Exposure to Bacillus thuringiensis (Bt) toxins in low- and moderate-dose transgenic crops may induce sublethal effects and increase the rate of Bt resistance evolution, potentially compromising control efficacy against target pests. We tested this hypothesis using the fall armyworm Spodoptera frugiperda, a major polyphagous lepidopteran pest relatively tolerant to Bt notorious for evolving field-relevant resistance to single-gene Bt maize. Late-instar larvae were collected from Bt Cry1Ab and non-Bt maize fields in five locations in Brazil, and their offspring was compared for survival, development, and population growth in rearing environment without and with Cry1Ab throughout larval development. Larval survival on Cry1Ab maize leaves varied from 20 to 80% among the populations. Larvae reared on Cry1Ab maize had seven-day delay in development time in relation to control larvae, and such delay was shorter in offspring of armyworms from Cry1Ab maize. Population growth rates were 50–70% lower for insects continuously exposed to Cry1Ab maize relative to controls, showing the population-level effect of Cry1Ab, which varied among the populations and prior exposure to Cry1Ab maize in the field. In three out of five populations, armyworms derived from Bt maize reared on Cry1Ab maize showed higher larval weight, faster larval development and better reproductive performance than the armyworms derived from non-Bt maize, and one of these populations showed better performance on both Cry1Ab and control diets, indicating no fitness cost of the resistance trait. Altogether, these results indicate that offspring of armyworms that developed on field-grown, single-gene Bt Cry1Ab maize had reduced performance on Cry1Ab maize foliage in two populations studied, but in other three populations, these offspring had better overall performance on the Bt maize foliage than that of the armyworms from non-Bt maize fields, possibly because of Cry1Ab resistance alleles in these populations. Implications of these findings for resistance management of S. frugiperda in Bt crops are discussed.

A principal praga-alvo na cultura do milho é a lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae), que, pela sua ampla distribuição temporal e geográfica constitui-se em uma das espécies mais nocivas nas regiões tropicais das Américas. O objetivo foi avaliar o estádio de adaptação de S. frugiperda em 17 espécies hospedeiras, cultivadas ou selvagens, mais comuns no agroecossistema brasileiro. As plantas foram cultivadas em cinco épocas, entre 2006 e 2008, utilizando o milho como padrão. Larvas de S. frugiperda recém-eclodidas foram individualizadas e confinadas em copo plástico (50 mL), onde foram alimentadas com seções de folha nova de cada hospedeiro. O alimento foi substituído a cada dois dias por folhas frescas. Quatro variáveis biológicas foram avaliadas e utilizadas para se calcular um Índice de Adaptação (IA). Os resultados indicaram que a sobrevivência inicial de S. frugiperda variou de 100%, no milho, a 46%, no arroz. O período larval variou de 12,6 dias, no milho, a 27,1 dias, na grama batatais. A biomassa de pupa variou de 173,1 mg, no carrapicho, a 294,2 mg, no milho. O índice de adaptação, calculado com base nas variáveis biológicas de S. frugiperda, nos hospedeiros avaliados, variou de 17,43, no milho cultivado na época I, a 1,46, na cana-de-açúcar na época III. Para corrigir o efeito de época sobre o índice de adaptação de S. frugiperda nos hospedeiros, foi calculado o Índice Relativo de Adaptação (IRA), com base no índice de adaptação no milho (100%). Assim, com base no índice relativo de adaptação, estimado em condições de laboratório, os hospedeiros alternativos ao milho, para S. frugiperda, podem ser assim ordenados, do maior para o menor índice: sorgo granífero, sorgo selvagem, milheto, capim-tanzânia, amendoim, capim-marandu, capim-braquiária, caruru-de-porco, trigo, soja, algodão, feijão, arroz, capim-carrapicho, grama batatais e cana-de-açúcar.