RESUMO

The aim of this work was to evaluate the effects of Anagrapha falcifera multiple nucleopolyhedrovirus (AfMNPV) passages in the Spodoptera cosmioides caterpillar's biology at different times of infection and histological changes that the virus could cause in the caterpillar midgut, seeking correlate histopathologic effects to the effectiveness of this virus as a potential biological control of this pest. Larvae were infected with seven days of development, by using three different passages of AfMNPV on S. cosmioides (F1, F4 and F7, which is the first, fourth and seventh passages, respectively) and the control treatment. Compared biology assays with the same treatments for analyzing behavior and mortality of caterpillars were performed concomitantly. The midgut morphology was compared between infected and uninfected larvae. The digestive tubes were collected at 24, 72 and 144 hours of infection (20 tubes/treatment/time of infection). After collection, the digestive tubes were fixed in Karnovsky, processed, stained with Hematoxylin-Eosin, and examined under a light microscope. The biology results of F4 and F7treatments, showed a drastic reduction in locomotion and feeding from the fourth day after infection and higher cumulative mortality rate compared to the control and F1. All treatments caused morphological changes in the midgut of S. cosmioides, in the three times of infection, with the greatest changes occurring at the epithelium. The AfMNPV, in the three passages tested in S. cosmioides, caused behavioral and morphological changes in the midgut, indicating that it can be a promising agent for biological control of this pest.

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de passagens do múltiplo nucleopoliedrovírus de Anagrapha falcifera (AfMNPV) na biologia de lagartas de Spodoptera cosmioides, em diferentes momentos de infecção, e as alterações histológicas que o vírus poderia causar no intestino médio da lagarta, buscando correlacionar os efeitos histopatológicos e a eficácia deste vírus, como um potencial controle biológico desta praga. As lagartas foram infectadas com sete dias de desenvolvimento, utilizando três passagens diferentes do AfMNPV em S. cosmioides (F1, F4 e F7, sendo a primeira, quarta e sétima passagens, respectivamente) e o tratamento controle. Foram realizados, concomitantemente, ensaios de biologia, comparados com os mesmos tratamentos, para analisar o comportamento e mortalidade das lagartas. A morfologia do intestino médio foi comparada entre as lagartas infectadas e as não infectadas. Os tubos digestivos foram coletados com 24, 72 e 144 horas de infecção (20 tubos/tratamento/ tempo de infecção). Após a coleta, os tubos foram fixados em Karnovsky, processados, corados com Hematoxilina-Eosina e analisados ao microscópio de luz. Os resultados da biologia dos tratamentos F4 e F7 mostraram uma redução drástica na locomoção e alimentação das lagartas, a partir do quarto dia pós-infecção e maior taxa de mortalidade cumulativa, em relação ao controle e F1. Morfologicamente, todos os tratamentos causaram alterações no intestino médio das lagartas de S. cosmioides, nos três tempos de infecção, sendo que as maiores alterações ocorreram no epitélio. O AfMNPV, nas três passagens testadas em S. cosmioides, provocou alterações comportamentais e morfológicas no intestino médio, indicando que pode ser um promissor agente de controle biológico desta praga

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The use of insecticides known as insect growth regulators, which are considered more selective to natural enemies, may be an alternative to integrated pest management of stink bugs of the main crops in Brazil. The objective of this study was to evaluate histological changes in the reproductive system of Dichelops melacanthus as well as female fecundity and egg fertility after use of growth-regulating insecticides. The insecticides used were buprofezin (a chitin biosynthesis inhibitor) at a sublethal concentration (LC30 of 2.99 g L-1) and pyriproxyfen (a juvenile hormone analog) at a sublethal concentration (LC30 of 8.35 mL L-1). A completely randomized experimental design was used, with 10 repetitions and 10 insects per experimental unit. Two bioassays were performed: in the first bioassay, fecundity (eggs/female) and fertility (nymph eclosion) of the insects that survived the insecticides were evaluated; in the second bioassay, morphological alterations of the ovarioles of adult females and of the testes of adult male insects that survived the insecticides were evaluated. Buprofezin and pyriproxyfen did not affect the adult sex ratio or female fecundity. Pyriproxyfen reduced the percentage of ecloded nymphs (71.6%) compared with that of the control and buprofezin (96.4 and 90.6%, respectively) treatments and had an ovicidal effect, with direct and indirect action on embryogenesis. Morphological changes wereobserved in both treatments with buprofezin and pyriproxyfen. The alterations observed in female andmale reproductive systems may occur by the action of buprofezin and pyriproxyfen on the morphologyof both ovarioles and testes.(AU)

A utilização de inseticidas conhecidos como reguladores de crescimento dos insetos, considerados mais seletivos a inimigos naturais, pode ser uma alternativa no manejo integrado no que se refere ao controle de percevejos-pragas das principais culturas no Brasil. Os objetivos deste trabalho foram avaliar alterações histológicas causadas no aparelho reprodutor de Dichelops melacanthus e a fecundidade das fêmeas e fertilidade de ovos, após o uso de inseticidas reguladores de crescimento. Os inseticidas utilizados foram buprofezina (inibidor da biossíntese de quitina), na concentração subletal CL30 2,99 g L-1, e o piriproxifem (análogo do hormônio juvenil) na concentração subletal CL30 8,35 mL L-1. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 10 repetições e 10 insetos por repetição. Foram realizados dois bioensaios: no primeiro foi avaliada a fecundidade (número de ovos/fêmea) e a fertilidade (número de ninfas eclodidas) dos insetos que sobreviveram aos produtos. No segundo bioensaio, foram avaliadas as alterações morfológicas de ovaríolos de fêmeas e testículo de machos de percevejos adultos, que sobreviveram à ação dos inseticidas. Buprofezina e piriproxifem não afetaram a razão sexual de adultos ou mesmo a fecundidade das fêmeas. Piriproxifem reduziu a porcentagem de ninfas eclodidas (71,6%) em relação à testemunha e buprofezina (96,4 e 90,6%, respectivamente), tendo ação ovicida, direta ou indireta na embriogênese. Alterações morfológicas no testículo e ovaríolosforam evidenciadas em ambos os tratamentos com buprofezina e piriproxifem. As alterações observadasno sistema reprodutor feminino e masculino indicam ação de buprofezina e piriproxifem na morfologiade ovaríolo e testículos.(AU)

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The use of insecticides known as insect growth regulators, which are considered more selective to natural enemies, may be an alternative to integrated pest management of stink bugs of the main crops in Brazil. The objective of this study was to evaluate histological changes in the reproductive system of Dichelops melacanthus as well as female fecundity and egg fertility after use of growth-regulating insecticides. The insecticides used were buprofezin (a chitin biosynthesis inhibitor) at a sublethal concentration (LC30 of 2.99 g L-1) and pyriproxyfen (a juvenile hormone analog) at a sublethal concentration (LC30 of 8.35 mL L-1). A completely randomized experimental design was used, with 10 repetitions and 10 insects per experimental unit. Two bioassays were performed: in the first bioassay, fecundity (eggs/female) and fertility (nymph eclosion) of the insects that survived the insecticides were evaluated; in the second bioassay, morphological alterations of the ovarioles of adult females and of the testes of adult male insects that survived the insecticides were evaluated. Buprofezin and pyriproxyfen did not affect the adult sex ratio or female fecundity. Pyriproxyfen reduced the percentage of ecloded nymphs (71.6%) compared with that of the control and buprofezin (96.4 and 90.6%, respectively) treatments and had an ovicidal effect, with direct and indirect action on embryogenesis. Morphological changes wereobserved in both treatments with buprofezin and pyriproxyfen. The alterations observed in female andmale reproductive systems may occur by the action of buprofezin and pyriproxyfen on the morphologyof both ovarioles and testes.

A utilização de inseticidas conhecidos como reguladores de crescimento dos insetos, considerados mais seletivos a inimigos naturais, pode ser uma alternativa no manejo integrado no que se refere ao controle de percevejos-pragas das principais culturas no Brasil. Os objetivos deste trabalho foram avaliar alterações histológicas causadas no aparelho reprodutor de Dichelops melacanthus e a fecundidade das fêmeas e fertilidade de ovos, após o uso de inseticidas reguladores de crescimento. Os inseticidas utilizados foram buprofezina (inibidor da biossíntese de quitina), na concentração subletal CL30 2,99 g L-1, e o piriproxifem (análogo do hormônio juvenil) na concentração subletal CL30 8,35 mL L-1. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 10 repetições e 10 insetos por repetição. Foram realizados dois bioensaios: no primeiro foi avaliada a fecundidade (número de ovos/fêmea) e a fertilidade (número de ninfas eclodidas) dos insetos que sobreviveram aos produtos. No segundo bioensaio, foram avaliadas as alterações morfológicas de ovaríolos de fêmeas e testículo de machos de percevejos adultos, que sobreviveram à ação dos inseticidas. Buprofezina e piriproxifem não afetaram a razão sexual de adultos ou mesmo a fecundidade das fêmeas. Piriproxifem reduziu a porcentagem de ninfas eclodidas (71,6%) em relação à testemunha e buprofezina (96,4 e 90,6%, respectivamente), tendo ação ovicida, direta ou indireta na embriogênese. Alterações morfológicas no testículo e ovaríolosforam evidenciadas em ambos os tratamentos com buprofezina e piriproxifem. As alterações observadasno sistema reprodutor feminino e masculino indicam ação de buprofezina e piriproxifem na morfologiade ovaríolo e testículos.

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An alternative control to soybean caterpillar has been the use of insect resistant plants that present phenolic flavonoids. The midgut is the main access pathway of food and chemical substances ingested. The present study examined morphological alterations in the midgut epithelium of the soybean caterpillar, after the ingestion of soybean genotypes containing the flavonoids rutin and genistin. The caterpillars and genotypes (BRS 257 - control, BR 16, Dowling, PI 229358, IAC 100 and PI 227687) were obtained from the insect rearing facility at the Embrapa Soja. The midguts were collected, fixed in Karnovsky, processed and analyzed under a light microscope. All treatments caused alterations in the midgut epithelial cells. These alterations in the columnar cells were more assiduous than the on other cell types, showing an increase of cytoplasmic protrusions and vacuoles. The goblet cells showed few changes for all genotypes tested, while the regenerative cells presented alterations mainly for the Dowling and PI 227687 treatments. The peritrophic membrane was absent for genotypes IAC100 and PI 227687. We conclude that the Dowling and PI 227687 genotypes were effective and promoted great morphological alterations in the midgut of the soybean caterpillars, being able to be very effective for the control of this plague.

Um controle alternativo para a lagarta da soja tem sido o uso de plantas resistentes a insetos que contém flavonoides fenólicos. O intestino médio é a principal via de acesso do alimento e substâncias químicas ingeridas. O presente estudo examinou as alterações morfológicas no epitélio do intestino médio da lagarta da soja, após a ingestão de genótipos de soja contendo os flavonoides rutina e genistina. As lagartas e os genótipos (BRS 257 - controle, BR 16, Dowling, PI 229358, IAC 100 e PI 227687) foram obtidos do laboratório de criação de insetos da Embrapa Soja. Os intestinos médios foram coletados, fixados em Karnovsky, processados e analisados ao microscópio de luz. Todos os tratamentos causaram alterações nas células epiteliais do intestino médio. As alterações foram mais assíduas nas células colunares do que nos demais tipos celulares. Essas apresentaram grande quantidade de protrusões citoplasmáticas e de vacúolos. As células caliciformes apresentaram poucas alterações para todos os genótipos testados, enquanto as células regenerativas apresentaram alterações principalmente nos tratamentos Dowling e PI 227687. A membrana peritrófica estava ausente para os genótipos IAC100 e PI 227687. Conclui-se que os genótipos Dowling e PI 227687 foram bastante efetivos e promoveram grandes alterações morfológicas no intestino médio das lagartas da soja, podendo ser bastante eficaz para o controle desta praga.

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The use of insecticides known as insect growth regulators, which are considered more selective to natural enemies, may be an alternative to integrated pest management of stink bugs of the main crops in Brazil. The objective of this study was to evaluate histological changes in the reproductive system of Dichelops melacanthus as well as female fecundity and egg fertility after use of growth-regulating insecticides. The insecticides used were buprofezin (a chitin biosynthesis inhibitor) at a sublethal concentration (LC30 of 2.99 g L-1) and pyriproxyfen (a juvenile hormone analog) at a sublethal concentration (LC30 of 8.35 mL L-1). A completely randomized experimental design was used, with 10 repetitions and 10 insects per experimental unit. Two bioassays were performed: in the first bioassay, fecundity (eggs/female) and fertility (nymph eclosion) of the insects that survived the insecticides were evaluated; in the second bioassay, morphological alterations of the ovarioles of adult females and of the testes of adult male insects that survived the insecticides were evaluated. Buprofezin and pyriproxyfen did not affect the adult sex ratio or female fecundity. Pyriproxyfen reduced the percentage of ecloded nymphs (71.6%) compared with that of the control and buprofezin (96.4 and 90.6%, respectively) treatments and had an ovicidal effect, with direct and indirect action on embryogene

A utilização de inseticidas conhecidos como reguladores de crescimento dos insetos, considerados mais seletivos a inimigos naturais, pode ser uma alternativa no manejo integrado no que se refere ao controle de percevejos-pragas das principais culturas no Brasil. Os objetivos deste trabalho foram avaliar alterações histológicas causadas no aparelho reprodutor de Dichelops melacanthus e a fecundidade das fêmeas e fertilidade de ovos, após o uso de inseticidas reguladores de crescimento. Os inseticidas utilizados foram buprofezina (inibidor da biossíntese de quitina), na concentração subletal CL30 2,99 g L-1, e o piriproxifem (análogo do hormônio juvenil) na concentração subletal CL30 8,35 mL L-1. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 10 repetições e 10 insetos por repetição. Foram realizados dois bioensaios: no primeiro foi avaliada a fecundidade (número de ovos/fêmea) e a fertilidade (número de ninfas eclodidas) dos insetos que sobreviveram aos produtos. No segundo bioensaio, foram avaliadas as alterações morfológicas de ovaríolos de fêmeas e testículo de machos de percevejos adultos, que sobreviveram à ação dos inseticidas. Buprofezina e piriproxifem não afetaram a razão sexual de adultos ou mesmo a fecundidade das fêmeas. Piriproxifem reduziu a porcentagem de ninfas eclodidas (71,6%) em relação à testemunha e buprofezina (96,4 e 90,6%, respectivamente),

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The use of insecticides known as insect growth regulators, which are considered more selective to natural enemies, may be an alternative to integrated pest management of stink bugs of the main crops in Brazil. The objective of this study was to evaluate histological changes in the reproductive system of Dichelops melacanthus as well as female fecundity and egg fertility after use of growth-regulating insecticides. The insecticides used were buprofezin (a chitin biosynthesis inhibitor) at a sublethal concentration (LC30 of 2.99 g L-1) and pyriproxyfen (a juvenile hormone analog) at a sublethal concentration (LC30 of 8.35 mL L-1). A completely randomized experimental design was used, with 10 repetitions and 10 insects per experimental unit. Two bioassays were performed: in the first bioassay, fecundity (eggs/female) and fertility (nymph eclosion) of the insects that survived the insecticides were evaluated; in the second bioassay, morphological alterations of the ovarioles of adult females and of the testes of adult male insects that survived the insecticides were evaluated. Buprofezin and pyriproxyfen did not affect the adult sex ratio or female fecundity. Pyriproxyfen reduced the percentage of ecloded nymphs (71.6%) compared with that of the control and buprofezin (96.4 and 90.6%, respectively) treatments and had an ovicidal effect, with direct and indirect action on embryogene

A utilização de inseticidas conhecidos como reguladores de crescimento dos insetos, considerados mais seletivos a inimigos naturais, pode ser uma alternativa no manejo integrado no que se refere ao controle de percevejos-pragas das principais culturas no Brasil. Os objetivos deste trabalho foram avaliar alterações histológicas causadas no aparelho reprodutor de Dichelops melacanthus e a fecundidade das fêmeas e fertilidade de ovos, após o uso de inseticidas reguladores de crescimento. Os inseticidas utilizados foram buprofezina (inibidor da biossíntese de quitina), na concentração subletal CL30 2,99 g L-1, e o piriproxifem (análogo do hormônio juvenil) na concentração subletal CL30 8,35 mL L-1. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 10 repetições e 10 insetos por repetição. Foram realizados dois bioensaios: no primeiro foi avaliada a fecundidade (número de ovos/fêmea) e a fertilidade (número de ninfas eclodidas) dos insetos que sobreviveram aos produtos. No segundo bioensaio, foram avaliadas as alterações morfológicas de ovaríolos de fêmeas e testículo de machos de percevejos adultos, que sobreviveram à ação dos inseticidas. Buprofezina e piriproxifem não afetaram a razão sexual de adultos ou mesmo a fecundidade das fêmeas. Piriproxifem reduziu a porcentagem de ninfas eclodidas (71,6%) em relação à testemunha e buprofezina (96,4 e 90,6%, respectivamente),

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The aim of this study was to analyze the morphologically the fatty body of fourth-instar Anticarsia gemmatalis larvae under light, transmission and scanning electron microscopy. Two distinct portions of the fat body were detected: the parietal (PA) and perivisceral (PV). The PA, the parietal portion, presented a long-stripped shape located below the tegument and lateral to the digestive tube. The PV, rarely observed, was in dorsal region, adhered to digestive wall. Both the portions were constituted of only one cellular type, the trophocytes. These cells in the PA were organized in one layer of thickness showing cylindrical contiguously morphology, whereas the PV was comprised by a mass of small cells, superposed as clusters. Both the portions were covered by a layer of connective tissue, grouping the trophocytes and keeping them separated from the hemolymph. The cytoplasm of the trophocytes from the PA presented acidophilic stain, while the basophilic cytoplasmic of the trophocytes from the PV was due to the large amount of rough endoplasmic reticulum. From the results, it could be concluded that the fat body presented morphological and ultrastructural differences according to the portion and that these features could characterize distinct functions.

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The initial effects of the infection by AgMNPV in the total and differential counts of the hemocytes in Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae) larvae were studied. The total number of the hemocytes did not decrease in infected larvae, as it occurred in non infected larvae. In infected larvae, the hemocyte types showed the following frequencies: plasmatocytes - 47.8 percent, esferulocytes - 25.9 percent, granulocytes - 15.8 percent, oenocytoids - 7.2 percent, prohemocytes - 2.8 percent, vermicytes - 0,5 percent. Only the percentage of the granulocytes was different among infected and non infected larvae, indicating that these cells responded quickly to the initial viral infection. These results showed the effective role of the hemocytes in the response of the A. gemmatalis to the infection by AgMNPV. The comprehension of the immunological mechanisms of this insect is an important tool to understand its biological control.

Os efeitos iniciais da infecção por AgMNPV nas contagens total e diferencial dos hemócitos em Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae) foram estudados. O número total de hemócitos não diminuiu nas larvas infectadas, como ocorreu nas larvas não infectadas. Nas larvas infectadas, os tipos de hemócitos apresentaram as seguintes freqüências: plasmatócitos - 47,8 por cento, esferulócitos - 25,9 por cento, granulócitos - 15,8 por cento, oenocitóides - 7,2 por cento, prohemócitos - 2,8 por cento, vermiformes - 0,5 por cento. Apenas a porcentagem de granulócitos foi diferente entre larvas infectadas e não infectadas, indicando que estas células responderam rapidamente à infecção viral inicial. Estes resultados mostraram o papel efetivo que dos hemócitos na resposta de A. gemmatalis à infecção por AgMNPV. A compreensão dos mecanismos imunológicos deste inseto é uma ferramenta importante para compreender seu controle biológico.

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The insects occupy almost all ecological niches and are constantly exposed to the attack of innumerable natural enemies, many of which are potentially pathogenic. To survive to these attacks, the insects had developed efficient defense systems, represented by outer cuticle, the digestory system and hemolymph cells, the hemocytes, that promote cellular defense. The velvetbean caterpillar, Anticarsia gemmatalis, as soybean pest crop, demand 60% of the insecticide applications in the national soybean crops. With the more and more use of the nucleopolihedrovirus Baculovirus anticarsia aiming at its control, studies involving the foreing body recognition and its destruction by the defense systems together with the appearance of resistant strains caterpillar are supports for methodologies that become the control of this more efficient, until as prevention for the appearing of caterpillar naturally resistant in the field.

Os insetos ocupam quase todos os nichos ecológicos e estão constantemente expostos ao ataque de inúmeros inimigos naturais, muitos dos quais são potencialmente patogênicos. Para sobreviver a esses ataques, os insetos desenvolveram eficiente sistema de defesa, representado pela espessa cutícula que os recobre, pelo sistema digestório e por células da hemolinfa, os hemócitos, que promovem a defesa celular. A lagarta da soja, Anticarsia gemmatalis, como praga desta cultura, demanda 60% das aplicações de inseticidas nas lavouras de soja nacionais. Com a utilização cada vez mais ampla do nucleopoliedrovirus Baculovirus anticarsia visando seu controle, estudos envolvendo o reconhecimento de corpos estranhos pelo sistema de defesa e sua destruição juntamente com o aparecimento de linhagens de lagartas resistentes, são suportes para metodologias que tornam o controle deste inseto-praga mais eficaz, até como prevenção para o surgimento de lagartas naturalmente resistentes no campo.

RESUMO

Six circulating hemocytes cell types from Diatraea saccharalis (Fabricius) (Lepidoptera: Pyralidae) larvae were identified by transmission and scanning electron microscope: prohemocytes (PR), plasmatocytes (PL) granulocytes (GR), spherulocytes (SP), oenocytoids (OE) and vermicytes (VE). The PR was the smallest cell type with a large nucleus, a cytoplasm with few organelles and a homogenous smooth surface. The PL was polymorphic and abundant, with a cytoplasm rich in organelles and a cellular surface with several cytoplasmic projections. The GR was abundant, showing two types of membrane-bounded granules (dense and structutered), glycogen, lipid droplets and a surface with philopodial projections. The SP was a large cell, with a cytoplasm full of intracytoplasmic spherules. The OE was the largest hemocyte type with a large and homogeneous cytoplasm and scarce organelles. The VE was discoid in shape and showed electron-dense granules