Pupation, adult emergence, and F1 egg hatch after irradiation of Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) last instars

Valter Arthur, Paula B. Arthur, André R. Machi

Abstract


The fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae), is a quarantine pest that may be found as eggs or larvae on a number of fresh vegetable and fruit commodities. The objective of the research was to evaluate the effects of gamma radiation as a phytosanitary treatment applied to the 5th (last) instar larvae. Larvae were reared on an artificial diet. Each treatment of twenty 15–20 d-old larvae had 5 repetitions. The larvae were irradiated with doses of gamma radiation of 0 (non-irradiated control), 50, 100, 200 and 300 Gy in a Cobalt-60 source (Gammacell-220) at a dose rate of 508 Gy/h. Pupation, adult emergence and hatching of F1 eggs were monitored. When the last instars were irradiated with100 Gy the rates of pupation, adult emergence and F1 egg hatch were 85, 39 and 50 percent, respectively, and the corresponding values in the non-irradiated control were 95, 85 and 90 percent, respectively. However, when the last instars were irradiated with 200 Gy, the pupation rate was reduced to 30 percent and adult emergence was reduced to 10 percent, and all of the adults that emerged were deformed, unable to fly, and died after about 2 h. Therefore, irradiation with 200 Gy is recommended as the appropriate dose for phytosanitary irradiation of S. frugiperda eggs and larvae. In addition this study supports the previously proposed generic dose of 250 Gy for eggs and larvae of lepidopteran pest species generally.

 

Resumen

El gusano cogollero, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae), es una plaga de cuarentena que se puede encontrar en forma de huevos o larvas sobre un número de productos de frutas y verduras frescas. El objetivo de la investigación fue evaluar los efectos de la radiación gamma como tratamiento fitosanitario aplicado al quinto (último) estadio. Las larvas fueron criadas con una dieta artificial. Cada tratamiento de veinte larvas de edad de 15-20 dias tenía 5 repeticiones. Las larvas fueron irradiadas con una dosis de radiación gamma de 0 (control no irradiado), 50, 100, 200 y 300 Gy en una fuente de cobalto-60 (Gammacell-220) a una tasa de dosis de 508 Gy/h. La pupación, emergencia de adultos y la eclosión de los huevos de F1 fueron monitoreados. Cuando se irradiaron los últimos estadios con 100 Gy, la tasa de la pupación, emergencia de los adultos y eclosión de los huevos de la F1 fue 85, 39 y 50 por ciento, respectivamente, y los valores correspondientes en el control no irradiado fueron 95, 85 y 90 por ciento, respectivamente. Sin embargo, cuando se irradiaron los últimos estadios con 200 Gy, la tasa de la pupación se redujo al 30 por ciento y la emergencia de adultos se redujo al 10 por ciento, y todos los adultos que emergieron estaban deformados, incapaces de volar y murieron después de aproximadamente 2 horas. Por lo tanto, se recomienda la irradiación con 200 Gy como la dosis apropiada para la irradiación fitosanitaria de huevos y larvas de S. frugiperda. Además, este estudio apoya la dosis genérica propuesta anteriormente de 250 Gy para los huevos y larvas de especies de plagas de lepidópteros en general.

 

Resumo

Um dos insetos mais prejudiciais à cultura do milho é a Spodoptera frugiperda, conhecida vulgarmente como lagarta do cartucho, é originaria das áreas tropicais e subtropicais do continente americano; sua importância econômica é devido a sua característica polífagas, atacando inúmeras gramíneas, tais como milho, sorgo, trigo, cevada, arroz e pastagens. Devido o que foi exposto o objetivo da pesquisa foi avaliar os efeitos da radiação gama sobre larvas de S. frugiperda. A criação massal de insetos durante o experimento foi em dieta artificial. Cada tratamento teve cinco repetições com 20 larvas com 15-20 dias de idade no total de 100 larvas por tratamento. As larvas foram irradiados com doses de radiação gama de: 0 (controle), 50, 100, 200 e 300 Gy, em fonte de Cobalto-60, tipo Gammacell-220, a uma taxa de dose de 508 Gy / hora. Pupação, emergência dos adultos e eclosão de ovos da F1 foram avaliados após a irradiação. Quando os últimos instares larvais foram irradiadas com 100 Gy as taxas de formação de pupa, emergência dos adultos e F1 eclosão dos ovos foram de 85, 39 e 50 por cento, respectivamente, e os valores correspondentes no controle não irradiado foram de 95, 85 e 90 por cento, respectivamente. No entanto, quando os últimos instares larvais foram irradiadas com 200 Gy, o estagio de pupa foi reduzida para 30 por cento e a emergência dos adultos foi reduzida para 10 por cento, todos os adultos que emergiram apresentaram deformações, incapazes de voar, e morreram depois de aproximadamente 2 h. Portanto, a irradiação com 200 Gy é recomendada como a dose apropriada para o tratamento fitossanitário de ovos e larvas de S. frugiperda. Além disso, este estudo apoia a dose genérica anteriormente proposta de 250 Gy para ovos e larvas de espécies de lepidópteros pragas em geral.


Keywords


prevention of adult emergence; criterion of efficacy; fall armyworm; gamma radiation; generic dose

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