Ecology and behavior of soybean lepidopteran pestes and their impact on the refuge recommendations

Abstract

Resumo: A estratégia de refúgio é uma das ferramentas do Manejo de Resistência de Insetos (MRI) implementada para retardar a evolução da resistência de lepidópteros desfolhadores, como Anticarsia gemmatalis Hübner (Lepidoptera: Erebidae) e Chrysodeixis includens (Walker) (Lepidoptera: Noctuidae) à soja Cry1Ac. No entanto, informação sobre biologia e comportamento ainda são cruciais para desenvolver as recomendações de MRI, incluindo injúria nas plantas não-Bt do refúgio cultivadas adjacentes às áreas Bt. Assim como, diferenças na data de plantio da soja Bt e o correspondente refúgio, causando assincronia no estádio fenológico das duas culturas, podem influenciar a oviposição das mariposas, e a distância máxima recomendada para plantar o refúgio é baseada em estudos que documentam a capacidade de voo de Ostrinia nubilalis Hübner (Lepidoptera: Crambidae) e Spodoptera frugiperda J. E. Smith (Lepidoptera: Noctuidae). Neste trabalho, conduziu-se experimentos com escolha de oviposição para investigar se há preferência por plantas Bt ou não-Bt, com ou sem injúria larval e diferentes estádios fenológicos. Também se conduziu experimentos para determinar a distância de voo das duas espécies em área de produção de soja, através da técnica de marcação, liberação e recaptura. Os resultados indicam que a capacidade de voo de A. gemmatalis é maior que os 800 metros recomendados, mas a maioria das mariposas de C. includens foram capturadas a menos de 800 metros. Fêmeas das duas espécies estavam acasaladas mesmo quando recapturadas próximo ao ponto de liberação. Preferência de oviposição por plantas Bt foi observada quando o refúgio foi semeado 5 dias depois da área Bt, e por plantas Bt quando o refúgio teve maior porcentagem de desfolha que as plantas Bt. Os resultados deste estudo reforçam a necessidade de MRI em soja Bt, considerando a escolha da cultivar para o refúgio com fenologia semelhante, plantio no mesmo dia que a soja Bt e adoção dos níveis de ação no refúgio para reduzir o comportamento de evitar plantas com injúria pelas mariposas.

Abstract: Refuge strategy is one of the Insect Resistance Management (IRM) tools to delay the evolution of resistance of the lepidopteran defoliators, such as, Anticarsia gemmatalis Hübner, 1818 (Lepidoptera: Erebidae) and Chrysodeixis includens (Walker, 1858) (Lepidoptera: Noctuidae) to Cry1Ac soybean. However, biology and behavior information is still critical in the development of IRM recommendations, including feeding in refuge non-Bt plants cultivated with Bt fields. In addition, differences in planting date of Bt field and corresponded refuge, and desynchronization of crop phenology of Bt and non-Bt cultivars may influence the moth oviposition, and the recommended maximum distance to plant refuge is based on studies documenting the moth capacity of Ostrinia nubilalis Hübner (Lepidoptera: Crambidae) and Spodoptera frugiperda J. E. Smith (Lepidoptera: Noctuidae). Here, choice experiments were performed to investigate if there is oviposition preference for Bt or non-Bt plants, with or without larval injury, and at different phenological growth stages. Also, to determine the flight distance of both species in a soybean production area, by the mark-release-recapture technique. The results indicated that flight capacity of A. gemmatalis is more than the 800 meters that is recommended, but prevalent recapture of Chrysodeixis includens were less than 800 meters. Females of both species were mated even very close to the release point. Oviposition preference was observed for Bt plants when refuge was sown 5 days after the Bt area for Bt plants when the refuge had a higher defoliation percentage. Furthermore, the results of this study reinforce the need of the IRM in Bt soybean, considering the selection of cultivar for refuge with similar growth phenology, planting at the same date the Bt crop and refuge area, and adoption of economic threshold in refuge area to reduce moth oviposition avoidance in injured plants.