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Sublethal effects of synthetic insecticides on life history of Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera, Aphididae) under varying temperatures
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Universidade Federal de Lavras
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Departamento de Entomologia
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
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Dados abertos
Resumo
Myzus persicae (Sulzer) (1776) (Hemiptera: Aphididae) tem uma ampla distribuição geográfica e é considerado uma praga de importância econômica em várias culturas agrícolas. Este trabalho foi realizado para investigar como a exposição letal e subletal do M. persicae aos inseticidas sintéticos (ou seja, neonicotinóides, organofosforados e piretróides), juntamente com a variação de temperatura, afetam os traços biológicos e reprodutivos, e obtendo uma melhor compreensão do papel do estresse oxidativo nas respostas aos afídeos. Para este fim, primeiro melhoramos nosso protocolo de cultivo de pulgões testando o uso potencial de um hidrogel como substrato de criação. Também determinamos as curvas concentração-resposta de cinco inseticidas (clorpirifos, deltametrina, tiametoxam, lambda-cialotrina, tiametoxam + lambda-cialotrina e imidacloprido) para o afídeo verde sob quatro temperaturas diferentes (15, 20, 25, e 28°C). Em seguida, testamos o efeito de baixas concentrações (CL1, CL5, CL10, CL15, CL20 e CL30) de cada inseticida sobre a longevidade e a fecundidade do M. persicae. Em seguida, avaliamos as respostas de estresse oxidativo dos afídeos expostos a diferentes baixas concentrações de imidacloprido, medindo seu conteúdo de malondialdeído (MDA) e H2O2 em diferentes pontos de tempo (12 e 48 horas). Os resultados mostraram que as colônias de M. persicae podem ser mantidas ao longo do tempo através da produção de descendentes suficientes usando hidrogel. Além disso, as toxidades dos produtos químicos testados e seu efeito estimulante sobre a fecundidade e longevidade variaram de acordo com as temperaturas. Além disso, tal variação na resposta hormética poderia estar ligada, ainda que apenas parcialmente, às respostas ao estresse oxidativo induzido pela exposição a baixas concentrações de inseticidas. Portanto, os resultados obtidos aqui forneceram informações importantes sobre os mecanismos de adaptação desses organismos em ambientes desafiadores, o que será de suma importância para o desenho de estratégias de manejo de M. persicae em agroecossistemas.
Abstract
Myzus persicae (Sulzer) (1776) (Hemiptera: Aphididae) has a wide geographic distribution and is considered a pest of economic importance in several agricultural crops. This work was carried out to investigate how lethal and sublethal exposure of M. persicae to synthetic insecticides (i.e., neonicotinoids, organophosphate, and pyrethroids) together with temperature variation, affect the biological and reproductive traits , and gaining a better understanding of the oxidative stress role in the aphids responses. To this end, we first improved our aphid-rearing protocol by testing the potential use of a hydrogel a rearing substrate. We also determined the concentration-response curves of five insecticides (chlorpyrifos, deltamethrin, thiamethoxam, lambda-cyhalothrin, thiamethoxam + lambda-cyhalothrin, and imidacloprid) for the green aphid under four different temperatures (15, 20, 25, and 28°C). Then, we tested the effect of low concentrations (LC1, LC5, LC10, LC15, LC20, and LC30) of each insecticide on the longevity and fecundity of M. persicae. Subsequently, we evaluated the oxidative stress responses of exposed aphids to different low concentrations of imidacloprid by measuring their malondialdehyde (MDA) and H2O2 contents at different time points (12 and 48 hours). The results showed that colonies of M. persicae can be maintained over time by producing sufficient offspring using hydrogel. Furthermore, the toxicities of the tested chemicals and their stimulatory effect on fecundity and longevity varied according to temperatures. In addition, such variation in hormetic response could be linked, eventhough only partially, to the oxidative stress responses induced by the exposure to low concentrations of insecticides. Therefore, the results obtained here have provided important information on the adaptation mechanisms of these organisms in challenging environments, which will be of paramount importance for the design of management strategies for M. persicae in agroecosystems.
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SILVA, A. P. N. da. Sublethal effects of synthetic insecticides on life history of Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera, Aphididae) under varying temperatures. 2023. 170 p. Tese (Doutorado em Entomologia)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.