Effect of plant development stadium and population density of the insect vector, Dalbulus maidis (DeLong & Wolcott) (Hemiptera: Cicadellidae), on transmission and damage of maize bushy stunt phytoplasma

Patossistemas com alta especificidade patógeno-vetor-planta são invariavelmente favorecidos pela produção intensiva da cultura. Tal situação é bem exemplificada pela cultura do milho no Brasil, na qual os molicutes maize bushy stunt phytoplasma (MBSP) e Spiroplasma kunkelii, associados aos enfezamentos vermelho e pálido, respectivamente, tornaram-se patógenos de importância primária. Nesse contexto, é fundamental compreender a dinâmica de ocorrência da doença e sua relação com os danos, de modo a nortear o manejo. Esta pesquisa teve como objetivo investigar o impacto do MBSP em função de fatores como o estádio da planta em que ocorre a inoculação, densidade populacional do inseto vetor, Dalbulus maidis (DeLong & Wolcott) (Hemiptera: Cicadellidae), e híbridos de milho. Para isso, conduziu-se um experimento de inoculação de MBSP tendo como fatores e níveis (tratamentos): estádio fenológico (V2, V5 e V9), híbrido (suscetível e tolerante a enfezamentos); densidade populacional da cigarrinha D. maidis (0,5 e 15 cigarrinhas adultas/planta) e sua infectividade (cigarrinhas infectivas - expostas previamente a plantas infectadas por MBSP, e cigarrinhas não infectivas). Em diferentes períodos após a inoculação, avaliou-se a incidência de infecção por MBSP (taxa de transmissão), severidade dos sintomas e parâmetros de desenvolvimento e de produção de plantas de milho. Os resultados mostraram que, quanto mais precocemente a planta de milho for exposta à inoculação por MBSP, maior a incidência e severidade de enfezamento vermelho e redução de produção, sendo que o nível de perdas depende diretamente da incidência da doença. Inoculações em V2 reduziram o período de incubação da doença, em relação aos estádios mais tardios. A incidência foi baixa quando a planta foi inoculada em V9, ocorrendo infecções latentes (plantas assintomáticas). Verificou-se maior incidência de plantas infectadas e redução na produção em plantas expostas a maiores populações de cigarrinhas infectivas (exceto no estádio V9). A incidência de infecção foi maior para o híbrido suscetível, em todos os estádios inoculados. O híbrido tolerante mostrou baixa incidência de plantas infectadas e, quando houve infecção, as perdas de produção foram menos expressivas. Em um experimento complementar, verificou-se que as eficiências de aquisição (taxa de infectividade) e de transmissão de MBSP por D. maidis independe do estádio vegetativo (V2, V5 ou V9) em que plantas-fonte desse patógeno foram inoculadas e da densidade populacional de insetos infectivos (5 ou 15 cigarrinhas por planta) à qual foram expostas. Em geral, os resultados indicam a importância de um manejo eficaz de D. maidis ao longo do desenvolvimento da cultura, pois além da forte redução na produção quando ocorre transmissão de MBSP nos estádios iniciais, a infecção em V9 ainda pode causar danos relevantes, além de aumentar o inóculo para a disseminação do patógeno a outros cultivos. A adoção de híbridos tolerantes ao MBSP também contribui para o manejo da doença, reduzindo a incidência de infecção e perdas de produção.Pathosystems with high pathogen-vector-plant specificity are invariably favored by intensive crop production. This is well exemplified by corn crops in Brazil, in which the corn- stunting mollicutes maize bushy stunt phytoplasma (MBSP) and Spiroplasma kunkelii have become pathogens of primary importance. In this context, it is essential to understand corn stunt disease dynamics and its relationship to damage, in order to guide the management. The goal of this research was to investigate the impact of MBSP depending on the plant stadium in which inoculation occurs, population density of the insect vector, the leafhopper Dalbulus maidis (DeLong & Wolcott) and maize hybrids. An experiment of MBSP inoculation was conducted with the folllowing factors and levels (treatments): maize phenological stadium (V2, V5 and V9), hybrid (susceptible and tolerant), population density of D. maidis (0,5 and 15 leafhoppers/plant) and its infectivity (infective leahoppers - previously exposed to infected plants, and non-infective leafhoppers). The incidence of infected test plants (transmission rate), symptom severity, as well as maize development and yield parameters were evaluated at successive periods after inoculation. According to the results, the earlier the maize plant is inoculated with MBSP, the greater are the incidence of infected plants, severity of corn stunt disease and resulting yield losses. Inoculations in V2 reduced the disease incubation period compared with latter development stadia. The incidence was lower when the plant was inoculated in V9, and the infections were asymptomatic. Higher incidences and impact on yield were observed when the plants were exposed to the highest vector population density (except in V9 stadium). The incidence of infection was higher for the susceptible hybrid, in all inoculated stadia. The tolerant hybrid showed lower incidence of infected plants and the yield losses were lower when infection occurred. A second experiment showed that the acquisition (measured by infectivity rate) and transmission efficiencies of MBSP by D. maidis are not significantly influenced by the plant vegetative stadium (V2, V5 and V9) in which the source plants of this pathogen were inoculated and by the population density of infective insects (5 or 15 leahoppers per plant) to which they were exposed. Overall, the results indicate the importance of an effective management of D. maidis populations over the crop development, considering the negative impact on corn yield when plants are inoculated with MBSP at the early development stadia and that late infections (in V9) still cause relevant losses and may increase the pathogen inoculum for primary spread to subsequent corn plantings. The use of MBSP-tolerant hybrids also contributes to corn stunt disease management, by reducing the incidence of MBSP infections and yield losses