Plant volatiles guide the new pest Dichelops furcatus to feed on corn seedlings

BACKGROUND: Recently, in temperate and neotropical regions of South America the generalist stink bug Dichelops furcatus (Hemiptera: Pentatomidae) became a new pest of corn (Zea mays) seedlings. Implementation of no-tillage cultivation system left organic matter covering the soil, which shelters adults of stink bugs during winter. In spring, corn is sowed under soybean stubble and D. furcatus adults start to feed on seedlings. To determine corn-derived volatile organic compounds (VOCs) that attract this stink bug species, we evaluated stink bug preferences from two corn hybrids with contrast germplasm backgrounds, a temperate and a tropical hybrid. RESULTS: Stink bugs preferred to feed on temperate seedlings rather than on the tropical ones. GC?MS and PCA analysis of VOCs suggested that hybrids emitted contrasting blends. Linalool represented 68% of total VOCs emitted from temperate corn, while in the tropical hybrid this compound represented 48%. Olfactometer experiments demonstrated that linalool was attractive to stink bugs. However, 2 h of D. furcatus attack induced emission of 14 additional VOCs in temperate seedlings, and olfactometer bioassay and blend of VOCs emission suggested that perceived volatiles by stink bugs induced feeding avoidance. The increment of VOCs emission was associated with the induction of JA, JA-Ile, ABA, and IAA, and decreasing of SA concentrations. CONCLUSION: This is the first time showing a complete profile of defensive phytohormones induced by stink bugs feeding on corn, and further demonstrating that a blend of corn seedling-associated VOCs, mainly composed by linalool, modulates D. furcatus adults´ behavior and feeding preferences.

Fil: Jacobi, Vanesa Gisela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Fil: Fernandez, Patricia Carina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono; Argentina

Fil: Barriga, Lucía Guadalupe. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina

Fil: Almeida Alvin, Eliete. King Abdullah University Of Science And Technology; Arabia Saudita

Fil: Abad, Sergio Fernando. Instituto Max Planck Institut für Chemische Okologie; Alemania

Fil: Zavala, Jorge Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina