada presença de alta resistência cruzada entre flubendiamide e diamidas antranílicas (clorantraniliprole, ciantraniliprole e tetraniliprole). Os resultados obtidos nesse trabalho servem como subsídios para a implementação efetiva de estratégias de manejo de resistência de S. frugiperda a diamidas no Brasil.

Fall armyworm, Spodoptera frugiperda(J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae), is considered one of the most destructive pests of maize and cotton in Brazil. Diamides insecticides are an important tool for management ofS. frugiperda; however, resistance cases to these insecticides have already been reported in Brazilian populations of S. frugiperda. Thus, studies that support the implementation of resistance management strategies are fundamental to prolong the lifetime of this chemical group. The main objectives of this study were: (i) To monitor the susceptibility to flubendiamide in Brazilian populations of S. frugiperda and map the allele frequency of the ryanodine receptor mutations responsible for diamide resistance; (ii) To select strains of S. frugiperda resistant to flubendiamide to understand the inheritance of resistance; (iii) To characterize baseline susceptibility to tetraniliprole in S. frugiperda populations sampled in the main maize-growing regions and evaluate cross-resistance to flubendiamide. The susceptibility monitoring to flubendiamide was conducted in more than 70 populations of S. frugiperda collected in maize and cotton crops between 2018/19 and 2010/21. In general, there was no significant shift in S. frugiperda susceptibility to flubendiamide throughout crop seasons; except for populations sampled in the state of Bahia during fallow seasons showing survival of >50% at diagnostic dose. Results of F₂ screen conducted in 31 populations of S. frugiperda collected from major maize and cotton production regions confirmed that the frequency of diamide resistance alleles remained rather stable showing an average of 0.0423 (0.0364 0.0486), 0.0275 (0.0206 0.0355) and 0.0375 (0.0272 0.0435) in 2020/21. Genotyping of field- collected samples using a TaqMan-based allelic discrimination assay revealed a low frequency of ryanodine receptor (RyR), varying from 0 to 38% for I4790M and 0 to 10% for K mutations, confirming the results of phenotypic monitoring of resistance. Two strains of S. frugiperda resistant to flubendiamide were selected, one from a population collected in São Desidério, Bahia State (BA-R) and another in Tasso Fragoso, Maranhão State (TF-R), showing resistance ratios of >4,500-fold for both strains. Reciprocal crosses of flubendiamide-resistant strains and susceptible strains indicated that resistance to flubendiamide is autosomal incomplete recessive for both resistant strains. The backcrosses of the F₁ progeny of reciprocal crosses with the parental resistant strain revealed a monogenic trait for both strains. The sequencing of the region II to VI of the ryanodine receptor identified I4790M and I4790K mutations in the resistant strains which presented a cross-resistance ratio (RR) of 692-fold and 3,917-fold for chlorantraniliprole and; 1,700-fold and 7,475-fold for cyantraniliprole, respectively. The I4790M mutation was predominat in populations of S. frugiperda in Brazil, and the mutation I4790K was identified only in populatins of Bahia, Mato Grosso and São Paulo. Furthermore, results of baseline susceptibility to tetraniliprole revealed a variation of 1.43 a 5.71-fold between populations of S. frugiperda evaluated. In general, the phenotypic monitoring presented high susceptibility to tetraniliprole in most of the populations sampled during 2021/22 season, except for Sorriso (MT) showing survival > 20% at diagnostic dose. Presence of high cross-resistance was detected between flubendiamide and anthranilic diamides (chlorantraniliprole, cyantraniliprole and tetraniliprole). Ourfindings will help to implement effective resistance management strategies of S. frugiperda to diamides in Brazil.