Telenomus podisi parasitism on Dichelops melacanthus and Podisus nigrispinus eggs at different temperatures

  • Érica Ayumi Taguti Master Student
  • Jaciara Gonçalves PhD Student
  • Adeney de Freitas Bueno Embrapa Soybean - Brazil
  • Suelhen Thais Marchioro Master Student

Abstract

Dichelops melacanthus (Dallas) (Heteroptera: Pentatomidae) is the most important stink bug species that feeds on maize in South America, and it is frequently controlled with chemical pesticides. As an alternative, more sustainable management strategies can be applied, among which the egg parasitoid Telenomus podisi Ashmead (Hymenoptera: Scelionidae) stands out. However, T. podisi can have the undesired effect of parasitizing the predator and biocontol agent Podisus nigrispinus (Dallas) (Hemiptera: Pentatomidae). Therefore, the study of T. podisi parasitism on eggs of both D. melacanthus and P. nigrispinus is of theoretical and practical interest. Individual 48-h-old parasitoids were offered a card with host eggs. Parasitism was allowed for 24 h at 25 ± 2 °C. Afterwards, the eggs were exposed to temperatures of 15, 20, 25, or 30 ± 2 °C to test the effects of temperature on the development of immature stages of the parasitoid (egg-to-adult period, emergence (%), and sex ratio). In addition, eggs were offered on a daily basis to parasitoid females exposed to 15, 20, 25, or 30 ± 2 °C. Parasitism was allowed for 24 h before eggs were replaced with fresh ones (≤ 24 h) and stored at 25 ± 2 °C until emergence. This allowed us to study the effects of temperature on adult parasitism capacity (daily parasitism, accumulated percentage of parasitism, parental female longevity, and total number of parasitized eggs per female). Our results show that temperature significantly influenced duration of the egg-to-adult period, emergence, sex ratio, total number of parasitized eggs, and parental female longevity of T. podisi on both host species. Development time of the parasitoid was reduced with increasing temperature. Emergence above 80% was observed at temperatures of 20 and 25 °C in eggs of D. melacanthus, and at 20, 25, and 30 °C in eggs of P. nigrispinus. In both hosts, the ratio of females (sex ratio) was highest at the lowest temperature (15 °C). In both host species, daily parasitism and total number of parasitized eggs decreased with time, and longevity of females was inversely proportional to an increase in temperature. These results allow us to conclude that extreme temperatures of 15 and 30 °C are not favorable for T. podisi parasitism, even though parasitism was still observed. Therefore, in regions where those extreme temperatures are common, additional studies are necessary to explore the need for a higher number of parasitoids for successful field releases. Even though the release of T. podisi in the field may negatively impact the predator P. nigrispinus, it is problaly still safer than the use of chemical insecticides, which would be the alternative measure to T. podisi in the control of stink bugs.

 

Resumen

Dichelops melacanthus (Dallas) (Heteroptera: Pentatomidae) es la especie de chinche más importante que ataca el cultivo del maíz en América del Sur, con frecuencia es controlada con insecticidas químicos. Entre las estrategias de manejo sostenibles, se destaca el control biológico con el parasitoide de huevos, Telenomus podisi Ashmead (Hymenoptera: Scelionidae). Sin embargo, T. podisi también puede parasitar al predador Podisus nigrispinus (Dallas) (Hemiptera: Pentatomidae), aspecto considerado no deseable. Por lo tanto, el estudio del parasitismo de T. podisi en huevos de D. melacanthus y P. nigrispinus es de interés teórico y práctico. Huevos de estas especies fueron ofrecidos a parasitoides de 48 h de edad, en forma individual. El parasitismo fue permitido durante 24 h a 25 ± 2 °C. Posteriormente, estos huevos se expusieron a una temperatura de 15, 20, 25, o 30 ± 2 °C, para verificar el efecto de la temperatura en el desarrollo de estados inmaduros del parasitoide fueron examinados el período de huevo a adulto, emergencia (%) y proporción de sexos. Además, los huevos se ofrecieron diariamente a parasitoides hembras expuestas a 15, 20, 25, o 30 ± 2 °C. Se permitió el parasitismo durante 24 h a esas temperaturas y luego se reemplazaron los huevos por otros frescos (≤ 24 h) y se mantuvieron a 25 ± 2 °C hasta la emergencia. Por lo tanto, se estudiaron los efectos de la temperatura en la capacidad de parasitar de los adultos (parasitismo diario, porcentaje acumulado de parasitismo, longevidad parental femenina y número total de huevos parasitados por hembra). Nuestros resultados muestran que la temperatura influyó sobre la duración del período de huevo a adulto, en la emergencia, en la proporción de sexos, en el número total de huevos parasitados y en la longevidad parental femenina expuesta a huevos de D. melacanthus y P. nigrispinus. El tiempo de desarrollo del parasitoide se redujo con el aumento de la temperatura. Emergencia superior al 80% se observó en temperaturas de 20 y 25 °C en huevos de D. melacanthus, y a 20, 25, y 30 °C en huevos de P. nigrispinus. En ambos huéspedes, el porcentaje de hembras (proporción de sexos) fue mayor a la temperatura más baja (15 °C). La capacidad de parasitismo, la longevidad de las hembras parentales y el número total de huevos parasitados variaron con la temperatura en ambas especies hospedadoras, lo que mostró que el parasitismo diario y el número total de huevos parasitados disminuyeron con el tiempo y que la longevidad de las hembras fue inversamente proporcional al aumento de la temperatura. Estos resultados permiten concluir que las temperaturas extremas de 15 y 30 °C no fueron favorables para el parasitismo de T. podisi, a pesar de que hubo parasitismo. Por lo tanto, en las regiones donde esas temperaturas extremas pueden ser comunes, se deben realizar estudios adicionales para verificar la posibilidad de liberar un mayor número de parasitoides en estas circunstancias. A pesar de que la liberación de T. podisi en el campo podría afectar negativamente al predador P. nigrispinus, esta estrategia de control de plagas es probable que sea aún más seguro que el uso de insecticidas químicos, que sería la medida alternativa a T. podisi en el control de las chinches.

Key Words: biological control; egg parasitoid; temperature effects

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Author Biographies

Érica Ayumi Taguti, Master Student

Entomolgy Graduate Program

Federal University of Paraná - UFPR 

Curitiba, Paraná, Brazil

Jaciara Gonçalves, PhD Student

Entomolgy Graduate Program

Federal University of Paraná - UFPR

Curitiba, Paraná, Brazil

Adeney de Freitas Bueno, Embrapa Soybean - Brazil

Agronomy

Suelhen Thais Marchioro, Master Student

Agronomy Graduate Program

Froteira Sul Federal University

Laranjeiras do Sul, Paraná, Brazil

Published
2019-09-29
Section
Research Papers