Toxicity of plant extracts to the bronze bug Thaumastocoris peregrinus (Hemiptera: Heteroptera: Thaumastocoridae) and non-target organisms

Thaumastocoris peregrinus (Hemiptera: Thaumastocoridae ) is an insect from Australia which is causing severe damage to eucalyptus crops around the world. When feeding from the leaves sap, it causes bronzening, and in extreme cases, may lead to the tree death. Control methods have been studied and the most promising so far is the egg parasitoid Cleruchoides noackae (Hymenoptera: Mymaridae). Alternative products from plants with insecticidal properties could also be a viable option, and they might even be used concomitantly with C. noackae, aiming for a most effective control, but still safe for the environment. Thus, the objective of this work was to verify the action of 5% aqueous plant extracts of Matricaria chamomilla, Echinodorus grandiflorus, Punica granatum, Maytenus ilicifolia a n d Origanum majorana on T. peregrinus. In addition, we aimed to study the extracts potential toxicity to C. noackae and Gallus domesticus L., since the plant compounds might have negative effect upon the non-target organisms. At first, HPLC (High Performance Liquid Chromatography) was used to verify which phenolic compounds would be found in the plant extracts. These were tested on bronze bug adults, in confinement test (to verify the insecticidal action of the extracts) and free-choice test (to verify the repellency). The extracts that showed better results were selected for further tests with non-target organisms. Regarding C. noackae, pre-parasitism and post-parasitism, confinement and free-choice tests were performed to verify if the extracts would affect the host-choosing by the female or the development of the immature stages of the parasitoid. To verify if the extracts would be toxic to G. domesticus, the plant extracts were added to young birds feed for five days. Parameters such as weight gain, food intake, quantification of serum enzymes and histopathological analysis were carried out. HPLC analysis detected gallic, ferulic, vanillic, caffeic and cumaric acid in the extracts samples. All plant extracts tested reduced T. peregrinus survival, but E. grandiflorus, Matricaria chamomilla Maytenus ilicifolia had also a repellent effect, and were tested on the non-target organisms. None of these extracts affected neither the host choice by C. noackae nor adult emergency, when compared to the control group. In addition, the extracts did not cause alterations in any of the studied parameters. Thus, we verified that E. grandiflorus, Matricaria chamomilla and Maytenus ilicifolia have potential to be used to control T. peregrinus and are safe to C. noackae and G. domesticus.CAPES; CNPqThaumastocoris peregrinus (Hemiptera: Thaumastocoridae) é um inseto originário da Austrália que está causando sérios danos à cultura do eucalipto ao redor do mundo. Ao alimentar-se da seiva das folhas, causa seu bronzeamento, podendo levar à desfolha. Medidas de controle estão sendo estudadas e a mais promissora é o parasitoide de ovos Cleruchoides noackae (Hymenoptera: Mymaridae). Produtos alternativos a base de compostos provenientes de plantas com potencial inseticida também poderiam ser uma ferramenta importante, e talvez serem utilizados concomitantemente com o parasitoide, visando um controle mais efetivo. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi verificar a ação dos extratos aquosos de Matricaria chamomilla, Echinodorus grandiflorus, Punica granatum, Maytenus ilicifolia e Origanum majorana a 5% sobre T. peregrinus. Além disso, estudar sua possível toxicidade contra C. noackae e Gallus domesticus L., tendo em vista que estes compostos podem ter efeito negativo indesejado sobre organismos não alvo. Em uma primeira etapa, cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) foi utilizada para verificar os compostos fenólicos presentes nos extratos. Os extratos, então, foram testados sobre percevejo adultos, em confinamento (para verificar a ação inseticida) e teste de livre escolha (para verificar a ação repelente). Os três extratos que mostraram melhores resultados foram selecionados para os testes com os organismos não alvo. Com relação à C. noackae, testes pré e pós-parasitismo, de confinamento e de livre-escolha foram realizados para verificar se os extratos afetariam a escolha do hospedeiro pelas fêmeas ou o desenvolvimento das fases imaturas do parasitoide. Para verificar se os extratos seriam tóxicos a G. domesticus, estes foram adicionados à dieta de aves juvenis por cinco dias. Parâmetros como peso, consumo de alimento, quantificação de enzimas séricas e análise histopatológica foram realizados. Por meio das análises cromatográficas, foram detectados os ácidos gálico, ferúlico, cafeico, cumárico e vanílico. Os extratos levaram à mortalidade de 100% dos insetos em até 49% do tempo, quando comparados com a testemunha, mas E. grandiflorus, Matricaria chamomilla e Maytenus ilicifolia destacaram-se mostrando efeito repelente, sendo selecionados para a próxima etapa. Nenhum destes afetou a escolha do hospedeiro pela fêmea ou a emergência dos parasitoides, quando comparado com a testemunha. Além disso, os extratos não causaram alterações em G. domesticus, em nenhum dos parâmetros avaliados. Desta forma, verificou-se que E. grandiflorus, Matricaria chamomilla e Maytenus ilicifolia têm potencial para serem utilizados no controle de T. peregrinus, bem como mostraram-se seguros para C. noackae e G. domesticus