Effect of gamma irradiation of gravid Tetranychus desertorum, T. urticae and Oligonychus ilicis (Trombidiformes: Tetranychidae) females on the viabilities and durations of F1 life stages

Abstract

The objective of the study was to evaluate—as an alternative phytosanitary treatment—the effects of gamma irradiation of gravid spider mite females on the viabilities and durations of F1 eggs and deutonymphs. The study focused on Tetranychus urticae Koch, Tetranychus desertorum Banks and Oligonychus ilicis (McGregor) (Trombidiformes: Tetranychidae). Each mite species was identified under a stereomicroscope, and individual female mites of each species were each taken with a fine-tipped brush and transferred to a Petri dish—i.e., 1 female mite individualized per dish with 32 dishes per species. Each dish with a Tetranychus spp. female was provided with a jack bean (Canavalia ensiformis [L.] DC) (Fabales: Fabaceae) leaf, and each dish with an O. ilicis female was provided with a coffee (Coffea arabica L.; Gentianales: Rubiaceae) leaf. Gravid female mites were irradiated in a Gammacell 220 cobalt-60 source—dose rate 0.486 kGy/h—with doses of 0 (control), 100, 200, 300, and 400 Gy with 32 replications per mite species. Evaluations were made every 24 h for 22 d after irradiation by counting the numbers of eggs, deutonymphs, and adults and by recording the mortality in each stage. Statistical analyses were done with generalized linear models with either the quasi-binomial distribution or the Gaussian distribution—as appropriate—for analyses of mortality rates and durations (d) of the F1 eggs and deutonymphs of the 3 mite species. A 3 × 5 factorial experimental design was used in which factor A (3 levels) pertained to the species and factor B (5 levels) pertained to the 4 radiation doses plus the control. For Factor B polynomial regressions of dose rates on biological effects were used. The results showed progressive decreases in egg and deutonymph viabilities that were proportional with progressive increases in radiation doses. Against O. ilicis 200 Gy prevented all F1 neonates from developing beyond the first instar. Against T. urticae and T. desertorum 300 Gy prevented all F1 neonates from developing beyond the first instar. Irradiation of gravid females caused the durations of the F1 egg stage and the F1 deutonymph stage to be prolonged.

Resumen

El objetivo del estudio fue evaluar—como un tratamiento fitosanitario alternativo—el efecto de la irradiación gamma de hembras grávidas sobre la viabilidad y la duración de los huevos y deutoninfas de la generación F1. El estudio se centró en Tetranychus urticae Koch, T. desertorum Banks y Oligonychus ilicis (McGregor) (Trombidiformes: Tetranychidae). Se identificó cada especie de ácaro bajo un microscopio estereoscópico y hembras individuales de cada especie fueron sacadas cada una con un pincel de punta fina y se transfirieron a una placa de Petri — un ácaro hembra individual por plato con 32 platos por especie. Se proporcionó cada plato con una hembra de Tetranychus spp. con una hoja de canavalia (Canavalia ensiformis [L.] DC) (Fabales: Fabaceae), y cada plato con una hembra de O. ilicis fue provisto con una hoja de café (Coffea arabica L.) (Gentianales: Rubiaceae). Se irradiaron las hembras grávidas en un fuente de Gammacell 220 de cobalto-60 — tasa de dosis 0,486 kGy /h — con dosis de 0 (control), 100, 200, 300, y 400 Gy con 32 repeticiones por especie de ácaro. Se realizaron las evaluaciones cada 24 h durante 22 d después de la irradiación contando el número de huevos, ninfas (deutoninfas), y adultos, y registrando la mortalidad en cada estadio. Se realizaron los análisis estadísticos mediante el uso de modelos lineales generalizados, ya sea con la distribución quasi-binomial o la distribución Gaussiana—como apropiado—para el análisis de la tasa de mortalidad y de la duración (d) de los huevos y deutoninfas de la F1 de las 3 especies de ácaros. Se utilizó un diseño experimental factorial 3 × 5 en la que el factor A (3 niveles) pertenecía a la especie y el factor B (5 niveles) se refería a las 4 dosis de radiación más el control. Para el Factor B, regresiones polinómicas de las tasas de dosis en los efectos biológicos fueron utilizados. Los resultados mostraron una disminución progresiva en la viabilidad de los huevos y las deutoninfas que fueron proporcionales con el aumento progresivo en las dosis de radiación. Contra O. ilicis, 200 Gy impidió el desarrollo de todas las larvas recién nacidas de la F1 más allá del primer estadio. Frente a T. urticae y T. desertorum, 300 Gy impidió el desarrollo de todas las larvas recién nacidas de F1 más allá del primer estadio. La irradiación de las hembras grávidas causó la prolongación de la duración de los estadios de huevos y deutoninfas de la F1.