Ozônio como alternativa de manejo de resistência à fosfina

Abstract

Este trabalho teve por objetivos avaliar a toxicidade do ozônio a populações de Tribolium castaneum, Rhyzopertha dominica e Oryzaephilus surimanensis; determinar se existe resistência cruzada entre o ozônio e a fosfina; averiguar se há relação entre a toxicidade do ozônio e o metabolismo respiratório dos insetos; determinar os padrões reprodutivos das populações na ausência de pressão seletiva e prover evidências de custos adaptativos associados à resistência à fosfina. Foram utilizadas 16 populações brasileiras de T. castaneum, 11 de R. dominica e nove de O. surinamensis coletadas nos estados de Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, Paraná e São Paulo. Nos bioensaios de toxicidade, fixou-se a concentração do ozônio em 150 ppm, em fluxo contínuo de 2 L min-1. Os tempos letais para causar 50 e 95% de mortalidade (TL50 e TL95) de cada população foram estimados por meio de bioensaios de tempo-resposta e usados para calcular as respectivas razões de resistência (RRs). Os padrões da taxa respiratória e do crescimento instantâneo (ri) de cada população das três espécies foram avaliados. Adicionalmente, foram avaliadas as taxas de desenvolvimento e de crescimento populacional de duas populações resistentes à fosfina e duas susceptíveis de cada espécie. Nenhuma das populações estudadas mostrou resistência ao ozônio. A razão de resistência para os TL50 das populações de T. castaneum, R. dominica e O. surinamensis variou, respectivamente, de 1,00 a 1,76; 1,03 a 1,32; e 1,0 a 1,58 vezes da população de maior para a de menor susceptibilidade. Por outro lado, algumas destas populações apresentam elevada resistência à fosfina, indicando que não há resistência cruzada entre o ozônio e a fosfina. Foram observados diferentes padrões respiratórios entre as populações de cada espécie, indicando que a toxicidade do ozônio não teve relação com o metabolismo respiratório dos insetos. Diferentes padrões reprodutivos foram verificados nas taxas de desenvolvimento e de crescimento populacional, onde algumas populações resistentes à fosfina apresentaram custo adaptativo na ausência do inseticida. Como essas populações não mostraram resistência ao ozônio, independentemente de serem resistentes ou susceptíveis à fosfina, é possível que o ozônio venha a se tornar uma alternativa ao uso da fosfina nos programas de manejo de resistência a esse fumigante.

The objectives of the present study were to evaluate the ozone toxicity to populations of Tribolium castaneum, Rhyzopertha dominica and Oryzaephilus surimanensis, to determine if there is cross resistance between ozone and phosphine; to verify if there is relationship between the ozone toxicity and respiratory metabolism of the insects; to determine the reproductive standards of the populations in the absence of selective pressure and provide evidence of adaptive costs associated with phosphine resistance. Sixteen Brazilian populations of T. castaneum, 11 of R. dominica and nine of O. surinamensis were collected from the states of Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, Paraná and São Paulo. In the toxicity bioassays, the concentration of the ozone was fixed in 150 ppm (2 L min-1 flow). The lethal exposure time for 50 or 95% of mortality (TL50 and TL95) of each insect population was estimated through time-response bioassays and used to calculate respective resistance ratios (RRs). The respiratory and instantaneous growth rates (ri) of each population of three species were evaluated. In addition, the development and population growth rate of two phosphine resistant and two susceptible populations of each specie were evaluated. None of the tested populations showed ozone resistance. The resistance ratios at TL50 of the populations of T. castaneum, R. dominica and O. surinamensis ranged, respectively, from 1.00 to 1.76, 1.03 to 1.32, and 1.0 to 1.58- fold. In contrast, some of these populations showed high resistance to phosphine, indicating that there was no cross resistance between ozone and phosphine. Different respiratory standards were observed among the populations of each species, suggesting that ozone toxicity was not influenced by the respiratory metabolism of insects. Different reproductive standards were found in the development and populational growth rates, where some phosphine resistant populations showed adaptative costs in the absence of the insecticide. Since these populations did not show ozone resistance, independent of the resistance or susceptibility to phosphine, ozone can be one of the major eco-friendly alternative to phosphine for use in managing resistant pest populations.