Use of benzimidazole agar plates to assess fall armyworm (Lepidoptera: Noctuidae) feeding on excised maize and sorghum leaves

Karen Harris-Shultz, Xinzhi Ni, Hongliang Wang, Joseph E. Knoll, William F. Anderson

Abstract


The fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) is an economically significant pest of sorghum and maize. Laboratory bioassays are often conducted for convenience and for fall armyworm confinement but as the number of entries and replications increase, the replenishing of fresh tissue daily and the cleaning of insect diet cups or petri dishes becomes laborious. The current study was conducted to determine if agar plates, used to retain leaf moisture, supplemented with benzimidazole, a fungicide that delays leaf senescence and retards fungicide growth, can be used to assess fall armyworm feeding on fresh maize and sorghum leaf tissue with minimal labor. We conducted 2 trials consisting of 3 cultivars of maize with known resistance or susceptibility to fall armyworm feeding, and 4 cultivars of sorghum that are parents of existing mapping populations. The top 2 (whorl) leaves were removed from 36–37-day old plants, 7.6 cm long pieces of leaf were excised, and each piece was placed on a benzimidazole agar plate. One larva per plate was placed on the leaf tissue; the plate was sealed with Parafilm and placed in an incubator for 7 days. Average larval weights for Trial 1 were significantly different than Trial 2 after 7 days, and thus each trial was analyzed separately. For both trials, the larvae that were fed susceptible maize line ‘AB24E’ had weights that were significantly greater than larvae fed resistant maize lines ‘Mp708’ and ‘FAW1430’. No significant differences in weight were observed for fall armyworm larvae fed on the 4 sorghum lines except for those larvae fed ‘Collier’ in Trial 2, which had weights significantly greater than larvae fed the other 3 sorghum cultivars (Entry 22, ‘Honey Drip’, ‘AN109’). Thus, the benzimidazole agar plate method is an easy and effective method for assessing fall armyworm feeding on maize and sorghum, and thus can be used to identify maize and sorghum germplasm lines with resistance to fall armyworm.

 

Sumario

El gusano cogollero, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) es una plaga de importancia económica de sorgo y maíz. Los bioensayos de laboratorio se realizan a menudo por conveniencia y para el confinamiento del gusano cogollero pero con incremento en el número de entradas y repeticiones, el relleno diario de tejido fresco y la limpieza de los recipientes de dieta de insectos o placas de Petri se vuelve laborioso. El estudio actual fue para determinar si se puede utilizar placas de agar, que sirvan para retener la humedad de la hoja, suplementado con bencimidazol, un fungicida que retrasa la senescencia foliar y retarda el crecimiento fungicida, para evaluar la alimentación del gusano cogollero en maíz fresco y en tejido de las hojas de sorgo con un trabajo mínimo. Se realizaron 2 ensayos que consisten en 3 cultivares de maíz con resistencia conocida o susceptibilidad al gusano cogollero, y 4 cultivares de sorgo que son progenitores de las poblaciones de mapeo existentes. Se quitararon las 2 hojas (cogollo) superiores de las plantas de 36-37-días, se cortaron las hojas en piezas de 7.6 cm de largo, y se colocó cada pieza en una placa de agar con bencimidazol. Se pusó una larva por placa en el tejido de la hoja; se selló la placa con Parafilm y fue puesta en una incubadora por 7 días. El promedio del peso de las larvas en el Ensayo 1 fue significativamente diferente del Ensayo 2 después de 7 días, y por lo tanto cada ensayo se analizaron por separado. Para ambos ensayos, las larvas que fueron alimentados con la linea de maíz susceptible ‘AB24E’ tenía un peso significativamente mayor que las larvas alimentadas con las líneas de maíz resistentes ‘Mp708’ y ‘FAW1430’. No se observaron diferencias significativas en el peso de las larvas de gusano cogollero que se alimentaron sobre las 4 líneas de sorgo con excepción de las larvas alimentadas con la linea ‘Collier’ en el Ensayo 2, que tenía un peso significativamente mayor que las larvas alimentadas con los otros 3 cultivares de sorgo (Entry 22, ‘Honey Drip’ “AN109”). Por lo tanto, el método de usar la placa de agar de bencimidazol es un método fácil y eficaz para evaluar la alimentación por gusano cogollero sobre el maíz y el sorgo, y por lo tanto puede ser utilizado para identificar líneas de maíz y sorgo de germoplasma con resistencia al gusano cogollero.

 

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Keywords


Spodoptera frugiperda; Zea mays; Sorghum bicolor; whorl tissue; bioassay

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