Rearing of Cerotoma arcuate Oliv. (Coleoptera : Chrysomelioae) and its efficiency in transmitting an isolate of cowpea severe mosaic virus

O coleóptero Cerotoma arcuata Oliv.,1791 - "vaquinha-preta-e- amarela-da-soja" é vetor de diversos vírus de leguminosas, no Brasil, entre eles o mosaico severo do caupi ("cowpea severe mosaic Comovirus"- CpSM). Em 1991, detectou-se uma infecção viral em plantas de Vigna luteola Jacq. - Leguminosae - coletadas no litoral do estado de São Paulo e, posteriormente, o vírus foi identificado como um isolado deste Comovirus. Visando fornecer subsídios a uma melhor compreensão do processo de transmissão do fitovírus (CpSMV-SP), foram estudadas interações envolvendo: vírus x hospedeira, inseto x hospedeira e inseto x vírus x hospedeira. Desenvolveu-se e adaptou-se uma técnica de criação para o vetor C. arcuata, em laboratório (Temp.: 25 ± 2°C; U.R.: 70 ± 10% e fotofase 12h). Na criação, utilizou-se como alimento, para as larvas, sementes pré-germinadas e, para os adultos, plântulas de feijão. Testaram-se colônias de insetos coletados em campo, mantidas em diferentes relações sexuais (♀ : ♂) (2:1, 1:1 e aleatória), visando determinar a que proporcionasse maior oviposição e longevidade. Avaliaram-se também dois substratos: terra orgânica e mistura de vermiculite + terra orgânica + areia (2:1:1). Constatou-se que as colônias com relação sexual 2♀ : 1♂ mostraram maior longevidade e oviposição. Quanto ao substrato, o melhor foi a mistura, que permitiu maior viabilidade e diminuição do ciclo total do inseto, propiciando implantar uma criação em pequena escala, para os experimentos de preferência alimentar e testes de transmissão. Determinaram-se altas taxas de transmissão (46,6 50,0% e 70,0%) em plantas de feijão, por C. arcuata adultos. O vírus foi transmitido ainda por larvas de 1° instar, com taxas de 10% (caupi) e 40% (feijoeiro). Não houve transmissão por artrópodes de outras Ordens (Homoptera : Aphididae; Homoptera : Aleyrodidae; Acari : Tetranychidae; Thysanoptera ; Thripidae) e outras espécies de coleópteros. No caso de C. arcuata, verificou-se que tanto os insetos coletados em campo como os obtidos em laboratório são vetores do CpSMV-SP, ressaltando-se que as taxas de transmissão variam com a hospedeira e a fonte de vírus. As fêmeas adultas mostraram maior eficiência na transmissão. Quanto à retenção do vírus no vetor, obtiveram- se valores de pelo menos 14 dias, para os machos, e no máximo 10 dias, para as fêmeas. Nos estudos de preferência alimentar, observou-se que C. arcuata prefere soja comum (Glycine max) e perene (G. javanica) a caupi (Vigna unguiculata) e feijão (Phaseolus vulgaris). Empregando-se soja comum e perene, infectada e sadia, houve preferência das plantas sadias, pelo menos no caso da soja. Com relação às hospedeiras de vírus, foram mecanicamente inoculadas espécies de 5 famílias, e apenas duas responderam: Chenopodiaceae (Chenopodium amaranticolor) e Leguminosae (Glycine javanica, G. max, Macroptilium lathyroides, Phaseolus lunatus, P. vulgaris, Vigna luteola, V. mungo e V. unguiculata). O vírus isolado de V. luteola difere da estirpe - padrão do CpSMV principalmente quanto às hospedeiras, pois infecta grande número de cultivares de soja e feijão, enquanto caupi mostra menor suscetibilidade. Tais cultivares têm importância econômica no Brasil e, graças à presença de hospedeiras naturais perenes, presença do vetor e alta suscetibilidade dos cultivares testados - comumente plantados no estado de São Paulo, a estirpe isolada de V. luteola pode vir a se constituir em risco para as culturas em questão.The beetle Cerotoma arcuate Oliv., 1791 is vector of cowpea severe mosaic Comovirus (CpSMV) and of several leguminous viruses in Brazil. In 1991, an isolate of CpSMV, later designed as CpSMV-SP, was found on plants of Vigna luteola Jacq. - Leguminosae - from the coastal area of the São Paulo State. In order to obtain a better understanding into the CpSMV- SP transmission process, the following interactions were studied: virus x host, vector x host and vector x virus x host. A rearing technique for C. arcuata was developed and adapted under laboratory conditions (Temp.: 25 ± 2°C; R.H.: 70 ± 10% and photophase 12h). Larvae were fed with pre-germinated bean seeds and adults with bean seedlings. To determine the sexual ratio providing the best oviposition and longevity, beetle colonies field - collected were tested keeping different sexual ratios (♀ : ♂) (2:1,1:1 and with no defined relation). Two substrates were also evaluated: organic soil and vermiculite + organic soil + sand (2:1:1). Colonies keeping sexual ratio 2♀:1♂ showed higher longevity and oviposition. As for the substrate, better results were obtained by using vermiculite + organic soil + sand; it gave higher viability and shortage of the total life-cycle of the beetle, thus permiting a small scale rearing. The transmission rates by adults of C. arcuata were high (46.6, 50 and 70%) on bean and by 1st instar larvae were 40% on bean and 10% on cowpea. Transmission by other arthropod Orders (Homoptera : Aphididae; Homoptera : Aleyrodidae; Acari : Tetranychidae; Thysanoptera ; Thripidae) and by other coleoptera species failed. C. arcuate field-collected and laboratory-reared can vector CpSMV- SP, but transmission rates vary with host and virus source. Adult females were more efficient vectors than males, but concerning virus retention males were able to transmit CpSMV-SP until at least 14 days and females until the maximum of 10 days. C. arcuata showed a feeding preference on soybean (Glycine max) and perennial soybean (G. javanica) than on cowpea (V. unguiculata) and bean (Phaseolus vulgaris). It was noted that C. arcuata preferentially fed on healthy than on virus infected soybean plants. Only species of 2 out of 5 families tested reacted with CpSMV-SP mechanical inoculation: Chenopodiaceae (Chenopodium amaranticolor) and Leguminosae (Glycine javanica, G. max, Macroptilium lathyroides, Phaseolus lunatus, P. vulgaris, Vigna luteola, V. mungo e V. unguiculata). As for plant hosts, CpSMV-SP differs from CpSMV (type-strain) by infecting bean and soybean cultivars in large numbers; cowpea showed lower susceptibility. The cultivars here tested are commonly planted in São Paulo State. Their high susceptibility to the V. luteola isolate (CpSMV- SP), the presence of many perennial hosts and the presence of the vector may constitute an actual problem for leguminous crops