Effect of Two Bacillus thuringiensis1 Proteins on Development of the Fall Armyworm2 after Seven-Day Exposure Efecto en el Desarrollo del Gusano Cogollero2 Después de Ser Expuesto por Siete Días a Dos Proteínas de Bacillus thuringiensis1

Authors

Maribel Portilla, USDA-ARS Southern Insect Management Research UnitFollow
Carlos A. Blanco, USDA-ARS Southern Insect Management Research UnitFollow
Reneé Arias, USDA-ARS,National Peanut Research Laboratory
Yu Cheng Zhu, USDA-ARS Southern Insect Management Research Unit

Date of this Version

2020

Citation

VOL. 45, NO. 2 SOUTHWESTERN ENTOMOLOGIST JUN. 2020

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Abstract

Field-evolved resistance of fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae), to the bacterium Bacillus thuringiensis (Bt) has been reported worldwide as one of the most serious threats to the sustainability of Bt maize crop. Therefore, it is important to assess the magnitude of adult survival and the possibility of cross-resistance of fall armyworm neonates exposed to Bt proteins. In this study, bioassays were used to examine susceptibility of two field-collected Cry1Fa-resistant strains of fall armyworm from Puerto Rico (456RR, 512RR) and their crosses with a susceptible strain (Monsanto SS) (456SR-RS, 512SR-RS). LC50 values varied in both Cry1Fa-resistant strains and in their backcrosses with the susceptible strain. The two RR strains were more tolerant to Cry1Fa and Cry1Ac proteins in earlier instars of development than were their crosses. Greater survival to the adult stage was obtained in the 512 RR strain and their RS-SR crosses when exposed to all concentrations of Cry1Ac and 1Fa. Survival to adult in the 456 RR was much greater when exposed to Cry1Fa than to Cry1Ac. Adults of 456 RR and their crosses survived only when exposed to the lowest concentrations of Cry1Ac. Our data confirmed great resistance to Cry1Fa and Cry1Ac in S. frugiperda larvae from Puerto Rico. However, based on the larvae that survived the 7-day diet bioassay and developed to pupae and adult maturity on regular diet, their LC50 values were less for both resistant strains and their crosses.

La resistencia desarrollada en campo en el gusano cogollero del maíz, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae), ha sido reportada a nivel mundial, la cual es una grave amenaza para la sostenibilidad del cultivo de maíz Bt. Por lo tanto, es importante evaluar la magnitud de la supervivencia de los adultos y la posibilidad del cruce de resistencia de los neonatos del gusano cogollero del maíz expuestos a proteínas de Bt. En este estudio, se utilizaron bioensayos para examinar la susceptibilidad de dos cepas de campo del gusano cogollero del maíz colectada en Puerto Rico (456RR, 512RR) resistentes a la proteína Cry1FA junto con sus cruzas con una cepa susceptible (Monsanto SS) (456SR-RS, 512SR-RS). Los valores LC50 variaron tanto para las cepas resistentes a Cry1Fa como para sus retro- cruzas con la cepa susceptible. Las dos cepas RR tuvieron mayor tolerancia a las proteínas Cry1Fa y Cry1Ac en sus primeros estadios de desarrollo, que sus cruzas. Se obtuvo una mayor supervivencia en estado adulto con la cepa 512RR y sus cruzas RS-SR cuando se expusieron a todas las concentraciones de Cry1Ac y 1Fa. La supervivencia de adultos en la cepa 456RR fue mucho mayor cuando se expuso a Cry1Fa que cuando se expuso a Cry1Ac. Nuestros datos confirmaron resistencia a Cry1Fa y Cry1Ac en larvas de S. frugiperda de Puerto Rico. Sin embargo, según la población de larvas que sobrevivieron al bioensayo de dieta de 7-días y alcanzaron el estado de pupas y adultos en dieta regular, sus valores de LC50 fueron menores tanto para las cepas resistentes como para sus cruzas.