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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2021.tde-11112021-160657
Document
Author
Full name
Cristiane Maria Tibola
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2021
Supervisor
Committee
Omoto, Celso (President)
Papa, Geraldo
Sosa-Gomez, Daniel Ricardo
Yamamoto, Pedro Takao
Title in Portuguese
Resistência de Euschistus heros (Fabricius) (Hemiptera: Pentatomidae) a inseticidas na cultura da soja no Brasil
Keywords in Portuguese
Bioensaio
Controle químico
Manejo da resistência
Percevejo-marrom
Abstract in Portuguese
O percevejo-marrom Euschistus heros (Fabricius) (Hemiptera: Pentatomidae) é atualmente a principal praga da soja no Brasil, provocando danos significativos e, muitas vezes, irreversíveis à cultura. A principal estratégia de controle para regular as populações de percevejos tem sido o uso de inseticidas, principalmente do grupo dos neonicotinoides, entretanto, a pulverização destes inseticidas não tem alcançado a eficiência esperada de controle. Diante disso, para o aprimoramento de programas de detecção e monitoramento da resistência de E. heros a inseticidas, foram realizados estudos para (i) caracterizar a linha-básica de suscetibilidade de E. heros a thiamethoxam, imidacloprid e lambda-cyhalothrin, (ii) monitorar a suscetibilidade a esses inseticidas em 46 populações de E. heros coletadas nas principais regiões produtoras de soja no Brasil nas safras agrícolas de 2018 a 2020, (iii) selecionar e caracterizar a resistência de E. heros a lambda-cyhalothrin, thiametoxam e imidacloprid e (iv) avaliar a mistura de thiamethoxam e lambda-cyhalothrin no manejo da resistência de E. heros a inseticidas. Inicialmente, um novo método de bioensaio por ingestão mediante encapsulação de dieta artificial foi comparada com os métodos tradicionais de bioensaios de contato tarsal e de aplicação tópica. Para thiamethoxam e imidacloprid, o melhor método de bioensaio foi o de ingestão. Já para o inseticida lambda-cyhalothrin, o melhor resultado foi obtido por aplicação tópica. Mediante uso do melhor método de bioensaio para cada inseticida, foram definidas as concentrações diagnósticas, baseada na CL99 da linhagem suscetível de referência, de 5.65 µl de i.a./ml para thiametoxam; 12.45 µl de i.a./ml para imidacloprid e 0.20 µg de i.a./inseto para lambda-cyhalothrin. Foram obtidas alta variação na suscetibilidade a thiamethoxam (razões de resistência de 1.6 a 22.0 vezes), imidacloprid (razões de resistência de 1.6 a 22.0 vezes) e lambda-cyhalothrin (razões de resistência de 5.0 a 40.0 vezes) entre as populações de E. heros avaliadas. Posteriormente, foram realizados estudos de seleção de uma linhagem resistente de E. heros a inseticidas neonicotinoides a partir de uma população proveniente de Luiz Eduardo Magalhães-BA e outra linhagem resistente a lambda-cyhalothrin a partir de uma população de Londrina-PR. As razões de resistência obtidas após sete a oito ciclos de seleção foram de 66 vezes para thiamethoxam; 41 vezes para imidacloprid e 44 vezes para lambda-cyhalothrin. As linhagens de E. heros resistente a thiamethoxam e a lambda-cyhalothrin apresentaram indícios de resistência comportamental pela maior rejeição em permanecer na área tratada com os respectivos inseticidas em comparação com a resposta da linhagem suscetível. A mistura de thiamethoxam e lambda-cyhalothrin apresentou efeito antagônico no controle de E. heros. Portanto, o novo método de bioensaio por ingestão mediante encapsulação de dieta artificial foi eficiente para a detecção e monitoramento da resistência de E. heros a inseticidas neonicotinoides. A resistência de E. heros a inseticidas neoniconoides e piretroides foi comprovada no presente estudo. Embora a mistura de inseticidas neonicotinoides e piretroides seja uma prática comum no controle de E. heros, essa estratégia precisa ser revisada diante do antagonismo observado na mistura de thiamethoxam e lambda-cyhalothrin no manejo da resistência a inseticidas em populações de E. heros no Brasil.
Title in English
Resistance of Euschistus heros (Fabricius) (Hemiptera: Pentatomidae) to insecticides in soybean crop in Brazil
Keywords in English
Bioassay
Chemical control
Neotropical brown stink bug
Resistance management
Abstract in English
The Neotropical brown stink bug Euschistus heros (Fabricius) (Hemiptera: Pentatomidae) is currently the main soybean pest in Brazil, causing damage and often irreversible to the crop. The main control strategy for regulating brown stink bug populations has been the use of insecticides, especially those belonging to the neonicotinoid class; however, the spraying of these insecticides has not achieve an expected standard of control efficiency in some locations. Therefore, to improve the programs for detecting and monitoring E. heros resistance to insecticides, we conducted studies to (i) characterize the baseline susceptibility of E. heros to thiamethoxam, imidacloprid and lambda-cyhalothrin, (ii) monitor the susceptibility to these insecticides in 46 populations of E. heros collected from major soybean-growing regions of Brazil from 2018 to 2020, (iii) select and characterize the resistance of E. heros to thiamethoxam, imidacloprid and lambda-cyhalothrin and (iv) evaluate the mixture of thiamethoxam and lambda-cyhalothrin for managing resistance of E. heros to insecticides. Initially, a novel ingestion bioassay method by liquid diet encapsulation was evaluated in comparison with the traditional bioassay methods by tarsal contact (vial test) and topical application. For thiamethoxam and imidacloprid, the best bioassay method was by ingestion. For lambda-cyhalothrin, the best result was obtained by topical application. Using the best bioassay method for each insecticide, diagnostic concentrations were defined, based on the LC99 of the susceptible reference strain, of 5.65 µl a.i./ml for thiamethoxam, 12.45 µl a.i./ml for imidacloprid, 20 µg from a.i./insect to lambda-cyhalothrin. High variations in susceptibility to thiamethoxam (resistance ratios 1.6 to 22-fold), imidacloprid (resistance ratios of 1.6 to 22- fold), and lambda-cyhalothrin (resistance ratios of 5 to 40-fold) were detected among the evaluated E. heros populations. Subsequently, studies were carried out to select a resistant strain of E. heros to neonicotinoid insecticides from a population of Luiz Eduardo Magalhães-BA and another strain resistant to lambda-cyhalothrin from a population of Londrina-PR. The resistance ratios after seven to eight selection cycles were 66-fold for thiamethoxam; 41-fold for imidacloprid and 44-fold for lambda-cyhalothrin. Some evidence of behavioral resistance was detected in the thiamethoxam-resistant and lambda-cyhalothrin-resistant strains of E. heros because of the higher avoidance to stay in treated areas with these insecticides in compare to the response of the susceptible strain. Although the mixture of neonicotinoid and pyrethroid insecticides is a common practice in the control of E. heros, this strategy needs to be revised given the antagonism observed in the mixture of thiamethoxam and lambda-cyhalothrin in the management of insecticide resistance of E. heros in Brazil.
 
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Publishing Date
2021-11-16
 
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