Minimum gamma irradiation dose for phytosanitary treatment of Exallomochlus hispidus (Hemiptera: Pseudococcidae)

Abstract

Exallomochlus hispidus (Morris) (Hemiptera: Pseudococcidae), is a polyphagous pest, attacking a wide range of plants, including mangosteen (Garcinia mangostana L.; Malpighiales: Clusiaceae) in Indonesia. The pest’s present distribution is restricted to South East Asian countries, and it has, thus, become a quarantine pest hindering the export of fruits, vegetables and ornamental plants from the region. A series of efficacy tests were conducted to determine the dose of gamma radiation required as a phytosanitary treatment against this pest. In each efficacy test approximately 50 mealybugs were inoculated on a squash (Cucurbita moschata Duchesne ex Poir.; Cucurbitales: Cucurbitaceae) fruit and gamma irradiated at various doses in 4 replicates. The mortality and progeny production responses were observed. Tests to determine the most radio-tolerant stage were conducted at doses of 100, 200, 300 and 400 Gy on 1st, 2nd and 3rd instar nymphs and pre-oviposition adults. These tests showed that irradiation inhibited the development of the insects besides inducing mortality and sterility. The 400 Gy generic dose used for arthropods caused only 84.6% mortality. Based on the mortality response, adults and 3rd instar nymphs were found to be the most tolerant stages. Efficacy tests were subsequently conducted on adults at doses of 50, 75, 100 and 125 Gy. These increasing doses did not significantly increase mortality but significantly increased sterility. No treated adult produced progeny except in 1 replicate at a dose of 50 Gy. To determine the minimum dose that would be required to use irradiation as a phytosanitary treatment, other tests on adults were conducted at doses of 40, 60, 80, 100 and 120 Gy and the percent sterility of individual adults was observed and recorded. The results and the probit analysis of the sterility data showed that ED50, ED99 and ED99.99683 (probit 9) the sterility doses were 85.5, 99.4 and 110.7 Gy, respectively. It is concluded that when sterility is the measure of treatment efficacy, the minimum dose for phytosanitary treatment against E. hispidus should be 111 Gy. This is lower than the doses of 200 to 250 Gy necessary to prevent the development of the gray pineapple mealybug, Dysmicoccus neobrevipes Beardsley (Hemiptera: Pseudococcidae).

Resumen

La cochinilla harinosa de cacoa, Exallomochlus hispidus (Morris) (Hemiptera: Pseudococcidae), es una plaga polífagas, que ataca a una amplia gama de plantas, incluyendo mangostán (Garcinia mangostana L.; Malpighiales:Clusiaceae) en Indonesia. La distribución actual de esta cochinilla se limita a los países del sudeste asiático, y por lo tanto, se ha convertido en una plaga cuarentenaria que dificulta la exportación de frutas, verduras y plantas ornamentales de la región. Se realizó una serie de pruebas de eficacia para determinar la dosis de radiación gamma requerida como un tratamiento fitosanitario contra esta plaga. En cada prueba la eficacia, se inocularon aproximadamente 50 cochinillas sobre una fruta de calabaza (Cucurbita moschata Duchesne ex Poir.; Cucurbitales: Cucurbitaceae) que fueron sometidas a una irradiación gamma a distintas dosis en 4 repeticiones. Se observaron la mortalidad y la respuesta de producción de progenies. Se realizaron exámenes para determinar el estadio más radio-tolerante en dosis de 100, 200, 300 y 400 Gy sobre las ninfas del 1ª, 2ª y 3ª estadio y adultos en pre-oviposición. Estas pruebas mostraron que la irradiación inhibe el desarrollo de los insectos además de inducir la mortalidad y la esterilidad. La dosis genérica 400 Gy utilizada para los artrópodos resultó en una mortalidad de solamente 84.6%. Basado de la respuesta de la mortalidad, se encontraron que los adultos y ninfas de 3ª estadio son los más tolerantes. Posteriormente, se realizaron pruebas de eficacia sobre los adultos a dosis de 50, 75, 100 y 125 Gy. Estas dosis crecientes no incrementaron significativamente la mortalidad, pero incrementó significativamente la esterilidad. No hubo adultos tratados que produjeran progenie excepto en una replicación a una dosis de 50 Gy. Para determinar la dosis mínima que se requiere para utilizar la irradiación como tratamiento fitosanitario, se llevaron a cabo otras pruebas en adultos en dosis de 40, 60, 80, 100 y 120 Gy y la esterilidad se observó en adultos individuales. Los resultados y el análisis de probit aplicado a los datos de esterilidad mostraron que las dosis de esterilidad de SD50, SD99 y SD99.99683 (probit 9) fueron 85.523, 99.385 y 110.729 Gy, respectivamente. Se concluye que cuando la esterilidad es el objetivo del tratamiento, la dosis mínima para el tratamiento fitosanitario contra E. hispidus (probit 9) debe ser 111 Gy. Esto es más baja que la dosis de 200 a 250 Gy necesarias para prevenir el desarrollo de la cochinilla gris de la piña, Dysmicoccus neobrevipes Beardsley (Hemiptera: Pseudococcidae).