RESUMO
Susceptibility monitoring to insecticides is a key component to implementing insecticide resistance management (IRM) programs. In this research, the susceptibility to teflubenzuron in Spodoptera frugiperda (J.E Smith) was monitored in more than 200 field-collected populations from major corn-growing regions of Brazil, from 2004 to 2020. Initially, we defined a diagnostic concentration of 10 µg mL-1 of teflubenzuron using a diet-overlay bioassay for monitoring the susceptibility. A variation in the susceptibility to teflubenzuron in S. frugiperda was detected among populations from different locations. We also detected a significant reduction in the susceptibility to teflubenzuron throughout time in all the populations of S. frugiperda evaluated, with larval survival at diagnostic concentration varying from values of <5% in 2004 to up 80% in 2020. Thus, this research provides evidence of field-evolved resistance of S. frugiperda to teflubenzuron and reinforces that IRM practices are urgently needed to be implemented in Brazil.
RESUMO
The soybean looper (Chrysodeixis includens) is an important defoliation pest in crops such as soybean and cotton in Brazil. Its main control tactic is chemical insecticides. Considering the importance of chemical control for this pest, monitoring the susceptibility of C. includens populations is strategic for an efficient Insect Resistance Management. Therefore, the objective of this study was to evaluate the susceptibility levels of C. includens populations in the state of Mato Grosso - Brazil to lufenuron and spinosad. Seven populations were collected in soybean fields around the state. For the bioassays, early L3 larvae were exposed to insecticides using the diet-overlay method. Although the compounds have distinct modes of action, Tangará da Serra population had the highest resistance ratios for lufenuron (11.62) and spinosad (7.84), compared to laboratory population (susceptibility reference). Even with low resistance levels, it is necessary to maintain regional monitoring of C. includens susceptibility to the evaluated insecticides, as well as to extend the range of molecules monitored.(AU)
A lagarta falsa-medideira (Chrysodeixis includens) é uma importante praga desfolhadora em culturas como soja e algodão no Brasil e seu principal método de controle é o uso de inseticidas químicos. Considerando a importância do controle químico para essa praga, o monitoramento da suscetibilidade de populações de C. includens é estratégico para um eficiente programa de Manejo da Resistência de Insetos. Portanto, objetivou-se com este estudo avaliar os níveis de suscetibilidade de populações de C. includens no estado de Mato Grosso, Brasil, aos inseticidas lufenurom e espinosade. Sete populações foram coletadas em cultivos de soja ao longo do estado. Para os bioensaios, lagartas em terceiro ínstar foram expostas aos inseticidas utilizando o método de contaminação superficial de dieta. Embora os compostos apresentem modos de ação distintos, a população de Tangará da Serra obteve as maiores razões de resistência para lufenurom (11,62) e espinosade (7,84) em relação à população de laboratório (referência de suscetibilidade). Apesar dos níveis de resistência terem sido baixos, é necessário manter a manutenção do monitoramento dos níveis de suscetibilidade aos inseticidas avaliados, assim como ampliar a gama de moléculas monitoradas.(AU)
Assuntos
Resistência a Inseticidas , Inseticidas , Lepidópteros , Glycine max , Pragas da Agricultura , Gossypium , InsetosRESUMO
The soybean looper (Chrysodeixis includens) is an important defoliation pest in crops such as soybean and cotton in Brazil. Its main control tactic is chemical insecticides. Considering the importance of chemical control for this pest, monitoring the susceptibility of C. includens populations is strategic for an efficient Insect Resistance Management. Therefore, the objective of this study was to evaluate the susceptibility levels of C. includens populations in the state of Mato Grosso - Brazil to lufenuron and spinosad. Seven populations were collected in soybean fields around the state. For the bioassays, early L3 larvae were exposed to insecticides using the diet-overlay method. Although the compounds have distinct modes of action, Tangará da Serra population had the highest resistance ratios for lufenuron (11.62) and spinosad (7.84), compared to laboratory population (susceptibility reference). Even with low resistance levels, it is necessary to maintain regional monitoring of C. includens susceptibility to the evaluated insecticides, as well as to extend the range of molecules monitored.(AU)
A lagarta falsa-medideira (Chrysodeixis includens) é uma importante praga desfolhadora em culturas como soja e algodão no Brasil e seu principal método de controle é o uso de inseticidas químicos. Considerando a importância do controle químico para essa praga, o monitoramento da suscetibilidade de populações de C. includens é estratégico para um eficiente programa de Manejo da Resistência de Insetos. Portanto, objetivou-se com este estudo avaliar os níveis de suscetibilidade de populações de C. includens no estado de Mato Grosso, Brasil, aos inseticidas lufenurom e espinosade. Sete populações foram coletadas em cultivos de soja ao longo do estado. Para os bioensaios, lagartas em terceiro ínstar foram expostas aos inseticidas utilizando o método de contaminação superficial de dieta. Embora os compostos apresentem modos de ação distintos, a população de Tangará da Serra obteve as maiores razões de resistência para lufenurom (11,62) e espinosade (7,84) em relação à população de laboratório (referência de suscetibilidade). Apesar dos níveis de resistência terem sido baixos, é necessário manter a manutenção do monitoramento dos níveis de suscetibilidade aos inseticidas avaliados, assim como ampliar a gama de moléculas monitoradas.(AU)
Assuntos
Animais , Resistência a Inseticidas , Inseticidas , Lepidópteros , Glycine max , Pragas da Agricultura , Gossypium , InsetosRESUMO
Abstract This study involved two field trials with the aim of evaluating the efficacy of diflubenzuron, via mineral supplementation, against Haematobia irritans parasitizing cattle. Concomitantly with the main trial, a stall test was conducted to ascertain the effects of a different formulation with the same active ingredient against Rhipicephalus microplus, along with the action of diflubenzuron on the reproductive parameters of R. microplusfemales that had naturally detached from cattle. Against H. irritans, it was observed that the efficacy indexes fordiflubenzuron were low (≤ 31.3% or 44.6%) or null (0.0%) throughout the study. The anti- R. microplus efficacy of diflubenzuron, at weekly intervals, ranged from 0.0 to 13.7% over the entire experimental period. Null efficacy (0.0%) was registered for diflubenzuron in relation to the reproductive parameters of R. microplusfemales that had naturally detached from cattle. The different diflubenzuron formulations, administered via mineral salt supplementation, did not show satisfactory efficacy indexes against H. irritans and R. microplus parasitizing cattle, within the experimental design of the present study. In addition, this agent did not present any deleterious effects on the reproductive parameters of R. microplus females.
Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia do diflubenzuron, administrado via suplementação mineral, contra Haematobia irritans parasitando bovinos, em dois testes à campo. Concomitantemente, foi realizado testes em estábulo para determinar os efeitos de uma formulação diferente, com o mesmo princípio ativo, contra Rhipicephalus microplus , bem como a ação do diflubenzuron nos parâmetros reprodutivos de fêmeas de R. microplus recolhidas após desprendimento natural do hospedeiro bovino. Contra H. irritans, foi observado que foram baixos (≤ 31,3% ou 44,6%) ou nulos (0,0%) os índices de eficácia do diflubenzuron. A eficácia anti-R. microplus do diflubenzuron, observada em intervalos semanais, variaram de 0,0% a 13,7% durante todo o período experimental. Com relação aos parâmetros reprodutivos das fêmeas de R. microplus recolhidas, foi observada eficácia nula (0,0%) para o diflubenzuron. Conclui-se que as diferentes formulações administradas via sal mineral no atual estudo, contra H. irritans e R. microplus parasitando bovinos, não apresentaram eficácia satisfatória. Este agente também não mostrou efeito deletério sobre os parâmetros reprodutivos de fêmeas de R. microplus.
Assuntos
Animais , Feminino , Bovinos , Infestações por Carrapato/veterinária , Muscidae/efeitos dos fármacos , Doenças dos Bovinos/tratamento farmacológico , Diflubenzuron/administração & dosagem , Rhipicephalus/efeitos dos fármacos , Ectoparasitoses/veterinária , Infestações por Carrapato/tratamento farmacológico , Resultado do Tratamento , Suplementos Nutricionais , Ectoparasitoses/tratamento farmacológicoRESUMO
This study involved two field trials with the aim of evaluating the efficacy of diflubenzuron, via mineral supplementation, against Haematobia irritans parasitizing cattle. Concomitantly with the main trial, a stall test was conducted to ascertain the effects of a different formulation with the same active ingredient against Rhipicephalus microplus, along with the action of diflubenzuron on the reproductive parameters of R. microplusfemales that had naturally detached from cattle. Against H. irritans, it was observed that the efficacy indexes fordiflubenzuron were low (≤ 31.3% or 44.6%) or null (0.0%) throughout the study. The anti- R. microplus efficacy of diflubenzuron, at weekly intervals, ranged from 0.0 to 13.7% over the entire experimental period. Null efficacy (0.0%) was registered for diflubenzuron in relation to the reproductive parameters of R. microplusfemales that had naturally detached from cattle. The different diflubenzuron formulations, administered via mineral salt supplementation, did not show satisfactory efficacy indexes against H. irritans and R. microplus parasitizing cattle, within the experimental design of the present study. In addition, this agent did not present any deleterious effects on the reproductive parameters of R. microplus females.(AU)
O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia do diflubenzuron, administrado via suplementação mineral, contra Haematobia irritans parasitando bovinos, em dois testes à campo. Concomitantemente, foi realizado testes em estábulo para determinar os efeitos de uma formulação diferente, com o mesmo princípio ativo, contra Rhipicephalus microplus , bem como a ação do diflubenzuron nos parâmetros reprodutivos de fêmeas de R. microplus recolhidas após desprendimento natural do hospedeiro bovino. Contra H. irritans, foi observado que foram baixos (≤ 31,3% ou 44,6%) ou nulos (0,0%) os índices de eficácia do diflubenzuron. A eficácia anti-R. microplus do diflubenzuron, observada em intervalos semanais, variaram de 0,0% a 13,7% durante todo o período experimental. Com relação aos parâmetros reprodutivos das fêmeas de R. microplus recolhidas, foi observada eficácia nula (0,0%) para o diflubenzuron. Conclui-se que as diferentes formulações administradas via sal mineral no atual estudo, contra H. irritans e R. microplus parasitando bovinos, não apresentaram eficácia satisfatória. Este agente também não mostrou efeito deletério sobre os parâmetros reprodutivos de fêmeas de R. microplus.(AU)
Assuntos
Animais , Bovinos , Diflubenzuron/administração & dosagem , Muscidae , Rhipicephalus , Suplementos Nutricionais , QuitinaRESUMO
Abstract Aiming to characterize the potential off-target effects of fluazuron on ticks, biochemical analyses were conducted to evaluate changes in the carbohydrate metabolism of Rhipicephalus (Boophilus) microplus ticks after exposure to fluazuron. Hemolymph and fat body were collected from female ticks before and after (4, 8 and 15 days) exposure to fluazuron. Spectrophotometric analyses were done to quantify glucose concentration and lactate dehydrogenase (LDH) activity in the hemolymph and the concentration of glycogen in the tick’s fat body. High Performance Liquid Chromatography (HPLC) was employed to determine the concentration of carboxylic acids in the hemolymph and to evaluate changes in intermediary metabolic processes requiring oxygen consumption. Increases in the levels of LDH activity and lactic acid concentration indicated that fluazuron enhanced fermentative metabolism in ticks. Exposure to fluazuron was also found to increase glucose concentrations in the hemolymph over time, although no significant differences were noted daily. In addition to expanding the body of knowledge about the mode of action of fluazuron, investigations into these mechanisms may also be useful in discovering new and as yet unexplored secondary effects.
Resumo Com o objetivo de caracterizar os efeitos não-alvo da ação do fluazuron, foram realizados testes bioquímicos para analisar possíveis alterações no metabolismo de carboidratos em carrapatos Rhipicephalus (Boophilus) microplus após sua exposição ao composto. Foram coletados hemolinfa e corpo gorduroso de fêmeas ingurgitadas antes e após (4, 8 e 15 dias) a exposição ao fluazuron. Análises espectrofotométricas foram usadas para quantificar a concentração de glicose e a atividade da lactato desidrogenase (LDH) na hemolinfa e concentração de glicogênio no corpo gorduroso. Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) foi usada para determinação das concentrações de ácidos carboxílicos na hemolinfa e avaliar possíveis alterações em metabolismo intermediário em relação ao consumo de oxigênio. Aumento na atividade de LDH e concentração de ácido lático indicaram que o fluazuron pode regular o metabolismo fermentativo em carrapatos. A exposição ao fluazuron também aumentou a concentração de glicose na hemolinfa, apesar de não ter havido diferença significativa na comparação entre as médias no mesmo dia de avaliação. Além de aumentar o conhecimento sobre o modo de ação do fluazuron, investigações sobre tais mecanismos também são úteis no descobrimento de novos efeitos secundários ainda não explorados.
Assuntos
Animais , Feminino , Compostos de Fenilureia/farmacologia , Corpo Adiposo/efeitos dos fármacos , Hemolinfa/efeitos dos fármacos , Rhipicephalus/efeitos dos fármacos , Corpo Adiposo/química , Hemolinfa/química , Rhipicephalus/metabolismoRESUMO
Aiming to characterize the potential off-target effects of fluazuron on ticks, biochemical analyses were conducted to evaluate changes in the carbohydrate metabolism of Rhipicephalus (Boophilus) microplus ticks after exposure to fluazuron. Hemolymph and fat body were collected from female ticks before and after (4, 8 and 15 days) exposure to fluazuron. Spectrophotometric analyses were done to quantify glucose concentration and lactate dehydrogenase (LDH) activity in the hemolymph and the concentration of glycogen in the ticks fat body. High Performance Liquid Chromatography (HPLC) was employed to determine the concentration of carboxylic acids in the hemolymph and to evaluate changes in intermediary metabolic processes requiring oxygen consumption. Increases in the levels of LDH activity and lactic acid concentration indicated that fluazuron enhanced fermentative metabolism in ticks. Exposure to fluazuron was also found to increase glucose concentrations in the hemolymph over time, although no significant differences were noted daily. In addition to expanding the body of knowledge about the mode of action of fluazuron, investigations into these mechanisms may also be useful in discovering new and as yet unexplored secondary effects.(AU)
Com o objetivo de caracterizar os efeitos não-alvo da ação do fluazuron, foram realizados testes bioquímicos para analisar possíveis alterações no metabolismo de carboidratos em carrapatos Rhipicephalus (Boophilus) microplus após sua exposição ao composto. Foram coletados hemolinfa e corpo gorduroso de fêmeas ingurgitadas antes e após (4, 8 e 15 dias) a exposição ao fluazuron. Análises espectrofotométricas foram usadas para quantificar a concentração de glicose e a atividade da lactato desidrogenase (LDH) na hemolinfa e concentração de glicogênio no corpo gorduroso. Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) foi usada para determinação das concentrações de ácidos carboxílicos na hemolinfa e avaliar possíveis alterações em metabolismo intermediário em relação ao consumo de oxigênio. Aumento na atividade de LDH e concentração de ácido lático indicaram que o fluazuron pode regular o metabolismo fermentativo em carrapatos. A exposição ao fluazuron também aumentou a concentração de glicose na hemolinfa, apesar de não ter havido diferença significativa na comparação entre as médias no mesmo dia de avaliação. Além de aumentar o conhecimento sobre o modo de ação do fluazuron, investigações sobre tais mecanismos também são úteis no descobrimento de novos efeitos secundários ainda não explorados.(AU)
Assuntos
Animais , Feminino , Rhipicephalus/química , Rhipicephalus/metabolismo , Rhipicephalus/fisiologia , Reguladores de Crescimento de Plantas/análiseRESUMO
BACKGROUND: An understanding of the genetic basis of insect resistance to insecticides is important for the establishment of insect resistance management (IRM) strategies. In this study we evaluated the inheritance pattern of resistance to the chitin synthesis inhibitor lufenuron in Spodoptera frugiperda. RESULTS: The LC50 values (95% CI) were 0.23 µg lufenuron mL(-1) water (ppm) (0.18-0.28) for the susceptible strain (SUS) and 210.6 µg mL(-1) (175.90-258.10) for the lufenuron-resistant strain (LUF-R), based on diet-overlay bioassay. The resistance ratio was ≈ 915-fold. The LC50 values for reciprocal crosses were 4.89 µg mL(-1) (3.79-5.97) for female LUF-R and male SUS and 5.74 µg mL(-1) (4.70-6.91) for female SUS and male LUF-R, indicating that the inheritance of S. frugiperda resistance to lufenuron is an autosomal, incompletely recessive trait. Backcrosses of the progeny of reciprocal crosses with the parental LUF-R showed a polygenic effect. The estimated minimum number of independent segregations was in the 11.02 range, indicating that resistance to lufenuron is associated with multiple genes in S. frugiperda. CONCLUSIONS: Based on genetic crosses, the inheritance pattern of lufenuron resistance in S. frugiperda was autosomal, incompletely recessive and polygenic. Implications of this finding to IRM are discussed in this paper.
Assuntos
Benzamidas/farmacologia , Quitina/biossíntese , Resistência a Inseticidas/genética , Spodoptera/efeitos dos fármacos , Spodoptera/genética , Animais , Feminino , Genes de Insetos/genética , Masculino , Spodoptera/metabolismoRESUMO
Abstract Aiming to characterize the potential off-target effects of fluazuron on ticks, biochemical analyses were conducted to evaluate changes in the carbohydrate metabolism of Rhipicephalus (Boophilus) microplus ticks after exposure to fluazuron. Hemolymph and fat body were collected from female ticks before and after (4, 8 and 15 days) exposure to fluazuron. Spectrophotometric analyses were done to quantify glucose concentration and lactate dehydrogenase (LDH) activity in the hemolymph and the concentration of glycogen in the ticks fat body. High Performance Liquid Chromatography (HPLC) was employed to determine the concentration of carboxylic acids in the hemolymph and to evaluate changes in intermediary metabolic processes requiring oxygen consumption. Increases in the levels of LDH activity and lactic acid concentration indicated that fluazuron enhanced fermentative metabolism in ticks. Exposure to fluazuron was also found to increase glucose concentrations in the hemolymph over time, although no significant differences were noted daily. In addition to expanding the body of knowledge about the mode of action of fluazuron, investigations into these mechanisms may also be useful in discovering new and as yet unexplored secondary effects.
Resumo Com o objetivo de caracterizar os efeitos não-alvo da ação do fluazuron, foram realizados testes bioquímicos para analisar possíveis alterações no metabolismo de carboidratos em carrapatos Rhipicephalus (Boophilus) microplus após sua exposição ao composto. Foram coletados hemolinfa e corpo gorduroso de fêmeas ingurgitadas antes e após (4, 8 e 15 dias) a exposição ao fluazuron. Análises espectrofotométricas foram usadas para quantificar a concentração de glicose e a atividade da lactato desidrogenase (LDH) na hemolinfa e concentração de glicogênio no corpo gorduroso. Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) foi usada para determinação das concentrações de ácidos carboxílicos na hemolinfa e avaliar possíveis alterações em metabolismo intermediário em relação ao consumo de oxigênio. Aumento na atividade de LDH e concentração de ácido lático indicaram que o fluazuron pode regular o metabolismo fermentativo em carrapatos. A exposição ao fluazuron também aumentou a concentração de glicose na hemolinfa, apesar de não ter havido diferença significativa na comparação entre as médias no mesmo dia de avaliação. Além de aumentar o conhecimento sobre o modo de ação do fluazuron, investigações sobre tais mecanismos também são úteis no descobrimento de novos efeitos secundários ainda não explorados.
RESUMO
Paracoccidioides brasiliensis is a thermodimorphic fungus associated with paracoccidioidomycosis (PCM), the most common systemic mycosis in Latin America. The infection is initiated by inhalation of environmentally dispersed conidia produced by the saprophytic phase of the fungus. In the lungs, P. brasiliensis assumes the parasitic yeast form and must cope with the adverse conditions imposed by cells of the host immune system, which includes a harsh environment, highly concentrated in reactive oxygen species (ROS). In this work, we used the ROS-generating agent paraquat to experimentally simulate oxidative stress conditions in order to evaluate the stress-induced modulation of gene expression in cultured P. brasiliensis yeast cells, using a microarray hybridization approach. The large-scale evaluation inherent to microarray-based analyses identified 2070 genes differentially transcribed in response to paraquat exposure, allowing an integrated visualization of the major metabolic changes that constitute the systemic defense mechanism used by the fungus to overcome the deleterious effects of ROS. These include overexpression of detoxifying agents, as well as of molecular scavengers and genes involved in maintenance of the intracellular redox potential. Particularly noteworthy was to verify that the oxidative stress resistance mechanism of P. brasiliensis also involves coordinated overexpression of a series of genes responsible for chitin-biosynthesis, suggesting that this pathway may constitute a specific regulon. Further analyses aiming at confirming and understanding the mechanisms that control such regulon may provide interesting new targets for chemotherapeutic approaches against P. brasiliensis and other pathogenic fungi.