Offshore Biological Control Strategy Applied to Pink Hibiscus Mealybug

Dale E. MeyerdirkUSDA, APHIS, PPQ

Riverdale, MD

Biological Control of Invasive Species in the Caribbean Region

Attack the pest problem abroad prior to invasion- “Buys Time” to develop control technology- Suppresses exploding pest populations - Reduces rate of dispersal between islands and entering Continental U.S.- Prolonged invasions reduces potential economic losses

Classical Biological Control

Importing and releasing exotic natural enemies that become established and self-perpetuating Environmentally sound pest controlSelf-sustainingRelatively easy to implementCost efficient

Biological Control of the Pink Hibsucus Mealybug - Caribbean

Serves as a “Model” for control of an invasive pest species in the CaribbeanExcellent Caribbean Regional Cooperative EffortCost SharingBiological control technology easily transferred

Pink Hibiscus Mealyug, Maconellicoccushirsutus (Green)

World Distribution Prior to 1994

Economic Lossesfrom Pink Hibiscus Mealybug

INDIA: Pest Status - grapes 58-90% losses, rosell or sorrel (Hibiscus sabdariffa) losses up to 75%, heavy infestations on cotton and teakEGYPT: Cotton damageGRENADA: IICA est. of economic, social + environmental = US $3,471,900; Crop Losses 1995-97 was US$1.8 million/year Potential Annual Losses = $ 10 mil./year

Economic Losses (Contin.)TRINIDAD AND TOBAGO: Potential Losses of $125 million TT DollarsST. KITTS: Significant loss of ornamentals, export losses on pumpkins, etc., no sorrel production.U.S. VIRGIN ISLANDS: Significant Losses to ornamentals (hibiscus) and soursop.

Risk Assessment of PHMHost Range

Risk Element: HIGH

PHM is Polyphagous

Feeds on more than 200 plant genera within 70 plant families

Pink Hibiscus MealybugHost PlantsFruits

PapayaSugar-appleGolden applePigeon peaCarambolaSoursopCherryPassion fruitAvocadoMangoPlumGrapeCitrusBreadfruitGuavaBanana

OrnamentalHibiscusCrotonAllamandaAnthuriumHeliconiaLantanaSeagrapeBougainvilleaOleanderIxoraGinger lilyScheffleraFicus

VegetableTomatoPumpkinOkraLettuceBeansCucumberPeppersDasheenCabbageSquash

Risk Assessment of PHMDispersal Potential

Risk Element: HIGHHigh reproductive potential

10 generations/year Female Egg Sac >600 eggs

Highly mobile life stages by wind, animals, man, and machinery

Risk Assessment of PHMEconomic Impacts to US

Risk Element: HIGHReduce Commodity YieldLower Commodity ValueResult in Loss of MarketsPotential Economic Losses $2 Billion/year(2003 Dollars)

Risk Assessment of PHMEnvironmental Impact

Risk Element: HIGHDamage to agriculture, forestry and horticultureAttacks 6 Plant Genera that contain Threatened and Endangered Plant Spp.(Florida, Hawaii and Puerto Rico): Caesalpinia, Colubrina, Curcurbita, Eugenia, Hibiscus and Vigna.

Spread of Pink Hibiscus Mealybug in Caribbean

0

2

4

6

8

10

12

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

No.

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Spread of Pink Hibiscus MealybugThroughout Western Hemisphere

1984 - Hawaii1994 - Grenada, Carriacou1995 – Trinidad, St. Kitts and Nevis 1996 –Tobago, Aruba, St. Maarten, St. Lucia 1997 – St. Eustatius, Curacao, Anguilla, Guyana, British Virgin Islands, St. Vincent, Grenadines, St. Thomas, St. Croix, St. John, Culebra, Vieques

1998 – Montserrat, Guadeloupe, Puerto Rico 1999 – Martinique, USA (California), Belize, Mexico Venezuela ?2000 – Barbados, Bahamas2001 – Antigua, Dominica, Suriname2002 – Florida (USA), Haiti, Dominican Republic

az

Argentina

Peru

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Chile

Colombia

Venezuela

Paraguay

Ecuador

Cuba

gNicara ua

Bermuda

Guyana

Uruguay

Suriname

HondurasGuatemala

Panama

Haiti

French Guiana

Costa Rica

Belize

El Salvador

Bahamas

California

Florida

Hawaii

DominicanRepuBlic

PuertoRicoJamaica

Mexcoi

r ilB

Cayman Islands

Baja California Norte

Nayarit

Western Hemisphere Countries Infested with Pink Hibiscus Mealybug as of July 2004

PHMB present

PHMB free

Risk Assessment of PHMUS Entry Potential Consideration

Risk Element: HIGH

PHM Intercepted 813 times (PIN 2003)

Maconellicoccus hirsutus Interceptions at Ports of Entry Into United States From Caribbean

0

10

20

30

40

50

60

1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999

Interceptions

Num

b er

Year

Note:Baggage = 211Cargo = 8Ship Store = 4

Risk Assessment of PHMHabitat Suitability In US

Risk Element: HIGH

Attacks and survives on hosts in 4 or more plant hardiness zones

Climate Exclusion Map for PHM (75 days/yr with minimum dailyTemperature lower than 0 degrees C)

Brian Spears, USDA, APHIS, PPQ

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Denotes areas with greater than 75%Climatological similarity to areas where PHM is endemic

Figure 2. Climex simulation showing PHM potential ecological range

Brian Spears, USDA, APHIS, PPQ

Damage -Pink Hibiscus Mealybug-

Toxic salivaResults in malformation of leaves, fruit and shoot growthStunting of plant growthOccasional death of plantShortened internodes = “Bunchy Top”Black Sooty Mold

PHMInfested Hibiscus

PHMDefoliated Hibiscus

Dead Hibiscus Shrubs – St Kitts

Healthy Sammon Tree

Dead SammonTree – Grenada With PHM Egg Mass

Healthy SoursopFruit

PHM Infested Soursop Fruit

Hawaii Infestation-Pink Hibiscus Mealybug-

Since 1983Not an economically important pestAttacked by two primary, internal hymenopterous parasitesParasites:

1) Anagyrus kamali Moursi2) Anagyrus sp.

Exotic Parasitoids IntroducedQuarantine Facility – USDA, ARS, Newark, DelawareAnagyrus kamali

ChinaHawaiiTaiwan

Gyranusoidea indicaEgyptPakistanAustralia

Allotropa mecridaEgyptPuerto Rico

Economic Benefits of Biocontrol Program

750 Million Dollars/Year Loss (1997)Estimated cost of Biological Control Technology Development and Transfer= $500,000/year for 3 to 5 yearsExpected Economic Benefits to Costs Ratio for a Single Year Exceeds 1500:1Based on 1997 Dollars and value of: Avocado, Citrus, Cotton, Grape, Mango, Ornamentals and Vegetables

Anagyrus Kamali

Technology Transfer of PHM Biological Control Program To:

St. Kits, W.I. - 1996US Virgin Islands - 1998

St. ThomasSt. CroixSt. John

Puerto Rico - 1999ViequesCulebra

Belize – 1999California - 1999Bahamas – 2000St. Eustatius - 2001Haiti – 2002Dominican Republic –2002Florida - 2002

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1996-1998

Impact of Parasites on Pink Hibiscus Mealybug – St. Kitts, W.I.

92%Reduction

Impact of Parasites on Pink Hibiscus MealybugSt. Thomas, U.S.V.I. (Hibiscus)

050

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1997-1999

91.2%Reduction

Impact of Parasites on Pink Hibiscus MealybugSt. Coix, U.S.V.I. (Hibiscus)

0

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MealybugParasite

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1997-1999

97.1%Reduction

Impact of Parasites onPink Hibiscus MealybugPuerto Rico (Hibiscus)

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Mealybug

Parasite

1998 - 2000

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Impact of Parasites onPink Hibiscus MealybugVieques (Hibiscus)

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Mealybug

Parasite

1998 - 1999

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Impact of Parasites on Pink Hibiscus MealybugBelize - Hibiscus

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1999 2000

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96.6%Reduction

Pink Hibiscus Mealybug in Imperial County, California (Mulberry)

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1999-2001

96%Reduction

Impact of Parasites on Pink Hibiscus Mealybug - Florida (Hibiscus)

0100200300400500600700800

JulyAug.Sep

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Mealybug

Parasite

2002 - 2003

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98.7% Reduction

Impact of Parasites on Pink Hibiscus Mealybug - Nassau, New Providence, Bahamas (Hibiscus)

0

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Jan. April July Feb051015202530354045

Mealybug

Parasite

2001-2002

Av e

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82% Reduction

Impact of Parasites on Pink Hibiscus Mealybug - Haiti (Hibiscus)

0

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July Oct. Dec. Jan. Feb. June0

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Mealybug

Parasite

2002 - 2003

Av e

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Adu

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97.2% Reduction

Impact of Parasites on Pink Hibiscus Mealybug – Dominican Republic (Hibiscus)

0

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Aug.Oct. NovDec Jan.Feb

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June

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Mealybug

Parasite

2002 - 2003

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96.6% Reductiion

Level of PHM Population Density Reduction by Parasitoids

HibiscusSt. Kitts = 91.6 %US Virgin IslandsSt. Thomas = 91.2%St. Croix = 97.1%Puerto Rico = 92%Culebra = 96.5%Vieques = 97.8%Belize = 96.6%

CaliforniaMulberry = 96%Carob = 93%

Bahamas = 82% (1 year)Florida = 98.7%Haiti = 97.2%Doinican Republic = 96.6%

Potential Spead of PHM in United States in 2005

Florida Nursery Shipped 900,000 potted hibiscus plants to 36 States from January to July 2005

11 of 17 States Climatically suitable for PHM

Shipments were found to be partly infested with PHM in Late July 2005

Potential Spead of PHM in United States in 2005

Shipments made to Garden Centers of Major Establishments

PHM recovered from Garden Centers in Louisiana, North Carolina and Kansas.

Potted Hibiscus Plants Potentially Infested with Pink Hibiscus Mealybug

Brian Spears, USDA, APHIS, PPQ

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