Survival and demography of the tomato borer (Tuta absoluta) exposed to citrus essential oils and major compounds

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Resumo

A traça-do-tomateiro Tuta absoluta (Meyrick, 1917) (Lepidoptera: Gelechiidae) é uma praga global de rápida dispersão e de difícil controle, devido aos inúmeros casos de resistência aos ingredientes ativos empregados para o seu controle. Com isso a avaliação de óleos essenciais para desenvolvimento de novos produtos com potencial inseticida é importante. O objetivo desse trabalho foi avaliar os efeitos letal e subletais de óleos essenciais (OEs) de Citrus aurantifolia (lima), Citrus aurantium (petitgrain) e Citrus aurantium bergamia (bergamota) e de seus compostos majoritários sobre T. absoluta. Para tanto, primeiramente os OEs foram solubilizados em acetona na concentração de 100 μg μL-¹ e alíquotas (1 μL) foram aplicadas no dorso de lagartas de 2º ínstar com microseringa (Hamilton 50 μL). A avaliação da sobrevivência foi feita a cada 12 h até o total de 72 h; em todos os experimentos desse estudo o tratamento controle consistiu de lagartas expostas apenas a 1 μL de acetona. O tempo letal mediano (TL50) das lagartas expostas aos óleos de petitgrain e lime foi de 13,57 h enquanto as tratadas com bergamota tiveram TL50 de 19,34 h. Os OEs foram submetidos à análise de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG-EM) e identificados os compostos majoritários. No OE de lima foi encontrado 44,74% de alfa-terpinol; 55,45% e 58,12% de acetato de linalila para petitgrain e bergamota, respectivamente. Para determinação da dose letal mediana (DL50) utilizaram-se seis doses dos OEs baseadas em progressão aritmética e em experimentos prévios, sendo de 100; 75; 55; 41,3 e 31,6 e 17,3 μg μL-¹. As DL50 dos OEs de lima, petitgrain e bergamota foram 33,75, 38,78 e 35,05 μg μL-¹, respectivamente. Para determinação da toxicidade dos componentes majoritários usaram-se soluções em concentração equivalente à DL50 dos OEs; sendo 16,2 μg μL-1 (alfa-terpineol) e 25,8 μg μL-1 (acetato de linalila). Foi aplicado uma alíquota de 1 μL da solução no dorso de lagartas de 2º ínstar e a sobrevivência foi avaliada durante período de 72 h. Os compostos majoritários apresentaram toxicidade inferior à encontrada dos OEs, não sendo capazes de eliminar metade da população testada. Para construção da tabela de vida, primeiramente as lagartas de 2º ínstar foram expostas a 1 μL da DL50 dos OEs e avaliadas diariamente. Os tratamentos reduziram a duração dos ínstares larvais, duração do período de pupa, fecundidade, oviposição e viabilidade de ovos. Com isso houve redução dos parâmetros de crescimento populacional da praga. Sendo assim, nesse estudo comprovou-se que os OEs de C. aurantifolia (lima), C. aurantium (petitgrain) e C. aurantium bergamia (bergamota) causam efeitos letais em T. absoluta. Quando OEs foram empregados em doses subletais prejudicaram negativamente parâmetros demográficos dessa praga.

Abstract

The tomato borer, Tuta absoluta (Meyrick, 1917) (Lepidoptera: Gelechiidae) is a global pest that have dispersed quickly over the countries. That pest shows high level of resistance to insecticides commonly used. Therewith the evaluation of essential oils toxicity it’s important for development of new insecticide molecules. In this study we evaluated the lethal and sublethal effects of Citrus aurantifolia (lime), Citrus aurantium (petitgrain) and Citrus aurantium bergamia (bergamot) essential oils and its major compounds against T. absoluta. Therefore, the EOs were solubilized in acetone at 100 μg μL-¹ and 1 μL of that solution were applied to the mid-dorsal abdominal region of 2º instar larvae using a microsyringe (Hamilton 50 μL). The survival was assessed every 12 h up to a total of 72 h; in all experiments in this study, the control treatments consisted of 2º instar larvae exposed to only 1 μL of acetone. The lethal time 50 (LT50) of larvae exposed to petitgrain and lime EOs was 13.57 h while those treated with bergamot had LT50 of 19.34 h. For chemical characterization, EOs were submitted to gas chromatography analysis coupled to mass spectrometry (GC-ME) and the major compounds were identified. Results show lime EO had 44.74% of alpha-terpinol; petitgrain and bergamot have 55.45% and 58.12% of linalyl acetate respectively. To determine the median lethal dose (LD50), six doses of EOs were used based on arithmetic progression and previous experiments, being them, 100; 75; 55; 41.3 and 31.6 and 17.3 μg μL-¹. The LD50 of the EOs for lime, petitgrain and bergamot were 33.75, 38.78 and 35.05 μg μL-¹, respectively. To determine the toxicity of the major components, solutions were used in the concentration equivalent to LD50 in the OEs; 16.2 μg μL-1 (alpha-terpineol) and 25.8 μg μL-1 (linalyl acetate). After applying a 1 μL aliquot on the dorsal abdominal region of 2º instar larvae, survival was assessed for a period of 72 h. The majority compounds showed toxicity lower than that found in EOs, not being able to eliminate half of the tested population. To life table analysis, the 2º instar larvae were exposed to 1 μL of the LD50 of the EOs and evaluated daily. The treatments reduced the duration of larval instars, duration of the pupal period, fertility, oviposition and egg viability. As a result, there was a reduction in the population growth parameters of T. absoluta. Thus, in this study it was proved that the EOs of C. aurantifolia (lime), C. aurantium (petitgrain) and C. aurantium bergamia (Bergamot) cause lethal effects in T. absoluta. When EOs were used in sublethal doses, they affected reproductive and demographic parameters of this pest.

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SILVA, G. T. de P. Survival and demography of the tomato borer (Tuta absoluta) exposed to citrus essential oils and major compounds. 2021. 51 p. Tese (Doutorado em Entomologia) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2021.

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