Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar os aspectos biológicos de Helicoverpa zea e Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) em híbridos de milho com expressão de diferentes proteínas. Foram avaliadas as proteínas Cry1F, Cry1A(b), Cry1A.105 + Cry2Ab2 e Vip3A e seus respectivos isogênicos convencionais. As larvas foram alimentadas com espiguetas de milho Bt e convencional, trocadas a cada dois dias. Os parâmetros avaliados foram: sobrevivência 48 horas após eclosão, sobrevivência larval, peso de larvas e de pupas, período de desenvolvimento larval e período pré-imaginal. Observou-se efeito significativo da interação entre evento de milho Bt e espécie de Helicoverpa para todas as variáveis biológicas avaliadas. Larvas de H. armigera apresentaram maior sobrevivência 48 horas após eclosão em milho expressando a proteína Cry1F e a Vip3 em relação a H. zea. O período letal foi maior em H. armigera do que em H. zea, mas, em milho com expressão da proteína Cry1A(b), foi quatro vezes menor. Não houve sobrevivente para ambas as espécies de Helicoverpa em nenhum dos híbridos Bt avaliados. Nos isogênicos convencionais, o índice de adaptação de H. armigera foi superior ao de H. zea, o que indica maior facilidade de adaptação ao ambiente dessa espécie.

Abstract: he objective of this work was to evaluate the biological responses of Helicoverpa zea and Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) in maize hybrids expressing different proteins. The Cry1F, Cry1A(b), Cry1A.105 + Cry2Ab2, and Vip3A proteins and their isogenic conventional counterparts were evaluated. Larvae were fed on spikelets of Bt and conventional maize, which were changed every two days. The variables evaluated were: survival 48 hours after hatching, larval survival, larval and pupal weight, larval development period, and pre-imaginal period. There was a significant interaction between Bt maize event and Helicoverpa species for all evaluated biological variables. Helicoverpa armigera larvae showed higher survival 48 hours after hatching on maize expressing the Cry1F and Vip3 proteins when compared to H. zea. Lethal period was greater for H. armigera than for H. zea, but, in maize expressing Cry1A(b) protein, it was four times lower. There were no survivals for both Helicoverpa species in the evaluated Bt hybrids. In isogenic conventional counterparts, the adaptation index of H. armigera was higher than that of H. zea, which indicates greater ease of adaptation to the environment of that species.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o índice de adaptação e o tempo letal de populações da lagarta-do-cartucho [Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)] em milho Bt que expressa as proteínas Cry1Ab, Cry1F, Cry1A.105/Cry2Ab2 e Vip3Aa20. Três bioensaios foram conduzidos com lagartas coletadas em Inhaúma, MG, e em Sinop, MT. As lagartas dessas populações foram alimentadas com folhas de milho não Bt e Bt. As seguintes variáveis foram avaliadas: sobrevivência larval, biomassa de pupas e período de desenvolvimento larval. Em seguida, foram calculados os índices de adaptação e o tempo letal dessas populações. Para a análise do tempo letal, também foram utilizados dados de mortalidade de uma população obtida de milho Bt Cry1F em Piumhi, MG. O milho Bt Cry1Ab apresentou eficiência limitada, mas duradoura. Já os milhos Bt Cry1A.105/Cry2Ab2 e Vip3Aa20 reduziram o desempenho de S. frugiperda, respectivamente, a menos de 5 e 0%, independentemente da origem da colônia. A população originada de Sinop apresentou alto desempenho larval no milho Bt Cry1F, o que mostra sua resistência a essa proteína e certo nível de custo adaptativo. O tempo letal pode ser uma variável indicadora de evolução de resistência, pois é maior para as populações com maior adaptação.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the fitness index and lethal time of fall armyworm [Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)] populations on Bt corn expressing the Cry1Ab, Cry1F, Cry1A.105/Cry2Ab2, and Vip3Aa20 proteins. Three bioassays were conducted with larvae collected at the municipality of Inhaúma, in the state of Minas Gerais, and at the municipality of Sinop, in the state of Mato Grosso, Brazil. Larvae from these populations were fed with leaves of non-Bt and Bt corn. The following variables were evaluated: larval survival, pupae mass, and larval development period. Then, the fitness indexes and lethal time of these populations were calculated. For lethal time analysis, mortality data of a population collected from Cry1F Bt corn in the municipality of Piumhi, in the state of Minas Gerais, were also used. The Cry1Ab Bt corn showed a limited but durable efficiency. The Cry1A.105/Cry2Ab2 and Vip3Aa20 Bt corn reduced S. frugiperda performance, respectively, to less than 5 and 0%, regardless of the origin of the colony. The population from Sinop showed high larval performance in Cry1F Bt corn, showing its resistance to this protein and a certain level of fitness cost. The lethal time can be a variable that indicates evolution of resistance, since it is greater for populations with greater fitness.

ABSTRACT The cultivation of genetically modified crops in Brazil has led to the need to assess the impacts of this technology on non-target species. Under field conditions, the potential effect on insect biodiversity was evaluated by comparing a homogeneous corn field with conventional and transgenic maize, expressing different Bt proteins in seven counties of Minas Gerais, Brazil. The richness pattern of non-target insect species, secondary pests and natural enemies were observed. The results do not support the hypothesis that Bt protein affects insect biodiversity. The richness and diversity data of insects studied were dependent on the location and other factors, such as the use of insecticides, which may be a major factor where they are used.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia do evento piramidado (MON 89034), que expressa as proteínas Cry1A.105 e Cry2Ab2, no controle dos principais lepidópteros-praga da cultura do milho no Brasil, Spodoptera frugiperda, Helicoverpa spp. e Diatraea saccharalis. Os ensaios foram conduzidos em quatro regiões do país, com o híbrido DKB 390, submetido a seis tratamentos: híbrido com o evento piramidado, híbrido com o evento que expressa apenas a proteína Cry1A(b) (MON 810) e híbrido convencional (não Bt), todos com e sem manejo integrado de S. frugiperda. Para o evento piramidado, não foi necessário o controle químico em nenhum dos locais avaliados. Diferenças significativas foram observadas entre os tratamentos quanto aos danos e à presença de lagartas. Em geral, essas variáveis foram mais baixas no híbrido com o evento piramidado e mais altas no híbrido convencional, sem controle químico. Sob alta infestação, o controle químico reduziu os danos causados por S. frugiperda e D. saccharalis, tanto no evento que expressa apenas uma proteína, como no híbrido convencional. Com base nos danos causados pelos insetos, o evento piramidado Cry1A.105 e Cry2Ab2 é eficiente no controle dos principais lepidópteros-pragas do milho no Brasil.

The objective of this work was to evaluate the efficacy of the pyramided event (MON 89034), expressing Cry1A.105 and Cry2Ab2 proteins, in the control of the main lepidopteran maize pests in Brazil, Spodoptera frugiperda, Helicoverpa spp., and Diatraea saccharalis. The trials were conducted in four regions of the country, using the hybrid DKB 390, subjected to six treatments: hybrid containing the pyramided event, hybrid expressing only the protein Cry1A(b) (MON 810), and conventional hybrid (non Bt), all with and without integrated management for S. frugiperda. For the pyramided event, chemical control was not necessary in any of the evaluated locations. Significant differences were observed between treatments for larval damage and presence. In general, those variables were lower for the pyramided hybrid and higher for the conventional hybrid without chemical control. Under high infestation, chemical control reduced the damage caused by S. frugiperda and D. saccharalis both on the single protein event and on the conventional hybrid. Based on the damage caused by the insects, the pyramided event Cry1A.105 and Cry2Ab2 is efficient in the control of the main lepidopteran maize pests in Brazil.

A principal praga-alvo na cultura do milho é a lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae), que, pela sua ampla distribuição temporal e geográfica constitui-se em uma das espécies mais nocivas nas regiões tropicais das Américas. O objetivo foi avaliar o estádio de adaptação de S. frugiperda em 17 espécies hospedeiras, cultivadas ou selvagens, mais comuns no agroecossistema brasileiro. As plantas foram cultivadas em cinco épocas, entre 2006 e 2008, utilizando o milho como padrão. Larvas de S. frugiperda recém-eclodidas foram individualizadas e confinadas em copo plástico (50 mL), onde foram alimentadas com seções de folha nova de cada hospedeiro. O alimento foi substituído a cada dois dias por folhas frescas. Quatro variáveis biológicas foram avaliadas e utilizadas para se calcular um Índice de Adaptação (IA). Os resultados indicaram que a sobrevivência inicial de S. frugiperda variou de 100%, no milho, a 46%, no arroz. O período larval variou de 12,6 dias, no milho, a 27,1 dias, na grama batatais. A biomassa de pupa variou de 173,1 mg, no carrapicho, a 294,2 mg, no milho. O índice de adaptação, calculado com base nas variáveis biológicas de S. frugiperda, nos hospedeiros avaliados, variou de 17,43, no milho cultivado na época I, a 1,46, na cana-de-açúcar na época III. Para corrigir o efeito de época sobre o índice de adaptação de S. frugiperda nos hospedeiros, foi calculado o Índice Relativo de Adaptação (IRA), com base no índice de adaptação no milho (100%). Assim, com base no índice relativo de adaptação, estimado em condições de laboratório, os hospedeiros alternativos ao milho, para S. frugiperda, podem ser assim ordenados, do maior para o menor índice: sorgo granífero, sorgo selvagem, milheto, capim-tanzânia, amendoim, capim-marandu, capim-braquiária, caruru-de-porco, trigo, soja, algodão, feijão, arroz, capim-carrapicho, grama batatais e cana-de-açúcar.

The main target pest on maize is the fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae), which, by their seasonal and geographical distribution is one of the most damaging species in tropical regions of America. The objective was the evaluation of S. frugiperda fitness stage on 17 host plant species, cultivated or wild, most common in the Brazilian agro ecosystem. The plants were cultivated in five planting times, between 2006 and 2008, using corn as standard of comparison. Newly hatched larvae of S. frugiperda were individualized and confined in 50 mL plastic pots, where they were fed with new leaves of each host. Food was replaced every other day with fresh leaf sections of each plant host. Four biological variables were evaluated and used to estimate the Fitness Index (FI). The initial larval survival ranged from 100% on maize to 46% on rice. The larval period ranged from 12.6 days on maize to 27.1 days on bahiagrass. The pupa biomass ranged from 173.1 mg on burgrass to 294.2 mg on maize. The fitness index, calculated on the base of S. frugiperda fitness on each host ranged from 17.43 on maize cultivated at time I to 1.46 on sugarcane cultivated at time III. In order to correct the time effect on S. frugiperda fitness stage on hosts, the Relative Fitness Index (RFI) was calculated in relation to maize crop. According to this index, the host rank to S. frugiperda fitness was in decreasing order: grain sorghum, johnson grass, millet, guinea grass, peanut, bread grass, surinam grass, green amaranth, wheat, soybean, cotton, bean, rice, burgrass, bahiagrass and sugarcane.

O objetivo deste trabalho foi avaliar parâmetros biológicos da lagarta-do-cartucho do milho (Spodoptera frugiperda), alimentada com híbridos de milho Bt, que expressam a toxina Cry 1A(b), e com seus respectivos isogênicos não Bt. Os experimentos foram realizados no laboratório da Embrapa Milho e Sorgo, em Sete Lagoas, MG. Os parâmetros avaliados foram: sobrevivência de larvas após 48 horas, sobrevivência da fase larval e pré-imaginal, biomassa de larvas aos 14 dias de idade, biomassa de pupas, período de desenvolvimento larval, e não preferência alimentar de larvas do primeiro ínstar. Larvas de S. frugiperda apresentam menor sobrevivência nas primeiras 48 horas de alimentação e durante toda a fase larval, na maioria dos híbridos de milho Bt, em comparação ao milho não Bt. A biomassa de larvas e pupas foi sempre menor no milho Bt, e o período larval e o pré-imaginal, maior. Houve interação entre a toxina Cry 1A(b) e a base genética dos híbridos transgênicos, quanto à sobrevivência e à biomassa larval. Larvas recém-eclodidas de S. frugiperda apresentam preferência pela alimentação em milho não Bt.

The objective of this work was to evaluate biological parameters of maize fall armyworm (Spodoptera frugiperda) fed with Bt maize hybrids expressing the Cry 1A(b) toxin, and with its isogenic non-Bt hybrids. The experiments were carried out in the laboratory of Embrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, MG, Brazil. The parameters evaluated were: survival of larvae after 48 hours, survival of larval and preimaginal phases, larvae biomass at 14 days of age, pupae biomass, larval development period, and feeding non‑preference of first instar larvae. Larvae of S. frugiperda show less resistance in the first 48 hours of feeding and during the entire larval phase in most Bt maize hybrids, in comparison to non-Bt maize. The biomass of larvae and pupae developed in Bt maize was always smaller, and the larval and preimaginal period were longer. There was interaction between the Cry 1A(b) toxin and the genetic base of the transgenic hybrids regarding survival and larval biomass. Newly hatched S. frugiperda larvae show preference for feeding on non-Bt maize.

A lagarta-do-cartucho do milho (Spodoptera frugiperda (J. E. Smith)) tem sido controlada com inseticidas sintéticos. Uma das caracteristicas do nim (Azadirachta indica A. Juss) é sua atividade inseticida contra pragas, como sucedâneo aos sintéticos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade inseticida do extrato aquoso das folhas do nim sobre a lagarta-do-cartucho do milho, em laboratório. Bioensaios com diferentes concentrações de extrato em dieta artificial, tendo o inseticida chlorpyrifos como testemunha, revelaram, 15 dias após infestação com larvas, eficiência equivalente entre as concen- trações 3,60 a 10,00 mg mL-1. A análise de Probit mostrou CL50 = 2,67 mg mL-1; o extrato aquoso das folhas de nim apresenta, portanto, efeito inseticida sobre a lagarta-do-cartucho do milho.

The fall armyworm (Spodoptera frugiperda (J. E. Smith)) has been controlled with synthetic insecticides bringing risk to the environment. Neem (Azadirachta indica A. Juss) is reported to be a natural alternative to synthetic insecticides against many insect species. The objective of this work was to evaluate the activity of neem leaves aqueous extract on fall armyworm, in laboratory. Bioassays carried out using artificial feed with various extract concentrations, and chlorpyrifos as control, indicated, 15 days after larvae infestation, similar efficiency in concentrations from 3.60 to 10.00 mg mL-1. Probit analysis showed LC50 = 2.67 mg mL-1. Hence, aqueous extract from neem leaves are active against fall armyworm.