Efeitos de inseticidas no aparelho digestivo de Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae) e seu predador Podisus nigrispinus (Heteroptera: Pentatomidae)

Abstract

A lagarta desfolhadora Anticarsia gemmatalis Hübner (Lepidoptera: Noctuidae) é uma praga da soja. O controle desse inseto enfrenta, entre outros desafios, a ocorrência de populações resistentes a diferentes inseticidas, sendo necessária a busca por novos agentes químicos. A abamectina é um inseticida neurotóxico que causa paralisia muscular e a flupiradifurona pertence ao novo grupo butenolidas, causando hiperexcitabilidade nos insetos. O presente estudo avaliou o potencial da abamectina e flupiradifurona no controle de lagartas A. gemmatalis e em seu predador Podisus nigrispinus. Para isso, fizemos a exposição das lagartas às concentrações previamente estabelecidas e a partir das análises estatísticas foram determinadas as concentrações letais (CL) de ambos os inseticidas. As curvas de sobrevivência foram estabelecidas a partir da exposição das lagartas às concentrações letais. O efeito anti- alimentar foi analisado a partir da exposição das lagartas às folhas de soja tratadas com CL 50 . Os testes de histopatologia e citotoxicidade foram realizados após exposição das lagartas e de seu predador à dieta contaminada com concentração letal (CL 90 ). A abamectina é tóxica para a lagarta e causa efeito anti-alimentar diminuindo o consumo foliar e promovendo danos nas células do intestino médio, incluindo desorganização da borda estriada epitelial e das células caliciformes, formação de vacúolos autofágicos nas células digestivas, degeneração da matriz peritrófica, acúmulo de mitocôndrias de diferentes formas e fragmentos celulares liberados no lúmen do intestino que mostram ser indicativos de morte celular. Alterações na morfologia do epitélio intestinal das lagartas foram observadas como, presença de protrusões citoplasmáticas, vacuolização, degradação da borda estriada de acordo com os tempos de exposição. As lagartas expostas por 24 horas mostraram ter uma possível resposta de recuperação do tecido. No intestino do percevejo houve alteração do epitélio como desorganização, intensa vacuolização e condensação da cromatina nuclear das células digestivas. Maior quantidade de carboidratos nos trofócitos, maior diâmetro e quantidade de gotas lipídicas citoplasmáticas foram observados em percevejos expostos ao inseticida comparado ao controle. A quantidade de proteínas não diferiu em relação ao controle. Esses resultados mostram que a abamectina e a flupiradifurona são tóxicas para as lagartas reforçando seu potencial no controle dessa praga. Entretanto, os efeitos causados pela flupiradifurona em seu predador, podem indicar baixa seletividade dessa substância. PALAVRAS-CHAVE: Citotoxicidade. Controle de pragas. Efeito indireto. Histopatologia. Lagarta-da-soja. Predador. Sistema digestivo. Toxicidade.

The defoliator caterpillar Anticarsia gemmatalis Hübner (Lepidoptera: Noctuidae) is a soybean pest. The control of this insect faces, among other challenges, the occurrence of populations resistant to different insecticides, requiring the search for new chemical agents. Abamectin is a neurotoxic insecticide that causes muscle paralysis and flupyradifurone belongs to the new butenolides group, causing hyperexcitability in insects. The present study evaluated the potential of abamectin and flupyradifurone in the control of A. gemmatalis caterpillars and its predator Podisus nigrispinus. For this, we exposed the caterpillars to previously established concentrations and based on the statistical analyzes, the lethal concentrations of both insecticides were determined. Survival curves were established from exposure of caterpillars to lethal concentrations. The anti-feeding effect was analyzed from the exposure of caterpillars to soybean leaves treated with lethal concentration (LC50). Histopathology and cytotoxicity tests were performed after exposing the caterpillars and their predator to a diet contaminated with lethal concentration (LC90). Abamectin is toxic to the caterpillar and causes an anti-feeding effect by decreasing leaf consumption and promoting damage to midgut cells, including disorganization of the epithelial striated border and goblet cells, formation of autophagic vacuoles in digestive cells, peritrophic matrix degeneration, accumulation of mitochondria of different shapes and cell fragments released into the lumen of the intestine that are shown to be indicative of cell death. Changes in the morphology of the intestinal epithelium of the caterpillars were observed, such as the presence of cytoplasmic protrusions, vacuolation, degradation of the striated border according to the exposure times. Caterpillars exposed for 24 hours showed a possible tissue recovery response. In the bug's gut there was alteration of the epithelium such as disorganization, intense vacuolization and condensation of the nuclear chromatin of the digestive cells. Higher amount of carbohydrates in trophocytes, larger diameter and amount of cytoplasmic lipid droplets were observed in bugs exposed to the insecticide compared to the control. The amount of protein did not differ from the control. These results show that abamectin and flupyradifurone are toxic to caterpillars, reinforcing their potential to control this pest. However, the effects caused by flupyradifurone on its predator may indicate low selectivity of this substance. KEYWORDS: Cytotoxicity. Pest control. Indirect effect. Histopathology. Soybean Caterpillar. Predator. Digestive system. Toxicity.