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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2023.tde-17052023-154854
Documento
Autor
Nombre completo
Fábio Miguel Führ
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 2023
Director
Tribunal
Omoto, Celso (Presidente)
Farias, Juliano Ricardo
Silva, Fábio Maximiano de Andrade
Título en portugués
Caracterização da resistência de Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) a chlorantraniliprole e avaliação de mistura com Bacillus thuringiensis (Eubacteriales: Bacillaceae) como estratégia de manejo da resistência
Palabras clave en portugués
Diamidas
Manejo da resistência de insetos
Mistura de inseticidas
Padrão de herança
Resumen en portugués
Inseticidas do grupo das diamidas têm sido bastante utilizados como uma das ferramentas no manejo de Helicoverpa armigera (Hübner). Recentemente, reduções significativas na suscetibilidade de populações de H. armigera a inseticidas diamidas foram reportadas no Brasil, com a caracterização da resistência a flubendiamide (diamida derivada de ácido ftálico). A linhagem de H. armigera resistente a flubendimide não apresentou resistência cruzada a diamidas antranílicas, como por ex. chlorantraniliprole. Nesse contexto, para o melhor entendimento da resistência de H. armigera a inseticidas diamidas e estabelecer estratégias de Manejo da Resistência de Insetos (MRI), os objetivos deste estudo foram: i) realizar o monitoramento da suscetibilidade a chlorantraniliprole em populações de H. armigera do Brasil; ii) selecionar uma linhagem de H. armigera resistente a chlorantraniliprole para entender o padrão de herança; iii) avaliar a resistência cruzada a outros inseticidas diamidas; iv) avaliar custos adaptativos associado à resistência; e v) avaliar a mistura de chlorantraniliprole com Bacillus thuringiensis Berliner como estratégia de manejo da resistência. Mediante o uso de bioensaio de dose diagnóstica de 0,99 g i.a. cm-2, foi observada uma redução significativa na suscetibilidade a chlorantraniliprole em populações de H. armigera nas safras agrícolas de 2020/21 e 2021/22, com sobrevivências de 4,63% até 30,8% nas diferentes populações avaliadas. A seleção da linhagem de H. armigera resistente a chlorantraniliprole (R-CHL) foi realizada pelo método de F2 screen, a partir de uma população coletada em Itiquira, Estado de Mato Grosso na safra 2020/21. Após 10 gerações de pressão de seleção com doses crescentes a partir da dose diagnóstica até 2,85 µg i.a. cm-2, a razão de resistência (RR) da linhagem R-CHL para chlorantraniliprole foi de 142 vezes. A partir de cruzamentos recíprocos entre as linhagens suscetível e R-CHL, o padrão de herança da resistência de H. armigera a chlorantraniliprole foi autossômico e incompletamente dominante. Retrocruzamentos de heterozigotos com a linhagem suscetível revelaram que a resistência de H. armigera a chlorantraniliprole é poligênica. Foi constatada resistência cruzada entre chlorantraniliprole e as diamidas cyclaniliprole (28 vezes), cyantraniliprole (422 vezes) e flubendiamide (>20.000 vezes). A presença de custo adaptativo associado à resistência de H. armigeraa chlorantraniliprole foi verificada quando as lagartas se alimentaram em dieta artificial, baseado em parâmetros da tabela de vida de fertilidade. Contudo, o custo adaptativo não foi observado quando os insetos se alimentaram em folhas de soja. Por fim, a partir de análises de isobologramas e estudos de persistência da atividade biológica dos inseticidas em condições de campo, a mistura de chlorantraniliprole e B. thuringiensis não apresentou benefícios para o manejo da resistência de H. armigera a chlorantraniliprole. Os resultados deste trabalho evidenciam o alto risco de evolução da resistência de H. armigera a chlorantraniliprole e outras diamidas.
Título en inglés
Characterization of Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) resistance to chlorantraniliprole and evaluation of the mixture with Bacillus thuringiensis (Eubacteriales: Bacillaceae) as a resistance management strategy
Palabras clave en inglés
Diamides
Inheritance pattern
Insect resistance management
Mixture of insecticides
Resumen en inglés
Diamide insecticides have been used as one of the tools to manage Helicoverpa armigera (Hübner). Recently, significant reductions in the susceptibility of H. armigera to diamide inseticides were reported in Brazil with characterization of resistance to flubendiamide (phthalic acid diamide). The flubendiamide-resistant strain did not show cross-resistance to anthranilic diamides such as chlorantraniliprole. In this context, for a better understanding of the resistance of H. armigera a to diamide insecticides and to implement Insect Resistance Management (IRM) strategies, the objectives of this study were: i) to monitor the susceptibility to chlorantraniliprole in populations of H. armigera iin Brazil; ii) to select a strain of H. armigera i resistant to chlorantraniliprole to understand the inheritance patterns; iii) to evaluate cross-resistance to other diamide insecticides; iv) to assess fitness costs associated with resistance; and v) to evaluate the mixture of chlorantraniliprole with Bacillus thuringiensis Berliner as a resistance management strategy. By using a diagnostic dose bioassay of 0.99 µg i.a. cm-2, a significant reduction in susceptibility to chorontraniliprole was observed in populations of H. armigera i in the 2020/21 and 2021/22 growing seasons, with survival from 4,63% up to 30.8% in different populations evaluated. The selection of the resistant strain of H. armigera i to chlorantraniliprole (R-CHL) was performed by using F2 screen from a population collected in Itiquira, Mato Grosso State in 2020/21 growing season. After 10 generations of selection pressure with increasing doses from the diagnostic dose up to 2.85 µg i.a. cm-2, the resistance ratio (RR) of R-CHL to chlorantraliprole was 142- fold. From reciprocal crosses between the susceptible and R-CHL lines, the inheritance pattern of H. armigera i resistance to chlorantraniliprole was autosomal and incompletely dominant. Backcrosses of heterozygotes with the susceptible strain revealed that resistance of H. armigera i to chlorantraniliprole is polygenic. There was cross-resistance between chlorantraniliprole and the diamides cyclaniliprole (28 fold), cyantraniliprole (422 fold) and flubendiamide (>20,000 fold). The presence of fitness cost associated with resistance of H. armigera i to chlorantraniliprole was observed when the larvae were fed an artificial diet, based on parameters of the fertility life table. However, no fitness cost was observed when larvae were fed on soybean leaves. Finally, based on isobologram analysis and evaluation of persistence of biological activity of the insecticides under field conditions, the mixture of chlorantraniliprole and B. thuringiensis did not show benefits for managing resistance of H. armigera i to chlorantraniliprole. The results of this work show a high risk of resistance evolution of H. armigera i to chlorantraniliprole and other diamides.
 
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Fecha de Publicación
2023-05-17
 
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