Entre os insetos fitófagos que atacam as culturas, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera, Noctuidae) destaca-se como uma praga polífaga que causa prejuízos na fase inicial da cultura do arroz. No seu controle, o entomopatógeno Bacillus thuringiensis Berliner revela-se tóxico devido à síntese de proteínas Cry. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade das cepas e proteínas Cry de B. thuringiensis thuringiensis 407 (pH 408) e B. thuringiensis kurstaki HD-73 sobre S. frugiperda. As duas cepas bacterianas foram avaliadas, in vitro, em lagartas de 1º instar de S. frugiperda, através de ensaios de histopatologia. As proteínas Cry1Ab e Cry1Ac, codificadas pelas respectivas cepas de B. thuringiensis, foram avaliadas in vivo, através de bioensaios com lagartas de 1º instar de S. frugiperda para determinação da Concentração Letal Média (CL50). Os resultados da análise histopatológica do intestino médio das lagartas S. frugiperda mostram que o tratamento com a cepa B. thuringiensis thuringiensis foi mais eficiente e a degradação das microvilosidade iniciou-se 9 horas após a aplicação dos tratamentos (HAT). Para B. thuringiensis kurstaki, o mesmo efeito foi observado, 12 HAT. Os dados de toxicidade das proteínas de Cry1Ab e Cry1Ac revelaram para a espécie-alvo uma CL50 de 9,29 e 1,79 μg.cm-2, respectivamente. As cepas e proteínas sintetizadas por B. thuringiensis thuringiensis e B. thuringiensis kurstaki são eficientes no controle de S. frugiperda, e poderão ser usadas na produção de novos biopesticidas ou a utilização dos genes na transformação genética de Oryza sativa L.

Among the phytophagous insects which attack crops, the fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera, Noctuidae) is particularly harmful in the initial growth phase of rice plants. As a potential means of controlling this pest, and considering that the entomopathogen Bacillus thuringiensis Berliner demonstrates toxicity due to synthesis of the Cry protein, the present study was undertaken to evaluate this toxic effect of B. thuringiensis thuringiensis 407 (pH 408) and B. thuringiensis kurstaki HD-73 on S. frugiperda. The following method was used. Both bacterial strains were evaluated in vitro in 1st instar S. frugiperda caterpillars, by means of histopathological assays. The Cry1Ab and Cry1Ac proteins, codified by the respective strains of B. thuringiensis, were evaluated in vivo by bioassays of 1st instar S. frugiperda caterpillars in order to determine the Mean Lethal Concentration (LC50). The results of the histopathological analysis of the midget of S. frugiperda caterpillars demonstrate that treatment with the B. thuringiensis thuringiensis strain was more efficient, because the degradations of the microvilosities started 9 hours after treatment application (HAT), while in the B. thuringiensis kurstaki the same effect was noticed only after 12 HAT. Toxicity data of the Cry1Ab and Cry1Ac proteins presented for the target-species LC50 levels of 9.29 and 1.79 μg.cm-2 respectively. The strains and proteins synthesised by B. thuringiensis thuringiensis and B. thuringiensis kurstaki are effective in controlling S. frugiperda, and may be used to produce new biopesticides or the genes may be utilised in the genetic transformation of Oryza sativa L.

RESUMO A lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae), é considerada a principal praga das gramíneas, especialmente da cultura do milho, responsável pelo intenso uso de inseticidas nas áreas agrícolas, ocasionando aumento nos custos e preocupações ambientais. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de vinte extratos de plantas, sobre a mortalidade larval de S. frugiperda. Os extratos foram obtidos por meio da mistura das folhas ou raízes das plantas numa proporção de 1:10. A infusão foi obtida pela adição de água aquecida a 90º C e o macerado preparado com água a 4º C. Nos bioensaios foram utilizadas 60 lagartas de segundo ínstar, por tratamento, onde foram aplicados 100 ?L dos extratos vegetais e, na testemunha, água destilada. Os extratos vegetais foram avaliados por espectofotometria e SDS-PAGE. Dentre as vinte espécies testadas, 7 apresentaram mortalidade para lagartas de S. frugiperda. Petiveria alliacea. Malva silvestris. Bacharis genistelloides. Zengiber officinale. Artemisia verlotorum. Cymbopogon citratus e Ruta graveolens. As taxas de mortalidade provocadas por esses extratos devem estar relacionadas às substâncias que ainda não foram avaliadas e que deverão ser alvo de futuros estudos.

ABSTRACT The armyworm, Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae), is considered the main pest of the maize crop, being responsible for the intense use of synthetic insecticide in agricultural areas and the consequent rise in costs and environmental concerns. The aim of this study was to evaluate the effect of 20 plant extracts on the larval mortality of S. frugiperda. Extracts were obtained through a mix of plant leaves or roots, in a 1:10 proportion. The infusion was obtained by the addition of hot water at 90ºC and the grinding was prepared with water at 4º C. Sixty second-instar caterpillars were used per treatment in the bioassays when 100 ?L of plant extracts were applied, while distilled water was applied in the control treatments. The plant extracts were assessed by spectrophotometry and SDS-PAGE. Of the 20 species tested, 7 showed mortality for caterpillars S. frugiperda. Petiveria alliacea. Malva sylvestris. Bacharis genistelloides,Zengiber officinale. Artemisia verlotorum,Cymbopogon citratus and Ruta graveolens. Mortality rates caused by these extracts must be related to substances that have not been evaluated and should be the target of future studies.