Evaluation of ovicidal activity of plant extracts on Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae)

• Miriam Rodríguez-Cabrera Maestría en Manejo Sostenible de Agroecosistemas, Centro de Agroecología, Instituto de Ciencias, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Edificio VAL 1, Ecocampus Valsequillo, San Pedro Zacachimalpa, Puebla, 72960 México. https://orcid.org/0000-0002-8794-2089
• Betzabeth Pérez-Torres Maestría en Manejo Sostenible de Agroecosistemas, Centro de Agroecología, Instituto de Ciencias, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Edificio VAL 1, Ecocampus Valsequillo, San Pedro Zacachimalpa, Puebla, 72960 México. https://orcid.org/0000-0002-3704-0933
• Agustín Aragón-García Maestría en Manejo Sostenible de Agroecosistemas, Centro de Agroecología, Instituto de Ciencias, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Edificio VAL 1, Ecocampus Valsequillo, San Pedro Zacachimalpa, Puebla, 72960 México. https://orcid.org/0000-0001-9801-6091
• Carlos Ortiz-García Colegio de Postgraduados, Campus Tabasco. Periférico Carlos A. Molina S/N, Cárdenas, Tabasco, C.P. 86500, México. https://orcid.org/0000-0002-6820-9252
• Vicente Marco Mancebón Unidad de Protección de Cultivos, Departamento de Agricultura y Alimentación, Universidad de La Rioja. C/ Madre de Dios No. 51, Logroño, 26006 España. https://orcid.org/0000-0002-2484-4238
• Jesús López-Olguín Herbario y Jardín Botánico, Vicerrectoría de Investigación y Estudios de Posgrado, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Edificio JB1, Ciudad Universitaria, Puebla, 72570 México. https://orcid.org/0000-0003-0209-5966

Keywords: Trichilia havanensis, plant extracts, Spider mite, Two-spotted spider mite, Corrected mortality

Abstract

The ovicidal activity of ethanol and hexane extracts of Azadirachta indica A. Juss., Trichilia havanensis Jacq., Roldana ehrenbergiana (Klatt) H. Rob. & Brettell, Argemone mexicana L., Schinus molle L. y Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp. was evaluated in the laboratory on Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae). The extracts (treatments) were applied by spraying at a concentration of 1,000 mg.L^-1 to a known number of eggs (age <18h) on leaf discs of bean (Phaseolus vulgaris L.) (10 leaf discs per treatment), and the percentage of egg mortality was recorded after six days of the treatment. The corrected mortality (percentage) was obtained for each test unit, and a simple ANOVA, followed by multiple comparison of means by the Tukey method (α=0.05), were used to find statistically significant differences between treatment effects. The ethanol and hexane extracts of T. havanensis seeds caused an average corrected egg mortality of 77.7±3.5 and 58.0±3.4 %, respectively, which was significantly higher than the egg mortality caused by the other extracts. The ethanol extracts of the other plant species caused a corrected egg mortality, which ranged from 8.8±9.6 to 42.9±8.3 %, while the corrected mortality of the hexane extracts ranged from 0.2±2.3 to 30.1±4.0 %. The results show that the ethanol extract of T. havanensis seeds has good potential for the development of products with biological activity for the management of T. urticae.

References

Abbott, W. S. (1925). A method of computing the effectiveness of an insecticide. Journal of Economic Entomology, 18(2), 265-267. https://doi.org/10.1093/jee/18.2.265a
Altieri, M., and Nicholls, C. (2018). Agroecología: Ciencia fundamental para el diseño de fincas resilientes a plagas. LEISA Revista de Agroecología, 34(1), 5-8. https://www.leisa-al.org/web/index.php/volumen-34-numero-1/3219-agroecologia-ciencia-fundamental-para-el-diseno-de-fincas-resilientes-a-plagas
Barrientos, G., Rodríguez, C., Zumaquero, L., López-Olguín, J. F., Huerta, A., & Romero, J. (2018). Efecto de extractos de semillas de Azadirachtina indica aplicado a Meccus pallidipennis (Stal) en condiciones de laboratorio. Southwestern Entomologist, 43(2), 465-474. https://doi.org/10.3958/059.043.0218
Carrillo-Rodríguez, J., Hernández-Cruz, B., Chávez-Servia, J., Vera-Guzmán, A., & Perales-Segovia, C. (2011). Efecto de extractos vegetales sobre la mortalidad de Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae), en laboratorio. Journal of the Interamerican Society for Tropical Horticulture, 53, 154-157. https://www.researchgate.net/publication/234112906_Efecto_de_extractos_vegetales_sobre_la_mortalidad_de_Tetranychus_urticae_Koch_Acari_Tetranychidae_en_laboratorio
Castiglioni, E., Vendramim, J. D., & Tamai, M. A. (2002). Evaluación del efecto tóxico de extractos acuosos y derivados de meliáceas sobre Tetranychus urticae (Koch) (Acari: Tetranychidae). Agrociencia (Uruguay), 6(2), 75-82. http://fagro2.fagro.edu.uy/agrociencia/index.php/directorio/article/view/549
Cerna, E., Landeros, J., Ochoa, Y., Luna, J., Vázquez, O., & Ventura, O. (2009). Tolerancia del ácaro Tetranychus urticae Koch a cuatro acaricidas de diferente grupo toxicológico. Investigación y Ciencia, 17(44), 4-10. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=67411476002
Cuervo, D., Vanegas, J., Corzo, D., & Correa, F. (2019). Evaluación de la capacidad bactericida de extractos vegetales de distinta polaridad de Drimys granadensis. Revista Peruana de Biología, 26(1), 135-142. http://dx.doi.org/10.15381/rpb.v26i1.15917
De la Torre-Anzures, J., Aragón-García, A., Pérez-Torres, B., & López-Olguín, J. (2017). Biological activity of a seed extract of Trichilia havanensis Jacq. against Spodoptera exigua (Hubner) larvae. Southwestern Entomologist, 42(4), 1069-1078. http://www.bioone.org/doi/full/10.3958/059.042.0401
Encina Romero, R. L., Ramírez de López, M. B., & Pino Quintana, C. D. (2011). Efecto de dos extractos acuosos de meliáceas sobre Tetranychus spp. (Acari: Tetranychidae) en condiciones de laboratorio. Investigación Agraria, 13(2), 95-100. https://www.agr.una.py/revista/index.php/ria/article/view/221
Erdogan, P., and Sever, Y. B. (2017). Acaricidal activity of extracts of Juglans regia L. on Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae). Journal of Food Science and Engineering, 7(4), 202-208. doi: https://doi.org/10.17265/2159-5828/2017.04.004
Esparza-Díaz, G., López-Collado, J., Villanueva-Jiménez, J. A., Osorio-Acosta, F., Otero-Colina, G., & Camacho-Díaz, E. (2010). Concentración de azadiractina, efectividad insecticida y fitotoxicidad de cuatro extractos de Azadirachta indica A. Juss. Agrociencia, 44(7), 821-833. https://agrociencia-colpos.mx/index.php/agrociencia/article/view/842/842
Ferragut, F., and Santonja, M. C. (1989). Taxonomía y distribución de los ácaros del género Tetranychus Dufour 1832 (Acari: Tetranychidae), en España. Boletín de Sanidad Vegetal Plagas, 15(3), 271-281. https://www.mapa.gob.es/ministerio/pags/Biblioteca/Revistas/pdf_plagas%2FBSVP-15-03-271-281.pdf
García, G. (2009). Potencial insecticida de Roldana ehrenbergiana (Klatt) H. Rob. & Brettel y Asclepias notha W. D. Stevens en larvas de Culex quinquefasciatus Say [Tesis de Maestría. Colegio de Postgraduados. México]. http://colposdigital.colpos.mx:8080/xmlui/handle/10521/1649
García-Gómez, A., Figueroa-Brito, R., Serrano, L., & Jiménez-Pérez, A. (2018). Trichilia (Meliaceae) plants: an important source of biomolecules with insecticidal properties. Florida Entomologist, 101(3), 470-479. https://doi.org/10.1653/024.101.0305
Granados-Echegoyen, C., Chan-Bacab, M., Ortega-Morales, B., Vasquez-Lopez, A., Lagunez-Rivera, L., Diego-Nava, F., & Gaylarde, C. (2019). Argemone mexicana (Papaverales: Papavaraceae) as an alternative for mosquito control: first report of larvicidal activity of flower extract. Journal of Medical Entomology, 56(1), 261-267. https://doi.org/10.1093/jme/tjy159
Infante, G. S., and Zárate de Lara, G. P. 1990. Métodos estadísticos: un enfoque interdisciplinario. 2ª edición. Editorial Trillas. México. No disponible en línea.
Isman, M. B. (2000). Plant essential oils for pest and disease management. Crop Protection, 19(8-10), 603-608. https://doi.org/10.1016/S0261-2194(00)00079-X
León, L. L., Guzmán-Ortíz, D. L. A., García, B. J. A., Chávez, M. C. G., & Peña-Cabriales, J. J. (2014). Consideraciones para mejorar la competitividad de la región “El Bajío” en la producción nacional de fresa. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 5(4), 673-686. https://doi.org/10.29312/remexca.v5i4.929
López-Olguín, J. F, Adán, A., Ould-Abdallahi, E., Budia, F., Del Estal, P., & Viñuela, E. (2002). Actividad de Trichilia havanensis Jacq. (Meliaceae) en la mosca mediterránea de la fruta Ceratitis capitata (wied.) (Diptera: Tephritidae). Boletín de Sanidad Vegetal Plagas, 28(2), 299-306. https://www.mapa.gob.es/ministerio/pags/Biblioteca/Revistas/pdf_plagas%2FBSVP-28-02-299-306.pdf
López-Olguín, J. F., Budia, F., Castañera P., & Viñuela E. (1997). Actividad de Trichillia havanesis Jacq. (Meliaceae) sobre las larvas de Spodoptera litoralis (Boisduval) (Lepidóptera: Noctuidae). Boletín de Sanidad Vegetal Plagas, 23(1), 3-10. https://www.mapa.gob.es/ministerio/pags/Biblioteca/Revistas/pdf_plagas%2FBSVP-23-01-003-010.pdf
Martín de la Guardia, A., González Morera, T. A., Marrero Terrero, A. A., Milián Hernández, V., Campaña Castellanos, H., & Iglesias Rodríguez, G. (2003). Obtención de un extracto plaguicida de Gliricidia sepium (Jaq.) Steud bajo la irradiación con microondas. Revista Cubana de Plantas Medicinales, 8(3). http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1028-47962003000300010&lang=es
Ortego, F., López-Olguín, J., Ruiz, M., & Castanera, P. (1999). Effects of toxic and deterrent terpenoids on digestive protease and detoxication enzyme activities of Colorado potato beetle larvae. Pesticide Biochemistry and Physiology, 63(2), 76-84. https://doi.org/10.1006/pest.1998.2386
Santacoloma Varón, L. E., and Granados, J. E. (2012). Interrelación entre el contenido de metabolitos secundarios de las especies Gliricidia sepium y Tithonia diversifolia y algunas propiedades físicoquímicas del suelo. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 3(1), 53-62. https://doi.org/10.22490/21456453.934
Sepúlveda-Vázquez, J., Torres-Acosta, J. F., Sandoval-Castro, C. A., Martínez-Puc, J. F., & Chan-Pérez, J. I. (2018). La importancia de los metabolitos secundarios en el control de nematodos gastrointestinales en ovinos con énfasis en Yucatán, México. Journal of the Selva Andina Animal Science, 5(2), 79-95. http://ucbconocimiento.ucbcba.edu.bo/index.php/JSAAS/article/view/70/45
Sierra, M., Barros, R., Gómez, D., Mejía, A., & Suarez, D. (2018). Productos naturales: metabolitos secundarios y aceites esenciales. Fundación Universitaria Agraria de Colombia-UNIAGRARIA, Colombia. https://www.researchgate.net/publication/334656228_PRODUCTOS_NATURALES_METABOLITOS_SECUNDARIOS_Y_ACEITES_ESENCIALES
Souza de Jesus, A., Guedes de Sena Filho, J., Rabelo Coelho, C., Vieira Teodoro, A., Cruz da Silva, A. V., & Viteri Jumbo, L. (2020). Bioactividad de iridoides de Genipa americana contra el ácaro del cocotero Aceria guerreronis Keifer (Acari: Eriophyidae). Revista de Protección Vegetal, 35(1). http://revistas.censa.edu.cu/index.php/RPV/article/view/1079
Souza-Pimentel, G. C., Reis, P. R., Bonatto, C. R., Alves, J. P., & Siqueira, M. F. (2016). Reproductive parameters of Phytoseiulus macropilis (Banks) fed with Tetranychus urticae koch (Acari: Phytoseiidae, Tetranychidae) in laboratory. Brazilian Journal of Biology, 77(1), 162-169. https://doi.org/10.1590/1519-6984.13115
StatPoint Technologies, Inc. (2009). STATGRAPHICS® Centurion XVI User Manual. https://cdn2.hubspot.net/hubfs/402067/PDFs/user-manual.pdf
Topuz, E., Madanlar, N., & Erler, F. (2018). Chemical composition, toxic and development-and reproduction-inhibiting effects of some essential oils against Tetranychus urticae Koch (Acarina: Tetranychidae) as fumigants. Journal of Plant Diseases and Protection, 125(4), 377-387. https://doi.org/10.1007/s41348-018-0161-9
Vieira, I. J. C., da Silva Terra, W., dos Santos Gonçalves, M., & Braz-Filho, R. (2014). Secondary metabolites of the genus Trichilia: contribution to the chemistry of Meliaceae family. American Journal of Analytical Chemistry, 5(2), 91-121. https://doi.org/10.4236/ajac.2014.52014
Villegas-Elizalde, S. E., Rodríguez-Maciel, J. C., Anaya-Rosales, S., Sánchez-Arroyo, H., Hernández-Morales, J., & Bujanos-Muñiz, R. (2010). Resistencia a acaricidas en Tetranychus urticae (Koch) asociada al cultivo de fresa en Zamora, Michoacán, México. Agrociencia, 44(1), 75-81. https://agrociencia-colpos.mx/index.php/ agrociencia/article/view/777/777
Wheeler, D., and Isman, M. (2000). Effect of Trichilia americana extract on feeding behavior of Asian armyworm, Spodoptera litura. Journal of Chemical Ecology, 26(12), 2791-2800. https://doi-org.10.1023/A:1026441910784