Resistance of maize cultivars to Sitophilus zeamais (Coleoptera: Curculionidae)

• Published in: Arquivos do Instituto Biológico (São Paulo) Vol. 85
• Main Authors: Frazão, Carlos Aydano Virgínio, Silva, Paulo Roberto Ramalho, Almeida, Welton Aaron de, Pontual, Emmanuel Viana, Cruz, Glaucilane dos Santos, Napoleão, Thiago Henrique, França, Solange Maria de
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Instituto Biológico 14-11-2018
• Subjects: lectins; maize weevil; plant resistance; stored maize; trypsin inhibitors
• ISSN: 0020-3653; 1808-1657; 1808-1657
• DOI: 10.1590/1808-1657000552017

Five Zea mays cultivars (BRS Caatingueiro, BRS Gorutuba, BRS Sertanejo, BRS Asa Branca and BR 106) were evaluated considering their effect on the nutrition of the maize weevil Sitophilus zeamais, by analysis of total protein in adult fed with these cultivars and for the presence of lectins and trypsin inhibitors in grains. In addition, free-choice and no-choice assays were performed to investigate the resistance of grains of the Z. mays cultivars to an attack by S. zeamais. The BR 106 cultivar showed the lowest susceptibility index, followed by BRS Caatingueiro, BRS Asa Branca, BRS Sertanejo and BRS Gorutuba. The number of emerged adults in the Z. mays cultivars ranged from 213.17 to 74.0, and the lowest number of insects was recorded for the BR 106 cultivar. The insects were able to feed on grains of all cultivars, but the BR 106 cultivar showed the least reduction in dried biomass. Lectins were detected in extracts from BR 106, BRS Asa Branca, BRS Sertanejo and BRS Gorutuba, and the highest activity was shown by BR 106. The lowest protein assimilation was detected in the insects from treatments with BRS Asa Branca. The extracts from all cultivars were able to inhibit the activity of bovine trypsin, but this effect was not related to the resistance degree of Z. mays cultivars. The results suggest the resistance of BR 160 to the attack of S. zeamais, as well as indicating that the presence of lectin in the grains is the cause of this resistance.
RESUMO: Foram avaliadas cinco cultivares de Zea mays (BRS Caatingueiro, BRS Gorutuba, BRS Sertanejo, BRS Asa Branca e BR 106) e seu efeito na nutrição do gorgulho-do-milho Sitophilus zeamais, por meio da análise de proteína total em adultos alimentados com esses cultivares e a presença de lectinas e inibidores da tripsina nos grãos. Além disso, foram realizados ensaios com e sem chance de escolha para investigar a resistência dos cultivares de Z. mays ao ataque de S. zeamais. O cultivar BR 106 apresentou o menor índice de susceptibilidade, seguido por BRS Caatingueiro, BRS Asa Branca, BRS Sertanejo e BRS Gorutuba. O número de adultos emergidos nos cultivares de Z. mays variou de 213,17 a 74,0, e o menor número de insetos foi registrado para o cultivar BR 106. Os insetos foram capazes de se alimentar de todos os cultivares, no entanto, o BR 106 mostrou a menor redução na biomassa seca. As lectinas foram detectadas em extratos de BR 106, BRS Asa Branca, BRS Sertanejo e BRS Gorutuba, e a maior atividade foi demonstrada pela BR 106. A menor assimilação de proteína foi detectada nos insetos que se alimentaram com BRS Asa Branca. Os extratos de todos os cultivares foram capazes de inibir a atividade da tripsina bovina, mas esse efeito não está correlacionado ao grau de resistência dos cultivares de Z. mays. Os resultados sugerem a resistência da BR 160 ao ataque de S. zeamais, além de indicar que a presença de lectina nos grãos é a causa dessa resistência.