Phytosanitary irradiation of the mealybugs, Dysmicoccus neobrevipes, Planococcus lilacinus, and Planococcus minor (Hemiptera: Pseudococcidae), infesting dragon fruit in Viet Nam

Thi The Doan, Thuy Khanh Nguyen, Thi Kim Lang Vo, Thi Ly Nguyen, Van Chung Cao, Thi Thien An Tran, Hoang Hanh Thi Nguyen

Abstract


Dysmicoccus neobrevipes Beardsley, Planococcus lilacinus (Cockerell), and Planococcus minor (Maskell) (Hemiptera: Pseudococcidae) are invasive species that infest agricultural and ornamental plants. They infest dragon fruit (Hylocereus undatus: Caryophyllales: Cactaceae) in Viet Nam and are rated with a medium invasive risk potential. Before this research was conducted, 400 Gy was the minimum radiation dose required to disinfest dragon fruit of all pest species. Irradiation studies were conducted to determine the most radiotolerant stage of each of the above mentioned species, as well as which of these 3 species is the most radiotolerant. All stages of the life cycle were exposed to gamma radiation at doses ranging from 100 to 400 Gy and the mortality rate of each stage, the development of nymphs, and the reproduction of female adults were determined. The mature adult female was the most radiotolerant stage in all 3 of these mealybug species of which D. neobrevipes was the most radiotolerant species. Radiation doses to completely prevent the reproduction of adult females of D. neobrevipes, P. minor and P. lilacinus were found to be 200, 150 and 100 Gy, respectively. In large scale confirmatory testing involving 31,750 female adults of the most radiotolerant species, D. neobrevipes, the dose range of 206–231 Gy prevented 99.99% F1 egg hatch. The few F1 generation 1st instars surviving were very weak and died before reaching the 2nd instar. The dose of 231 Gy was recently approved by the International Plant Protection Convention for the phytosanitary treatment of hosts of these 3 mealybug species. Whereas irradiation of dragon fruit with 400 Gy moderately reduced its vitamin C content and the lightness of the peel color, these reductions were diminished somewhat by irradiation with 200 Gy. Irradiation with 231 Gy is projected to reduce the cost of phytosanitary treatment of dragon fruit and to ameliorate the moderate loss in quality at the previously adopted dose rate.

 

Resumen

Dysmicoccus neobrevipes Beardsley, Planococcus lilacinus (Cockerell) y Planococcus minor (Maskell) (Hemiptera: Pseudococcidae) son especies invasoras que infestan las plantas agrícolas y ornamentales. Ellos infestan la pitahaya (Hylocereus undatus: Caryophyllales: Cactaceae) en Vietnam y se han valorado como un riesgo potencial invasivo mediano. Antes de que se realizó esta investigación, 400 Gy fue la dosis mínima de radiación necesaria para desinfectar la fruta del dragón de todas las especies de plagas. Se realizaron estudios de irradiación para determinar el estadio más radiotolerante de cada una de las especies antes mencionadas y la más radiotolerante de estas 3 especies. Todas los estadios del ciclo de vida fueron expuestos a la radiación gamma en dosis que van de 100 a 400 Gy y se determinaron las tasas de mortalidad de cada estadio, el desarrollo de las ninfas, y la reproducción de las hembras adultas. La hembra adulta madura fue el estadio más radiotolerante de las 3 especies de cochinillas de la cual D. neobrevipes fue la especie más radiotolerante. Se encontró que la dosis de radiación efectiva para extinguir por completo la reproducción de las hembras adultas de D. neobrevipes, P. minor y P. lilacinus fue 200, 150 y 100 Gy, respectivamente. En las pruebas de confirmación a gran escala con las especies más radiotolerante, D. neobrevipes, que incluyó 31,750 hembras adultas, el rango de dosis medida (206 a 231 Gy) previno la reproducción de esta especie en una 99.99%. Los pocos estadios de la 1ª generación F1 producidos por las hembras irradiadas fueron muy débiles y murieron antes de llegar al segundo instar. La dosis de 231 Gy fue aprobada recientemente por la Convención Internacional de Protección Fitosanitaria para el tratamiento fitosanitario de las plantas hospedantes de estas 3 especies de cochinillas. Mientras que la irradiación de la fruta del dragón con 400 Gy moderadamente reduce su contenido de vitamina C y la claridad del color de la piel, estas reducciones disminuyeron un tanto por irradiación a 200 Gy. La irradiación con 231 Gy se proyecta para reducir sustancialmente el costo de tratamiento fitosanitario de la fruta del dragón y para aminorar la pérdida moderada en la calidad de la tasa de dosis aprobada previamente.


Keywords


gamma radiation; tolerant stage; radiotolerance; confirmatory test

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