Evaluation of pyrethroids toxicity in a laboratory strain and a field population of Rachiplusia nu (Lepidoptera: Noctuidae) using two bioassay techniques

Abstract

Soybean is the most important crop in Argentina and Rachiplusia nu (Gueneé) (Lepidoptera: Noctuidae) is one of its main pests. In this study, the toxicity of five pyrethroids applied topically and by exposure to films on filter paper was evaluated on third instar larvae from a laboratory strain and a field population of R. nu. Four cyanopyrethroids and one noncyanopyrethroid (permethrin) were tested. All cyanopyrethroids showed the same order of increasing toxicity, regardless of the form of application and origin of the larvae: cypermethrin < lambda-cyhalothrin < deltamethrin < beta-cyfluthrin. Knock down Dose 50% and Knock down Time 50% values increased as a function of the solubility of cyanopyrethroids in water. Permethrin showed a different behavior: it was the most toxic insecticide for the laboratory strain when applied topically, but the least toxic when larvae were exposed to filter papers. In general, the pyrethroids were more toxic for laboratory larvae than for the field ones. After calculating Resistance Factor (RF) values, low-moderate resistance to permethrin, cypermethrin and lambda-cyhalothrin was observed in the experiments with topical application. However, exposure to films on filter papers failed to detect resistance. There was not correlation between the RF values obtained by both methods. These results suggest that the population of studied here has low-moderate resistance to some pyrethroids, and that topical application is a more appropriate method for quantifying resistance than exposure to insecticide films on filter paper.

La soja es el cultivo más importante en la República Argentina y Rachiplusia nu (Gueneé) (Lepidoptera: Noctuidae), una de sus principales plagas. En este estudio se evaluó la toxicidad de cuatro cianopiretroides y un no-cianopiretroide, aplicados en forma tópica o por exposición a filmes sobre papeles de filtro, en ninfas del tercer estadio de una cepa de laboratorio y una población de campo de R. nu. Todos los cianopiretroides mostraron el mismo orden de toxicidad creciente, independientemente de la forma de aplicación y del origen de las larvas: cipermetrina < ?-cihalotrina < deltametrina < ß-ciflutrina. Los valores de Dosis de Volteo para el 50% (DV50) y de Tiempo de Volteo para el 50% (TV50) aumentaron en función de la solubilidad de los cianopiretroides en agua. El no-cianopiretroide permetrina mostró un comportamiento diferente: fue el insecticida más tóxico para la cepa de laboratorio cuando se hizo una aplicación tópica, pero el menos tóxico cuando las larvas fueron expuestas a filmes sobre papeles de filtro. En general, todos los piretroides fueron más tóxicos para las larvas criadas en laboratorio que para las provenientes del campo. La estimación de los valores de Factor de Resistencia (FR) permitió establecer que la población de campo presentaba resistencia moderada o baja a permetrina, cipermetrina y ?-cihalotrina, cuando los insecticidas fueron aplicados en forma tópica. Sin embargo, no se detectó resistencia cuando se realizó la exposición en papeles de filtro tratados. No hubo correlación entre los valores de FR obtenidos por ambos métodos. Estos resultados sugieren que la población de campo de R. nu estudiada, presentaba resistencia moderada a algunos piretroides, y que la aplicación tópica es un método más apropiado que la exposición a filmes sobre papeles de filtro para cuantificar la resistencia.