Selectivity and pathogenicity of Beauveria bassiana and Cordyceps javanica in arthropod pest management systems

Abstract

Integrated pest management (IPM) may benefit from the combined use of biological control agents to reduce pesticide dependence and contribute to the sustainability of agricultural systems. However, the integration of multiple natural enemies requires prior evaluation of their compatibility, particularly when microbial agents are applied in systems where predatory arthropods are also present. This study evaluated the selectivity and pathogenicity of commercial isolates of the entomopathogenic fungi Beauveria bassiana and Cordyceps javanica through laboratory bioassays with arthropods that commonly coexist in agroecosystems, including the whitefly Bemisia tabaci, the two-spotted spider mite Tetranychus urticae, and two predatory mites of the genus Amblyseius. Bioassays were conducted using the field-recommended concentration for the control of Bemisia tabaci. At this concentration, the effects of fungal exposure on survival, development, and reproduction of the predatory mites A. herbicolus and A. tamatavensis were assessed following direct exposure by immersion. In parallel, the pathogenicity and efficacy of the fungi against the target pest B. tabaci were evaluated, as well as their effects on T. urticae. Exposure to both fungal species, at the tested concentration, did not significantly affect survival of adult or juvenile stages of either predator species. Oviposition of A. tamatavensis was not affected, whereas A. herbicolus exhibited only transient, time-dependent variation in oviposition following exposure to C. javanica, without persistent reductions. Against the pests, the fungal isolates exhibited pathogenic effects on B. tabaci and influenced the performance of T. urticae. Overall, the results indicate that B. bassiana and C. javanica, at the evaluated concentration, can be used in combination with predatory mites of the genus Amblyseius without pronounced negative effects on key predator life-history traits. These findings support the feasibility of combining these agents within IPM programs and contribute to the development of integrated strategies for managing arthropod pest complexes. Keywords: biological control; predatory mites; entomopathogenic fungi.O manejo integrado de pragas (MIP) pode se beneficiar do uso combinado de agentes de controle biológico para reduzir a dependência de pesticidas e contribuir para a sustentabilidade dos sistemas agrícolas. No entanto, a integração de múltiplos inimigos naturais requer avaliação prévia de sua compatibilidade, especialmente quando agentes microbianos são aplicados em sistemas nos quais artrópodes predadores também estão presentes. Este estudo avaliou a seletividade e a patogenicidade de isolados comerciais dos fungos entomopatogênicos Beauveria bassiana e Cordyceps javanica por meio de bioensaios laboratoriais com artrópodes que comumente coexistem em agroecossistemas, incluindo a mosca-branca Bemisia tabaci, o ácaro-rajado Tetranychus urticae e ácaros predadores do gênero Amblyseius. Os bioensaios foram conduzidos utilizando a concentração de campo recomendada para o controle de Bemisia tabaci. Nessa concentração, foram avaliados os efeitos da exposição fúngica sobre a sobrevivência, o desenvolvimento e a reprodução dos ácaros predadores Amblyseius herbicolus e Amblyseius tamatavensis, após exposição direta por imersão. Em paralelo, foram avaliadas a patogenicidade e a eficácia dos fungos contra a praga-alvo B. tabaci, bem como seus efeitos sobre T. urticae. A exposição a ambas as espécies fúngicas, na concentração testada, não afetou significativamente a sobrevivência dos estágios adulto ou juvenil de nenhuma das espécies de predadores. A oviposição de A. tamatavensis não foi afetada, enquanto A. herbicolus apresentou apenas variação transitória e dependente do tempo na oviposição após a exposição a C. javanica, sem reduções persistentes. Em relação às pragas, os isolados fúngicos exibiram efeitos patogênicos sobre B. tabaci e influenciaram o desempenho de T. urticae. De modo geral, os resultados indicam que B. bassiana e C. javanica, na concentração avaliada, podem ser utilizados em combinação com ácaros predadores do gênero Amblyseius sem efeitos negativos pronunciados sobre traços-chave do histórico de vida dos predadores. Esses achados sustentam a viabilidade da combinação desses agentes em programas de MIP e contribuem para o desenvolvimento de estratégias integradas para o manejo de complexos de artrópodes-praga. Palavras-chave: controle biológico; ácaros predadores; fungos entomopatogênicos