Behavioral response and selection for resistance to phosphine in Rhyzopertha dominica F. (Coleoptera: Bostrichidae)

O fenômeno da resistência à fosfina está amplamente distribuído entre linhagens brasileiras de insetos-praga de produtos armazenados. Isto se deve, principalmente, a falta de hermeticidade das estruturas armazenadoras e ao emprego de técnicas inadequadas de fumigação que favorecem o desenvolvimento da resistência à fosfina. A baixa hermeticidade dos armazéns graneleiros e silos metálicos favorecem o vazamento de gás, expondo os insetos-praga a concentrações subletais de fosfina, gerando falhas de controle e aumento da frequência de aplicações favorecendo o desenvolvimento da resistência à fosfina. Diante do exposto, o foco principal deste estudo foi verificar o comportamento locomotor de indivíduos de Rhyzopertha dominica F. (Coleoptera: Bostrichidae) sob concentrações subletais de fosfina, e determinar a magnitude do desenvolvimento de resistência à fosfina e estabilidade da resistência, determinando possíveis alterações fisiológicas, comportamentais e custos adaptativos associados à resistência. A exposição dos insetos a concentrações crescentes de fosfina reduziu a mobilidade destes, nas três populações de R. dominica. A redução da mobilidade dos insetos minimiza fuga podendo aumentar a exposição ao fumigante, aumentando a eficácia de fumigação. Assim, a atividade locomotora de insetos-praga sob concentrações subletais de fosfina deve ser considerada em pesquisas de manejo da resistência e em programas de manejo integrado de pragas de produtos armazenados. A evolução da resistência à fosfina mostrou- se rápida, com incremento de 69 vezes em ≈ 10 gerações sob seleção. A resistência à fosfina demonstrou estabilidade na população resistente, mantida sem pressão de seleção por 10 gerações. A taxa respiratória dos insetos reduz com a evolução da resistência à fosfina, enquanto a taxa de crescimento populacional aumenta com a evolução da resistência à fosfina. A perda de massa dos grãos e amassa corpórea não exibem tendência de incremento ou decréscimo para as duas populações, selecionada e não selecionada. A população selecionada apresentou redução da mobilidade ao longo das 10 gerações avaliadas, enquanto a população não selecionada apresentou comportamento inverso. Contudo, a capacidade de voo é incrementada durante as gerações selecionadas, enquanto a população que não foi selecionada não apresentou tendência de aumento ou redução no percentual de insetos que iniciam voo ao longo das gerações. As informações geradas neste estudo sobre a magnitude do desenvolvimento da resistência à fosfina, a estabilidade da resistência, assim como o comportamento de populações de insetos-praga sob concentrações subletais de fosfina proporcionam subsídios ao refino das atuais técnicas de fumigação e táticas de controle empregadas no manejo integrado de pragas de grãos armazenados.The phenomenon of phosphine resistance is widely distributed among Brazilian populations of insect pests of stored products. This scenario is due mainly to lack of gastightness on storage facilities that favors the development of resistance to phosphine, as well as the use of inadequate techniques of fumigation. The lack of gastightness of bulk warehouses and silos favors leaking, exposing the pest insects to sublethal concentrations of phosphine, which will help the development of resistance to phosphine by these populations. According the assumptions, the main focus of this study was to investigate the locomotory behavior of populations of Rhyzopertha dominica F. (Coleoptera: Bostrichidae) under sublethal concentrations of phosphine, and determine the magnitude of the development of phosphine resistance and its stability, determining possible physiological, behavioral and fitness costs associated. The exposure of insects to increasing concentrations of phosphine reduced their mobility, for the three studied populations of R. dominica. The lowest mobility of insects reduces exposure to the fumigant, compromising the effectiveness of fumigation. Thus, the locomotory activity of insect pests under sublethal concentrations of phosphine should be considered in studies of resistance management and integrated pest management of stored products. The evolution of resistance to phosphine was shown to be faster, with an increase of 69 times in 10 generations under selection. Resistance to phosphine showe≈ d stability in the resistant population, maintained without selection pressure for 10 generations. The insect respiration rate decreases with the evolution of phosphine resistance, while the population growth rate increases with the evolution of phosphine resistance. The loss of grain weight and body mass show no tendency to increase or decrease for the two populations, selected and not selected. The selected population showed a decrease in mobility over the 10 generations evaluated, while the unselected population showed an opposite behavior. However, flight capacity is increased during the generations of selection, while the population not selected did not affect takingoff for flight over the generations. The information generated in this study on the magnitude of the development of resistance to phosphine, the stability ofresistance, as well as the behavior of populations of pest insects under sublethal concentrations of phosphine provide subsidies for refining current techniques of fumigation and pest control used in integrated pest management of stored grains.Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuári