Development and silk production by silkworm larvae after topical application of methoprene

Abstract

Juvenile hormone analogues have been tested as insect growth regulators in silkworm (Bombyx mori), seeking an increment of silk production. These chemical products, when applied in small or moderate rates, promote the extension of the last larval instar. To understand the physiologic consequences on silk production by the silkworm strain C115 x N108, the application of methoprene, a juvenile hormone analogue, was performed to evaluate its effects on larval development and silk production. Methoprene was topically applied 48h after the fourth larval ecdysis, on the dorsal integument of the 2nd thoracic segment of the insects, at seven rates between 0 and 20 ng a.i. Methoprene influenced positively the duration of the fifth instar and the weight gain of the insects. The application of 1ng methoprene resulted in the heaviest silkglands, cocoons, shell cocoons and pupae weights. Comparatively to the control, the increment on silk production (approximately 24%) by the use of 1ng methoprene was more accentuated than the corresponding negative effects on the cocooning rate (approximately 12%). Key words: Bombyx mori, JHA, sericulture, juvenile hormone DESENVOLVIMENTO E PRODUÇÃO DE SEDA POR LAGARTAS DO BICHO-DA-SEDA APÓS APLICAÇÃO TÓPICA DE METHOPRENERESUMO: Análogos do hormônio juvenil têm sido testados como reguladores de crescimento de insetos em Bombyx mori, com vistas ao incremento da produção de seda. Estes produtos químicos, quando aplicados em pequenas ou moderadas doses, promovem prolongamento do último ínstar larval. O presente estudo visou o entendimento das conseqüências fisiológicas na produção do bicho-da-seda da linhagem C115xN108 face a aplicação de methoprene, um análogo do hormônio juvenil, através da determinação de seus efeitos sobre o desenvolvimento larval e a produção de seda. Methoprene foi aplicado, por via tópica, 48 horas após a quarta ecdise larval, sobre o tegumento dorsal do segundo segmento torácico dos insetos, em sete doses entre 0 e 20 ng de i.a. Methoprene influenciou positivamente a duração do ínstar e o ganho de peso dos insetos. A aplicação de 1 ng de methoprene resultou nos pesos mais elevados de glândulas sericígenas (1,89 g), casulos cheios (2,36 g), casulos vazios (0,62 g) e pupa (1,74 g). Comparativamente ao controle, o incremento na produção de seda pelo uso de 1 ng de methoprene (aproximadamente 24%) foi mais acentuado que os correspondentes efeitos negativos na taxa de encasulamento (aproximadamente 12%).

Desenvolvimento e produção de seda do Bombyx mori L. exposto a análogos do hormônio juvenil

“…Essas lagartas, depois de anestesiadas, foram dissecadas em placa apropriada, utilizando-se uma solução salina (8 g de NaCl; 0,4 g de KCl e 0,2 g de CaCl 2 /1.000 mL de solução) em todo o processo, para evitar o ressecamento ou a hidratação do material, segundo técnica utilizada por TaKahaShi (1984). Depois de retiradas, as glândulas foram pesadas em balança eletrônica (Miranda et al, 2002a).…”

“…Pesquisas desenvolvidas para avaliar as influências das aplicações de produtos análogos do hormônio juvenil sobre a fisiologia do bicho-daseda têm indicado que a aplicação destes produtos no quinto instar larval dos insetos aumenta a duração do período de alimentação (Kajiura et al, 1987;KaMiMura, 1995;CappEllozza et al, 1997;Miranda et al, 2002a;gangwar, 2009), o ganho de peso corporal, o peso de casulos e o teor de seda (Chowdhary et al, 1986;ahMad et al, 2007). Doses adequadas de análogos do hormônio juvenil (AHJ) induzem a maior produção de fibroína (KoTiKal;dEvaiah, 1986;Sarangi, 1988), componente principal do fio de seda (waTanabE et al, 2000).…”

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“…Changamma et al (2000) observed increment of fecundity, weight of testis and ovaries after treatment of 5 th instar larvae of B. mori with Methoprene. Miranda et al (2002) reported that topical application of methoprene onto the fifth instar larvae of B. mori positively influenced the duration of the fifth instar and the weight gained by insects. The application of 1 µg methoprene resulted in the heaviest silk glands, cocoons, shell cocoons, pupae weights and silk production (approximately 24%).…”

The effect of the juvenile hormone analog, fenoxycarb, on ecdysone receptor B1 expression in the midgut of Bombyx mori during larval-pupal metamorphosis

“…Fenoxycarb application in the last larval instar delays, or completely inhibits, larval-pupal metamorphosis in a dose-dependent and application time-dependent manner [14]. Other juvenile hormone analogs methoprene [17] and ZR 515 [18] also show similar effects. Dedos and Fugo [15] reported that induction of dauer larvae by fenoxycarb in B. mori is related to the ecdysone secretion ability of the prothoracic glands, especially between 66 h and 72 h of the last instar.…”