Ecologia química da Broca-Peluda da Cana-de-açúcar, Hyponeuma taltula Schaus, 1904 (Lepidoptera, Erebidae, Herminiinae)

Abstract

The species Hyponeuma taltula Schaus, 1904 (Lepidoptera, Erebidae, Herminiinae) is a pest that attacks the base of the stem of sugarcane and causes the death of the apical bud, symptom known as “dead heart”. The first report of this pest was in 1973, in São Paulo and Pernambuco, and in recent years it has been shown a significant infestation, surpassing the level of economic damage to sugarcane crops in the Northeast of Brazil. With the purpose of finding methods for controling and/or monitoring for a sustainable cultivation of sugarcane, the aim of this work is the confirmation of the release of sex pheromones by H. taltula and the identification of its constituents. The population of insects was established with caterpillars of different instars collected at Usina Triunfa, Boca da Mata - Al, and maintained at 27.2 °C and 81% of relative humidity, with inverted photoperiod of 14:10 h (L:D). Sexual activity was observed in glass arena between the first and eighth hour of scotophase of which the onset was featured by females calling and increased frequency of male habitual as well as courtship and mating behaviors. By Spearman correlation, the relationship between those behaviors and the sequence of sexual behavior were determined, with an average length of copulation of 75 ± 15 min. Differences were observed by scanning electron microscopy between male and female antennas of H. taltula. The antennae of the former presented coleonic sensilla, three types of trichoid sensilla and two types of chaetic and auricillica sensilla, while for those of the latter we characterized two types of trichoid, chaetic, auricilic and estiloconic sensilla, as well as choeloconic and squamiform sensilla. The male sexual behavior observed in the arena in the presence of females calling and hexane extract of the abdominal glands from females was not significantly different by the Mann-Whitney test (P <0.05). This confirms that the female abdominal pheromone gland produces a mediator of sexual communication. Furthermore, the rejection and acceptance behavior of females towards male insects in conjunction with other noted behavioral patterns suggest the existence of a male sex pheromone. Analysis by GC-FID and GC-MS of the abdominal gland extracts from females and hairpencil extracts from males revealed the presence of common compounds for both organs, such as saturated and unsaturated fatty acids and the Z3,Z6,Z9-21:H, compound reported as a type II sex pheromone constituent and typical from Quadrifinae subfamilies, which the Herminiinae is included in. Another compound observed in the extracts of females was the Z3,Z6,epo9-21:H, which can most likely be a pheromonal component of H. taltula based on its occurrence in sex pheromones of closely related species. GC-EAD experiments showed antenna activity of males towards the Z9-16: Acid and Z9-18: Acid from the female glands and male hairpencils.

RESUMEN: La especie Hyponeuma taltula Schaus, 1904 (Lepidoptera, Erebidae, Herminiinae), es una plaga que ataca la base del tallo y provoca la muerte de la yema apical, síntoma conocido como corazón muerto. El primer reporte de esta plaga fue en 1973 en São Paulo e Pernambuco-Brasil, y en los últimos años se han presentado infestaciones considerables, superando el nivel de daño económico en los cultivos de caña de azúcar en el noreste de Brasil. Con el fin de buscar métodos de control y/o monitoramiento para un cultivo sustentable de caña de azúcar, el objetivo de este trabajo, como principio básico para el desarrollo de métodos a través de semioquímicos, fue confirmar la liberación de feromonas sexuales de la H. taltula y su posterior identificación. La población de los insectos fue establecida con larvas de diferentes instares colectadas en Usina Triunfo Boca da Mata - Al, y mantenidas a 27,2°C y 81% HR, con fotoperiodo invertido de 14:10 h (L:O). La actividad sexual fue observada en una jaula de vidrio entre la primera y octava hora de la escotofase con el inicio del llamamiento de la hembra y el aumento de la frecuencia de comportamientos habituales del macho, además de presentarse comportamientos de cortejo y apareamiento. Mediante correlaciones de Sperman se determinó las relaciones de los comportamientos y se estableció la secuencia del comportamiento sexual, siendo 75±15 min el tiempo promedio de cópula em H. taltula. Usando Microscopio electrónico de barrido fueron observadas diferencias entre las antenas de macho e las antenas de hembra de H. taltula. Em las antenas de machos se observaron tres tipos de sensila tricóide, dos tipos de sensila caetica y auricilica, y sensilas coelocónicas, y en las antenas de hembras fueron caracterizadas dos tipos de sensilas tricóide, caetica, auricilica y estilocónica, sensilas coelocónicas y sensilas esquamiformes. La actividad sexual del macho, en la presença de la hembra llamando y del extracto hexânico de las glándulas abdominales de la hembra, no tuvo diferencia significativa por la prueba de Mann-Whitney (P<0,05). Esto confirma que la glándula abdominal de la hembra produce una feromona mediadora de la comunicación sexual. Además de esto la presença de comportamientos de rechazo y aceptación del macho por parte de la hembra, entre otros comportamientos masculinos revelan la existencia de una feromona sexual masculina. Análisis por CG-FID y CG-EM de los extractos de la glándula abdominal de la hembra y de los órganos androconiales del macho, conocidos como hairpencil, revelaron la presença de compuestos comunes entre estos extractos, como ácidos grasos saturados y insaturados y el Z3,Z6,Z9-21:H, compuesto con estructura reportada dentro de las feromonas sexuales tipo II típico en las subfamilias quadrifinae de la cual hace parte los Herminiinae. Otro compuesto presente en los extracto de las hembras fue el Z3,Z6,epo9-21:H propuesto como un probable componente feromônal, por la notable presença de este compuesto como feromona sexual en especies próximas taxonómicamente. Análisis de CG-DEA revelan actividad de la antena del macho frente a Z9-16:Acid y Z9-18:Acid presentes en la glándula de la hembra y en las androconias del macho.