Leafhopper response to genetically diverse maize stands

At a site in Nicaragua with high population densities of the leafhopper Dalbulus maidis Delong & Wolcott, leafhopper densities were significantly lower in mixed stands of maize (Zea mays mays L.) varieties than would be expected by averaging the densities found in the pure stands of the component varieties. This response to genetic diversity appears to be due to a behavioral response during the period of colonization or establishment. The reduction in leafhopper abundance was not clearly reflected in a reduction in the incidence of the corn stunt pathogen transmitted by the leafhopper, probably because of increased leafhopper movement in mixed stands.

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Résumé Deux champs du Nicaragua, très différents quant aux densités moyennes de la cicadelle, Dalbulus maidis, et à la fréquence du nanisme par spiroplasme du maïs, — dont la cicadelle est le vecteur —, ont servi à l'étude de l'influence de l'hétérogénéité génétique sur l'abondance de Dalbulus maidis Delong & Wolcott. La maïs a été semé en parcelles pures d'une seule variété ou en parcelles génétiquement hétérogènes avec mélange de 5 variétés. Dans la zone où D. maidis est très abondant, la densité de la cicadelle était significativement plus faible dans les parcelles hétérogènes que ne le laissaient prévoir les densités moyennes observées dans les parcelles des variétés pures intervenant dans le mélange. Cette réponse à l'hétérogénéité génétique semble due aux réactions comportementales pendant la période de colonisation ou d'installation. La diminution de l'abondance de D. maidis ne se traduit pas nettement par une réduction de la fréquence du nanisme du maïs, peutêtre par suite d'un accroissement des mouvements de cicadelles dans les parcelles hétérogènes.

     

Second-stage integrated management of apple arthropod pests

To date, integrated pest management (IPM) of arthropods in commercial apple orchards has been comprised almost exclusively of a suite of what we term first-stage IPM practices focused upon pest monitoring. These practices predict first appearance, rate of development, and abundance of pest and beneficial arthropods, which leads to recommendation of selective properly-timed pesticides as the sole tactic of controlling pests not effectively suppressed by beneficials. Here, we evaluated in Massachusetts the effectiveness of what we term second-stage IPM practices. These involved integration of pesticidal control of early season apple arthropod pests and behavioral, cultural and biological control of mid and late season apple arthropod pests in the absence of insecticide and acaricide application after mid June. The behavioral approach consisted of ringing the perimeter of several apple orchard blocks (each ca. 1 ha) with sticky-coated red spheres baited with synthetic apple odor to intercept immigrating Rhagoletis pomonella (Walsh) flies. The cultural approach focused on removing unmanaged host trees in a ring around the orchard block perimeter to prevent entry of Cydia pomonella (L.) and Argyrotaenia velutinana (Walker) females. The biological approach emphasized buildup of natural enemies of foliar pests in an orchard environment free of insecticide and acaricide use after mid June.During the second year (1988) of second-stage IPM implementation, test blocks in which baited red spheres were placed 5 m apart on perimeter apple trees and in which all unmanaged host trees within 100 m of the block perimeter had been removed received only 0.6% combined fruit injury by the above and all other pests active after mid June. Nearby blocks treated under first-stage IPM practices received 0.4% combined injury from such pests. As revealed by unbaited within-block monitoring traps, comparatively few R. pomonella flies penetrated the ring of interception traps, despite the large numbers caught on the latter. Beneficial predators of pest mites and aphids were nearly twice as common in second-stage as first-stage IPM blocks. Total cost was essentially the same for second-stage as first-stage IPM practices. But we propose a potentially much less costly, labor-saving method as a substitute for using a sticky substance to control R. pomonella flies alighting on perimeter-tree spheres.

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Résumé A ce jour, la lutte intégrée (IPM) contre les arthropodes des vergers commerciaux de pommiers, —que nous nommons IPM de première génération —, est conçue presque exclusivement comme une suite de pratiques focalisées sur l'interception des insectes nuisibles. Ces pratiques calculent d'abord la date d'apparition, la vitesse de développement et l'abondance des phytophages et des entomophages, conduisant à l'épandage à des dates appropriées d'insecticides sélectifs, comme seule tactique de protection contre les phytophages qui ne sont pas supprimés efficacement par des entomophages.Nous avons examiné au Massachusetts l'efficacité de ce que nous avons appelé le seconde génération d'IPM. Elle implique l'intégration de la lutte chimique contre des insectes consommateurs précoces, et de la lutte comportementale, culturale et biologique contre les insectes de pleine saison et tardifs, sans traitements insecticides ou acaricides des pommiers à partir de la mi-juin.L'approche comportementale consiste à encercler plusieurs massifs de pommiers (chacun de 1 ha) avec des sphères rouges engluées d'odeur synthétique de pommier pour intercepter les vols de Rhagoletis pomonella Walsh. L'approche culturale est concentrée sur l'élimination autour du verger des pommiers non inclus dans le programme de protection pour empêcher la pénétration de femelles de Cydia pomonella L. et Argyrotaenia velutinana Walker. L'approche biologique insiste sur la mise en place après la mi-juin des entomophages des ennemis du feuillage dans un verger sans insecticide ni acaricide.Pendant la seconde année (1988) de l'application du programme, les fruits attaqués par tous les phytophages après la mi-juin n'ont été que de 0,6% pour les parcelles d'arbres témoins dans lesquels les pièges rouges avaient été placés tous les 5 mètres sur les arbres du pourtour et dont les arbres non inclus dans l'expérience, avaient été enlevés sur une bande de 100 m autour de la parcelle. Des parcelles proches, traitées avec IPM première génération, avaient un taux d'attaque de 0,4% par les mêmes espèces d'arthropodes. Par rapport aux parcelles sans sphères rouges, relativement peu de R. pomonella ont pénétré au-delà de la rangée de pièges, malgré le grand nombre de mouches capturées dans ceux-ci. Les prédateurs d'acariens et de pucerons nuisibles étaient 2 fois plus abondants dans les parcelles protégées par IPM de deuxième génération, que dans celles protégées par IPM de première génération. Les coûts totaux sont à peu près les mêmes, mais nous proposons une méthode potentiellement beaucoup moins coûteuse, demandant moins de maind'uvre, par remplacement l'utilisation de la glue sur les sphères comme protection contre la pénétration de R. pomonella dans la parcelle.

     

Seasonal variations and balanced polymorphisms in the reproductive potential of temperate D. Melanogaster populations

Flies from the first generation of isofemale lines of D. melanogaster founded by wild flies collected in spring, summer and autumn in two French populations have been studied for 4 successive years. Cyclical seasonal variations occur in various genetically determined characteristics involved in reproductive potential.The number of ovarioles of the females and female capacity to control oviposition are subject to variation consisting of an increase in frequency of genotypes controlling large number of ovarioles and strong oviposition blocking control in spring and autumn samples. The opposed genotypes (low number of ovarioles and weaker blocking of oviposition control) are favored in summer generations.This balancing selection, induced by temperature variations, modifies temporarily the genetic equilibrium of the population. This enhances the frequency of better adapted genotypes when conditions become less favorable.

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Résumé L'étude pendant 4 ans de lignées isofemelles, fondées par des mouches capturées dans la nature, au printemps, en été et en automne, dans deux population françaises de D. melanogaster, a mis en évidence des variations saisonnières cycliques portant sur différents caractères liés au potentiel reproducteur. Les individus observés appartenaient à la première génération de laboratoire, élévée en conditions standard; les fluctuations observées correspondaient donc à des variations d'ordre génétique.Le nombre d'ovarioles des femelles et leur capacité à controler leur ponte en présence d'un substrat peu favorable sont soumis à ce type de variations cycliques. Il consiste en une augmentation de la fréquence de certains phénotypes (nombre d'ovarioles élevé et forte capacité de blocage de l'oviposition) au printemps et en automne, tandis que les génotypes opposés (faible nombre d'ovarioles et faible capacité de blocage) sont favorisés pendant les générations estivales.Ces variations correspondent à une sélection balancée induite par les fluctuations de la température. Elles conduisent à une modification temporaire de l'équilibre génétique de la population et à un accroissement de la fréquence des génotypes considérés comme mieux adaptés au climat tempéré, lorsque les conditions environnementales deviennent moins favorables.

     

Genetic variation in asexual populations of two aphids in the genus Acyrthosiphon, from an Australian lucerne field

Twelve lines of Acyrthosiphon kondoi Shinji and Acyrthosiphon pisum (Harris) were sampled from a small lucerne field in Australia and tested to assess genetic variation by measuring their responses to three lucerne cultivars. Seven or eight life history traits were assessed for each species. Differences in the responses of these traits to the cultivars revealed that three to seven genetically distinct clones were represented in the samples of 12 lines for each species. We conclude that the populations of these two aphids are variable in Australia, although they were recently introduced and reproduce asexually. The responses of the aphids to the three cultivars are described. Because of genetic variation in host plant responses of the aphids, cultivars with potential aphid resistance must be exposed to a large number of clones to confirm the presence of useful aphid resistance.

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Résumé Douze lignées d'Acyrthosiphon kondoi Shinji et d'A. pisum Harris ont été échantillonnées dans un petit champ de luzerne australien et leur variabilité génétique examinée en comparant les réponses à 3 cultivars de luzerne. De 7 à 8 caractères biologiques avaient été retenus pour chaque espèce. Les différences observées entre les réponses suivant la distribution de ces caractères chez les pucerons, ont montré que 3 à 7 clones génétiquement distincts étaient représentés dans les 12 lignées de chaque espèce. Nous en concluons que les populations de ces deux espèces de pucerons sont polymorphes en Australie, quoiqu'elles se multiplient d'une façon asexuée et aient été récemment introduites. Les réactions des pucerons aux 3 cultivars sont indiquées. Par suite de la variabilité génétique des réactions des plantes hôtes aux pucerons, des cultivars à résistance potentielle élevée devraient être exposés à un grand nombre de clones de pucerons pour confirmer la présence d'une résistance utilisable.

     

The sex ratio of the spider mite Tetranychus urticae

Inbred lines that differed in the ratio of females to males were selected. These tended to breed true and the trait for a high frequency of daughters was semi-dominant and expressed as a control of arrhenotoky by the mother. A small maternal effect altered the sex ratio of genetically similar females. The variability of the sex ratio in nature would appear to be a genetic polymorphism.

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Résumé Il a été possible, à partir de la descendance de femelles isolées, et par croisement de retour entre frère et sur, d'isoler deux lignées différant par leur sex ratio: l'une présentant une faible proportion de femelles, l'autre une majorité de femelles. Des croisements entre ces deux lignées montrent que le caractère «majorité de femelles» est semi-dominant, mais les croisements réciproques diffèrent à cause d'un petit effet maternel. Un croisement de retour entre des femelles de la génération F¹ et des mâles de la lignée présentant une faible proportion de femelles, confirme l'hypothèse que le sex-ratio des ufs pondus est déterminé par quelques loci qui contrôlent la semi-dominance des caractères «haute proportion de femelles». Le caractère du sex ratio peut être transmis soit par le mâle, soit par la femelle, mais l'influence maternelle est plus forte. Les différences observées dans la nature quant au sex ratio et à sa variabilité dans les familles d'une population paraissent donc être dues à un polymorphisme génétique.

     

Effect of epigeal predators on infestation by the aphid Rhopalosiphum padi and on grain yield of oats in monocrops and mixed intercrops

Three field experiments, with factorial designs and consisting of monocrops of oats, Avena sativa, and mixtures of oats with faba bean, Vicia faba, were conducted in 1983–1985. The densities of generalist epigeal predators were manipulated by vertical barriers or ingress and egress trenches. Pitfall trapping was used to measure the effect of manipulation. Tillers were sampled to monitor populations of the major pest of oats, the bird cherry-oats aphid, Rhopalosiphum padi, and to estimate their peak densities. Also grain yields were measured.The barriers and the egress trenches significantly reduced the pitfall catches of carabids, staphylinids and spiders. The effect on Coccinella septempunctata was variable. The peak aphid densities were 11–125% higher in the predator reduction treatments than in the controls. The grain yields of oats were reduced by 19–22% in all cases where aphid densities were increased by the manipulations. Relief of predation pressure by generalist epigeal predators is the proposed explanation for the increased R. padi densities and subsequently decreased oat yields.Mixed cropping increased the pitfall catches of carabids by 14–36%. Trechus spp. contributed most to the pattern. In 1985 the early egress manipulation increased the aphids' peak density and decreased the yield of oats significantly more in the monocrop than in the mixture: this was thought to be because the R. padi population escaped predation as the result of a higher colonization rate in the mixture, rather than being due to responses of the predators to crop diversification.

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Résumé Trois expériences en plein champ ont été réalisées en Finlande en 1983–85 pour étudier l'influence des prédateurs épigés sur le niveau de contamination par R. padi et la production de grains d'avoine en cultures pures ou associées à Vicia faba. R. padi est le principal ravageur de l'avoine dans ce système. Les captures réalisées par les prédateurs épigés, principalement des carabidae, des staphylinidae et des araignées ont réduit les attaques dans les parcelles entourées de barrières verticales (1983) ou de fossés inondés. Les réactions de Coccinella septempunctata à ces manipulations ne sont pas constantes et ne peuvent pas expliquer son influence sur les populations de R. padi. Les densités maximales de pucerons ont été de 11 à 125% élevées dans les parcelles modifiées que dans les parcelles témoins ou entourées de fossés inondés. Les récoltes d'avoine ont été réduites de 19 à 22% dans tous les cas où la densité de pucerons a augmenté.Dans la discussion, la limitation de la pression de prédation par les généralistes épigés a été mise en avant pour expliquer l'augmentation des densités de R. padi et la diminution consécutive de la récolte d'avoine. La comparaison des caractéristiques du système R. padi avoine de printemps et du système R. padi/blé d'hiver laisse supposer qu'elles ont contribué à la relative importance des prédateurs généralistes consommant R. padi tôt dans la saison.Ces résultats ne suggèrent aucun effet négatif de la culture mixte avec V. faba sur la prédation épigée. Cependant, des éléments montrent qu'une forte densité de colonisation par des immigrants ailés de R. padi dans les cultures peut permettre à la population proie d'échapper aux prédateurs généralistes quand ceux-ci deviennent saturés aux densités de proies élevées. On peut en conclure que la contribution potentielle des prédateurs épigés aux récoltes de céréales de printemps,-qui ne se rlise que lorsque R. padi n'est pas limité d'une autre façon-, dépend du niveau atteint par la première colonisation par R. padi ailés. Leur contribution est la plus faible lors d'une très faible ou d'une très forte colonisation.

     

Are the apple maggot,Rhagoletis pomonella,and blueberry maggot,R. mendax,distinct species? Implications for sympatric speciation

Rhagoletis pomonella (Walsh) and R. mendax (Curran) (Diptera: Tephritidae) are major economic pests of apple and blueberry fruits, respectively, in eastern North America. The taxonomic status of these flies as distinct species has been in dispute because of their close morphological similarity, broadly overlapping geographic distributions and inter-fertility in laboratory crosses. Starch gel electrophoresis of soluble proteins was performed to establish the extent of genetic differentiation and levels of gene flow between blueberry infesting populations of R. mendax and apple and hawthorn infesting populations of R. pomonella. R. mendax and R. pomonella were found to be genetically distinct sibling species as eleven out of total of twenty-nine allozymes surveyed possessed species specific alleles. Data from three sympatric apple and blueberry fly populations in Michigan indicated that these flies do not hybridize in nature and gave no evidence for nuclear gene introgression. Differences in host plant recognition were implicated as important pre-mating barriers to gene flow between R. pomonella and R. mendax; a result supporting a sympatric mode of divergence for these flies.

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Résumé R. pomonella Walsh and R. mendax Curran sont respectivement deux mouches très nuisibles aux pommes et aux myrtilles du N E des USA. La position taxonomique de ces mouches comme espèces distinctes a été longtemps mise en doute par suite de leur grande ressemblance morphologique, de l'important chevauchement de leurs répartitions et de leur interfécondité au laboratoire. L'électophorèse sur gel d'amidon de protéines solubles a été utilisé pour établir l'importance de la différenciation génétique et du flux génique entre R. mendax contaminant des myrtilles et R. pomonella contaminant des pommiers et des aubépines. R. mendax et R. pomonella se sont révélées des espèces jumelles car, à l'exception de 11 alolozymes sur 29, chaque espèce possédait des allèles spécifiques. Les données concernant 3 populations sympatriques de mouches des myrtilles et des pommes du Michigan ont montré que des mouches ne s'hybrident pas dans la nature et n'ont fourni aucune indication sur une introgression de gènes nucléaires. Des différences concernant la découverte de hôtes sont impliquées comme obstacles prézygotiques importants au flux génique entre R. pomonella et R. mendax; ce résultat conforte l'hypothèse d'une divergence sympatrique de ces mouches.

     

Colpoclypeus florus, an eulophid parasite of tortricids in orchards: Rearing, biology and use in biological control

Colpoclypeus florus Walk. is a gregarious ectoparasite of tortricids. Details of biology and annual cycle in orchards in the Netherland are reported. It has four to five generations per year, but only females of the second generation, and some of the third, meet with abundant hosts (Adoxophyes orana F.v.R.) of the proper size. Therefore, the parasite is scarce to virtually absent from Duth orchards except in July and August. A technique for mass-rearing of C. florus is described, producing 6 000 wasps per week. 16 000–28 000 wasps/ha were released in spring, in order to control leafrollers. Although all important leafroller species were parasitized, the rate of parasitization was too low to be effective.

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Colpoclypeus florus (Hym. Eulophidae), parasite de tordeuses dans les vergers: techniques d'élevage, biologie et expériences de lutte biologique

Résumé Colpoclypeus florus Walk., ectoparasite grégaire de Tortricidae, est capable de provoquer un taux de parasitisme élevé dans plusieurs types de cultures, y compris dans les vergers de pommiers. Dans les vergers aux Pay-Bas, ce parasite n'abonde qu'en été sur la première génération d'Adoxophyes orana. Les autres tortricides échappent à ses attaques, parce qu'elles ne peuvent être attaquées qu'au printemps. Le but de ces études était donc la mise au point d'une technique d'élevage de masse de C. florus, pour relâcher ce parasite en grand nombre dans les vergers au printemps. La technique décrite a permis de produire plusieurs milliers de parasites par semaine. Des lâchers de 16 000–28 000 parasites par ha dans un verger soumis à un programme de lutte intégrée, bien que faisant des victimes parmi toutes les espèces importantes de tortricides présentes, étaient loin d'occasionner le taux de parasitisme escompté.Le nombre de degrés-jours nécessaire au développement des différents stades de C. florus a été déterminé au laboratoire, et son cycle évolutif, inconnu aux Pays-Bas, puisque le parasite ne se trouve qu'en été, a été calculé et comparé aux observations faites en élevages en plein air. C. florus a de 4 à 5 générations par an, et la comparaison de sa phénologie avec celle des différentes tordeuses explique son absence hors de l'été.Au laboratoire, Archips podana était plus parasité, et Pandemis heparana moins parasité qu'A. orana. Le nombre moyen de descendants produits par femelle de C. florus et par chenille-hôte variait selon les hôtes, dépendant probablement de la taille des chenilles. Bien qu'A. orana n'ait pas produit le plus grand nombre de parasites par chenille, elle a été néanmoins préférée aux autres tortricides comme hôte pour les élevages.

     

Biology and energetics of the gall inducing aphids Aphis pomi and Dysaphis devecta

Larval growth, reproduction and energetics of Aphis pomi was determined for apterae living and feeding in the newly formed and 2 or 3 week old pseudogalls. Aphids were reared on stems and mature leaves. Similar investigations were undertaken with apterous Dysaphis devecta in its own gall and with the alatiform living in the aptera gall or on young leaves.The beneficial effect of feeding in galls is soon lost because aptera growth rate is 0.015 dry mg day^–1 in young galls but falls to 0.0045 dry mg day^–1 in older galls, a decline of 30%. Larval life is correspondingly extended by 50%. Mean life time fecundity of A. pomi in young galls was 55 but in older galls or on nongalled tissue it was 23. Fecundity of D. devecta apterae was 71 compared to 34 for alatiforms living in similar galls.Life time energy consumption of A. pomi in young galls was 62.5 joules (J) with a mean of 31.2 joules in older galls. The assimilation/consumed energy (A/C) ratio, an indicator of food quality, was 57% for A. pomi in young galls and 22% on other feeding sites. Apterous D. devecta had an A/C ratio of 76% compared to a mean of 31% for alatiforms within and outside galls.The highly specialized gall inhabiting D. devecta apterae derive greater physiological benefit from gall feeding than the generalis A. pomi which can survive and reproduce within or outside its gall.

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Résumé Le développement larvaire, la reproduction et le bilan énergétique d'A. pomi ont été déterminés à partir d'aptères vivant et s'alimentant dans des galles venant d'être formées et de pseudogalles de 2 à 3 semaines. Les pucerons ont été élevés sur des pousses et des feuilles développées. Des recherches du même type ont été faites sur Dysaphis devecta aptères dans ses propres galles et sur des alatiformes vivant dans des galles d'aptères ou sur de jeunes feuilles.Les effects bénéfiques de l'alimentation dans des galles a été rapidement perdu puisque les aptères ont crû à la raison de 0,015 mg de matière sèche par jour dans des jeunes galles et de 0,0045 seulement dans les galles plus âgées, soit une diminution de 40%. La durée du développement larvaire s'étant parallèlement accrue de 50%. La fécondité moyenne de A. pomi était de 55 dans les jeunes galles contre 23 dans les galles plus âgées sur des tissus ordinaires. La fécondité de D. devecta aptère était de 71 contre 34 pour les alatiformes vivant sur les mêmes tissus.Le bilan énergétique global de A. pomi dans de jeunes galles était de 62,5 j contre 31,2 j dans des galles plus âgées. Le rapport d'assimilation sur énergie consommée (A/C), — indicateur de qualité de l'alimentation —, était de 0,57 pour A. pomi dans des galles jeunes et de 0,22 dans les autres situations. D. devecta aptère avait 0.76 comme rapport A/C contre 0,31 pour les alatiformes se développant à l'intérieur ou à l'extérieur des galles. D. devecta aptère fortement spécialisé au développement dans des galles tire un plus grand bénéfice physiologique de la consommation dans des galles que A. pomi généraliste qui peut survivre et se reproduire tant à l'intérieur qu'à l'extérieur de galles.

     

Gustatory responses of a specialist and a generalist grasshopper to terpenoids of Artemisia ludoviciana

Hypochlora alba (Dodge) is a specialist grasshopper that lives and feeds almost exclusively on the sage brush Artemisia ludoviciana Nutt., a plant mostly avoided by the generalist grasshopper Melanoplus sanguinipes (Fabr.). Analysis of leaves, seed heads, and glandular trichomes by gas chromatography-mass spectrometry revealed 1,8-cineole, camphor and borneol to be the major monoterpenes and achillin the major sesquiterpene lactone. These terpenoids increased over the growing season and were two to five times more concentrated in the seed heads than in the leaves. Gustatory choice tests showed a feeding stimulant(s) for H. alba to be present in extracts of A. ludoviciana and A. carruthii Wood, a closely related species that H. alba will feed upon, but not in a non-host species, A. filifolia Torr. This stimulant activity was found in a fraction containing primarily monoterpene hydrocarbons. Other fractions containing sesquiterpene lactones had antifeedant activity against M. sanguinipes. Tests with achillin showed the average foliar levels (ca. 2% dry weight) to be above the rejection threshold of the generalist (0.5%) but below that of the specialist (4%). Reproductive tissue contained average levels greater (ca. 7%) than the rejection threshold of either species.

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Résumé Hypochlora alba Dodge, orthoptère spécialiste, consomme presque exclusivement A. ludoviciana, plante produisant des terpènes en grandes quantités dans ses trichomes glandulaires. Cette plante n'est pas consommée par des orthoptères généralistes, comme Melanoplus sanguinpes Fabr. L'analyse d'extraits et de fractions de la plante en chromatographie en phase gazeuse associée à la spectrométrie de masse a révélé de nombreux monoterpènes (1,8-cinéole, camphre, bornéol et autres) et une grande quantité d'achilline, lactone sesquiterpène. Ces terpènes étaient 2 à 5 fois plus concentrés dans les organes reproducteurs de l'armoise que dans ses organes végétatifs. La concentration de terpènes dans les feuilles augmente de la plante jeune jusqu'à la maturité. Les plantes ont présenté une grande variabilité en concentrations relative et totale en terpènes. L'influence des terpènes dans la régulation du comportement alimentaire du spécialiste et du généraliste a été examinée par des tests de choix gustatif sur des disques de membrane. Des extraits de A. ludaviciana et de A. carruthii Wood,-espèce très voisine que H. alba peut consommer-, contenaient un (ou plusiers) phagostimulants de H. alba, tandis que A. filifolia Torr., espèce non consommée, n'en contenait pas. Cette activité stimulatrice était éluée dans la moins polaire des 5 fractions, qui contenait principalement les hydrocarbones monoterpènes. La prise de nourriture de M. sanguinipes a été stimulée par des extraits des 3 armoises examinées, et par les 3 premières fractions de A. ludoviciana, tandis que ses 2 dernières fractions, contenant les lactones sesquiterpènes, ont présenté une action phagodissuasive. Des tests avec l'achilline, principale lactone sesquiterpène, ont montré que sa concentration moyenne dans les feuilles (2% du poids frais) était supérieure au seuil de rejet du généraliste (0,5%), mais inférieure à celui du spécialiste (4%). La concentration moyenne des organes reproducteurs (7%) était supérieure au seuil de rejet des deux espèces.

     

Effect of photoperiod and temperature on the life-cycle of different populations of the peacock butterfly Inachis io

The variation in response to photoperiod and temperature of different populations of the peacock butterfly, Inachis io (L.) (Lepidoptera: Nymphalidae), was investigated to test the extent to which species can adjust their response to the environment, and therefore maximise their reproductive potential. The photoperiodic (adult) diapause induction response varies between populations, and appears to be finely tuned to the local conditions. There is however variation within populations and the response can be adjusted in a population by selective breeding. The developmental rate is not significantly different between three latitudinally distinct populations, over the range of temperatures tested, and pupal weights are similar at given temperatures. However, pupal weights increase with decreasing development temperature. The implications of these findings are discussed with reference to modelling life history strategies.

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Résumé Inachis io (L.), observable dans une grande partie de l'Europe, y présente des différences quant au cycle biologique, au voltinisme et à la durée du développement. Trois populations provenant de la zone de transition entre monovoltinisme et bivoltinisme ont été échantillonnées pour examiner les différences de réponses à la photopériode et à la température, et pour évaluer l'étendue des possibilités d'adaptation de cette espèce à l'environnement et ainsi optimaliser son potentiel reproductif. L'induction photopériodique de la diapause est de type jour long pour toutes les souches examinées, mais la photopériode critique 50 (CPh50) varie suivant les populations et paraît étroitement ajustée aux conditions locales. Il y a cependant assez de variabilité à l'intérieur des populations pour que le seuil puisse être rapidement abaissé dans chaque population par des expériences d'élevage sélectif. Par contre, la vitesse de développement ne varie pas significativement entre les populations pour la gamme de température: 15–27°C. Les poids de chrysalides ne diffèrent pas suivant les populations, bien qu'ils augmentent quand la température de dévelppement diminue. On peut penser que des modèles, prédisant que la diminution du nombre de générations pendant une saison sera accompagnée d'une prolongation de la durée de développement et d'une augmentation de la taille, et que ceci est d'origine génétique et non le résultat seul du refroidissement de l'environnement, ne tiendront pas compte de l'absence de variation entre populations dans la relation entre température et développement.

     

Production of sexual morphs by the monoecious cereal aphid Sitobion avenae

The effects of photoperiod and temperature on the production of sexual forms by two clones of Sitobion avenae, the grain aphid, were examined. One clone did not produce sexual forms, whereas the other did under conditions of short light (<14 h) and low temperature (15°C). Temperature and photoperiod interacted to some extent both in the production of oviparae and of males. Even when the sexual forms were produced there was always a proportion of virginoparae.

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Production de sexués par Sitobion avenae, puceron monoécique

Résumé Un clone de Sitobion avenae a produit sans difficulté jusqu'à 7 générations de sexués en réaction à des photopériodes courtes (<14 h) et à de faibles températures (15°C) tandis qu'un autre clone n'en produit aucune.La proportion de sexués différait suivant les parents. La production de mâles avait une nette tendance à apparaître lors des reproduction les plus tardives. Dans les générations tardives avec jours courts, les vivipares (virginopares et gynopares) avaient eu tendance à être produits à la fin de la période de reproduction.Les gynopares (c'est à dire les parents d'ovipares) de S. avenae étaient surtout aptères, mais comprenaient beaucoup plus d'ailés que les virginopares obtenus dans les mêmes conditions. Un vivipare était induit comme gynopare (ou ses embryons étaient déterminés comme ovipares) avant la naissance, mais cette détermination pouvait apparemment encore être inversée en soumettant l'insecte à de longues photopériodes et à de hautes températures jusqu'à deux jours après la naissance.Aucun S. avenae ovipare n'a été produit jusqu'à la troisième génération. Aucun ovipare n'a été produit avec des photopériodes supérieures à 13 H 30 à 10°C, 13 H à 15°C et 8 H à 20°C. La proportion d'individus produisant des ovipares à 15°C a été plus faible qu'à 10°C pour toutes les photopériodes, et à cette dernière température beaucoup plus de vivipares étaient gynopares que virginopares.Les basses températures ont été vraisemblablement le facteur dominant de stimulation de la production de mâles de S. avenae, mais cependant il semble qu'un plus grand nombre de mâles a été produit aux températures et photopériodes intermédiaires qu'aux extrêmes.La capture de mâles ailés de S. avenae dans des pièges à succion a été généralement limitée à Octobre-soit à peu prés le moment prévu par les expériences de laboratoire. Des mâles de S. avenae sont aussi capturés fréquemment et été, ce qui peut être lié à des hivers précédents doux.

     

Genetic differentiation in the viability of sibling species of Rhagoletis fruit flies on host plants, and the influence of reduced hybrid viability on reproductive isolation

Prior theoretical studies have analyzed host-associated factors restricting gene flow between phytophagous insect species, and simulated evolutionary changes in components of fitness contributing to the adaptation of species to distinct host plants. However, there is relatively little empirical information on these topics. In this paper we report data on two host-associated sibling species of tephritid fruit flies, Rhagoletis mendax (Curran) and R. pomonella (Walsh) which infest ericaceous and rosaceous host plants, respectively. To test the hypothesis that these species have evolved viability differences on alternate hosts which can contribute to the restriction of gene flow between them, we measured the larval-to-adult viability of R. mendax, R. pomonella and F₁ interspecific hybrid progeny reared on naturally-growing, highbush blueberry (Vaccinium corymbosum L.) and apple (Malus pumila Miller = Pyrus malus L.) plants in the field. Our results indicate that genetic changes associated with the adaptation of these species to distinct host plants could also cause reduced fitness of interspecific hybrids, and thereby restrict interspecific gene flow. Fewer interspecific hybrids survived to adulthood than either R. pomonella progeny reared in apples or R. mendax progeny reared in blueberries. These differences in the viability of progeny from hybrid versus conspecific crosses can substantially restrict gene flow between R. mendax and R. pomonella flies, and may be an important factor influencing their reproductive isolation. Genetic differences among hybrid and conspecific crosses were also detected for the lengths, widths and weights and weights of pupae reared from blueberries and apples. In a second experiment, the ovipositional preferences of R. mendax and R. pomonella flies were recorded on host plants inside a field cage. R. mendax flies had a strong ovipositional preference for blueberries over apples, whereas R. pomonella flies readily oviposited in both host fruits. Other studies have determined that R. pomonella flies also oviposit in the fruits of several other plants which are not hosts under field conditions; this behavior can promote host shifts to new plants by flies with suitable plant-finding and viability traits. Our results support the theoretical assumption that divergence in host-acceptance behaviors and viabilities on host plants are key aspects of evolutionary differentiation among closely-related taxa of phytophagous parasitic insects. We discuss our results in the context of other traits that can restrict gene flow between R. mendax and R. pomonella, and in relation to the findings of other studies on the evolution of host plant use.

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Résumé Bien que des études théoriques aient analysé tant l'influence des éléments de l'adaptabilité sur l'évolution de l'utilisation d'une plante par un insecte phytophage que les caractéristiques de l'hôte limitant le flux génique entre espèces voisines, peu de données concrètes concernent ces aspects.Nos résultats portent sur deux espèces jumelles de téphritides, R. mendax Curran et R. pomonella Walsh qui vivent respectivement sur éricacées et rosacées. Pour vérifier si des différences dans le comportement d'acceptation des hôtes et dans leur survie sur des hôtes alternatifs sont apparues chez ces espèces jumelles, nous avons observé dans la nature le comportement de ponte et la survie des 2 espèces et des F₁ hybrides interspécifiques sur Vaccinium corymbosum L. et Malus pumila Miller = Pyrus mali L. Le pourcentage de pondeuses, le nombre d'ufs pondus par femelle et la survie des larves ont été plus élevés pour R. mendax que pour R. pomonella sur V. corymbosum, tandis que le contraire était observé sur M. pumila. Des différences génétiques ont été observées pour la mortalité avant la nymphose et avant la mue imaginale lors des croisements hybrides et interspécifiques. Les descendants mâles et femelles de R. mendax ont mieux survécu sur V. corymbosum, tandis que la survie de la descendance des croisements entre R. pomonella était la même sur les deux plantes. Un peu plus d'hybrides ont atteint le stade adulte sur pomme que de descendants de croisements intraspécifiques, et la mortalité des descendants de femelles de R. pomonella sur V. corymbosum était plus élevée que celle des femelles de R. mendax. Les différences de survie et de comportement de ponte de R. mendax et de R. pomonella peuvent limiter le flux génique entre les 2 espèces. Des différences génétiques peuvent être observées quant à la taille et au poids des pupes de R. mendax et R. pomonella. Ces résultats confortent l'hypothèse que des divergences évolutives du comportement d'acceptation de l'hôte et de mortalité sur hôtes respectifs sont des facteurs clés séparant des taxa très voisins d'insectes parasites phytophages. La discussion intègre les autres aspects pouvant limiter le flux génique entre R. mendax et R. pomonella et les autres hypothèses sur l'évolution de l'exploitation des plantes hôtes.

     

Influence des caractéristiques des glumelles sur la résistance variétale du riz aux insectes des stocks

Des relations sont recherchées entre les caractéristiques des grains de 58 variétés de riz paddy et leur sensibilité aux quatre principaux ravageurs primaires des stocks: Sitophilus oryzae, Sitophilus zeamais, Rhyzoperta dominica et Sitotroga cerealella. L'étude confirme la prépondérance de l'herméticité des glumelles comme facteur de résistance, et établit que les cassures mécaniques des enveloppes sont des voies de pénétration plus régulières que le défaut de coaptation entre lemma et palea. L'égrenage se révèle être un facteur de sensibilité à S. cerealella aussi déterminant que le défaut de fermeture des glumelles, car lié d'une part à la dureté du pédoncule par lequel les larves de cet insecte peuvent pénétrer, d'autre part au taux de casse des enveloppes provoqué par le battage plus ou moins intense qu'il nécéssite. S'agissant de riz non décortiqué, les caractéristiques des enveloppes expliquent pour une très large part la variabilité de la résistance aux insectes étudiés, dont le développement n'est que faiblement influencé par les caractéristiques propres du grain, tels le format ou la teneur en eau.     

Stabilité du polymorphisme électrophorétique de douze populations naturelles françaises de Drosophila melanogaster

L'évolution dans le temps du polymorphisme de 5 locus enzymatiques a été suivie pour 12 populations naturelles françaises de Drosophila melanogaster. La structure génétique de ces populations ne varie pas, ou peu, d'un automne à l'autre. La bonne résistance au froid des imagos et le fait que la période hivernale suive celle de l'explosion démographique de l'espèce en France, indiquent que les populations analysées ne doivent pas subir d'importantes réductions de leurs effectifs durant l'hiver, susceptibles d'entraîner une forte dérive génétique. Dans ces conditions, le maintien de la même structure d'une année à l'autre peut s'expliquer par le fait que les populations sont panmictiques.     

Isozyme analysis of Hemisarcoptes and its beetle associate Chilocorus

Mites of the genus Hemisarcoptes (Acari: Hemisarcoptidae) are cosmopolitan predators of diaspidid scale insects (Coccoidea: Diaspididae). Heteromorphic deutonymphs (= hypopi) are phoretic on beetles of the genus Chilocorus (Coleoptera: Coccinellidae). Isozyme analysis was performed on H. malus Shimer and H. cooremani Thomas and two species of Chilocorus (C. cacti (L.) and C. nigritus (F.) using starch gel electrophoresis. of the 28 enzymes screened, four banding patterns were completely resolvable for differences in the two mite species. Thirteen were resolvable for the beetles species tested. Hemisarcoptes cooremani adults and deutonymphs have the same banding pattern for resolved systems. In analysis of combined H. cooremani and C. cacti extracts, two enzyme systems produced unambiguous bands for the mites which were distinguishable from banding patterns of the beetles. Results are discussed in reference to a research program emphasizing the species radiations and coevolution of phoretic interactions of this mite-beetle complex.

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Résumé Hemisarcoptes est un petit acarien astigmate. Son ontogeneèse comprend une deutonymphe (hypopus) phorétique des coccinelles du genre Chilocorus. Aux USA, il y a deux espèces d'Hemisarcoptes: H. malus Shimer et H. cooremani Thomas aux différences peu apparentes, mais une analyse discriminante des caractéristiques de la femelle permet une distinction complète. Des techniques d'électrophorèse horizontale sur gel d'amidon ont permis de placer les adultes et les hypopi dans un contexte ontogénique indiscutable et de relier les espèces d'acariens et de coccinelles en termes de relations coévolutives. 28 combinaisons enzyme-tampon ont été examinées. Les enzymes PEP-GL, GPI, MDH/C et MDH/S-4 séparent totalement les deux espèces d'acariens. Les enzymes GAM, TPI, SOD, FUM, PEP-GL, MDH/S-4, IDH, GR, PGD, G3P, DIA, ACP et LDH séparent les coccinelles C. cacti et C. nigritus. En combinant les extraits de H. cooremani et de C. cacti, PEP-GL et MDH/S-4 donnent de bandes séparant nettement les acariens des coccinelles.Les données élecrophorétiques montrent: 1) une confirmation par analyse des isozymes des arguments morphologiques de séparation en espèces différentes de H. malus et H. cooremani; 2) la présence des mêmes bandes quelles que soient les différences morphologiques entre les hypopi et les stades prédateurs de H. cooremani; 3) que pour les coccinelles récoltées avec leurs acariens phorétiques, les échantillons d'élytres sont les meilleurs éléments pour identifier efficacement en parallèle l'hôte et l'acarien et pour déterminer les limites géographiques de l'association phorétique; 4) la présence de différences pour de nombreux systèmes enzymatiques chez la coccinelle.Les résultats de cet examen génétique de la variabilité intra et inter populations de Hemisarcoptes et de Chilocorus apportent des éléments encourageant l'utilisation de ces méthodes dans l'étude de leur coévolution.

     

The impact of the discovery of vertebrate-type steroids and peptide hormone-like substances in insects

L'influence de quelques variables liées aux plantes de Phaseolus vulgaris (date de maturation, hauteur et nombre de graines dans les gousses) sur la ponte de la bruche du haricot Acanthoscelides obtectus a été étudiée dans la nature sur 20 pieds de haricot dont toutes les gousses ont été suivies puis récoltées.Les résultats montrent une bonne corrélation entre le nombre d'oeufs émis dans une gousse et le nombre de jours avec présence d'adultes sur cette gousse. La date de maturation influence fortement la contamination des gousses. Au niveau spatial, les pieds situés dans des zones non désherbées, où peuvent s'alimenter les adultes, sont les plus contaminés. Les autres variables semblent avoir moins d'importance.On note une très forte agrégativité des pontes dans certaines gousses qui sont, en général, parmi les premières mûres, mais cette agrégativité persiste même si les femelles ont le choix, sur un même pied, entre plusieurs gousses arrivées ensemble à maturité.     

A geographic comparison of pseudogamous populations of the fall cankerworm (Alsophila pometaria)

Phenological and genetic observations were made during two outbreak seasons on a population of the fall cankerworm, Alsophila pometaria Harris (Lepidoptera, Geometridae), at Beltsville, Maryland, U.S.A. As in intensively-studied populations 300 km to the northeast on Long Island, new York, this population consisted mostly of asexual females requiring conspecific mating to reproduce. The estimated fraction of outcrossing (15–20%), however, was several times that typical for Long Island. Numerous intersexes were found, concentrated in a few families, suggesting that pseudogamy is controlled by more than one heritable factor. The genetic diversity and ecological heterogeneity among asexual females in the Maryland population appear similar to that on Long Island, but there is little overlap in common axexual genotypes. Electromorph frequencies at three loci in males, by contrast, show little geographic variation. The adult activity period is later and longer in Maryland than in colder parts of the range.

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Comparaison de population géographiques d'Alsophila pometria

Résumé Au cours d'une pullulation d'Alsophila pometaria, à Beltsville, Maryland, U.S.A, nous avons contrôlé les émergences des papillons pendant deux saisons, échantillonné les sexes et les génotypes par électrophorèse pour quatre loci, puis nous avons examiné l'héritabilité de ces marqueurs électrophorétiques dans la descendance élevée au laboratoire. Comme pour les populations étudiées avec précision à 300 km au N.E à Long Island, New York, cette population comprenait essentiellement des femelles asexuées exigeant des accouplements conspécifiques pour se reproduire. Environ 15% de la descendance examinée présentait une ségrégation, contre 5% ou moins à Long Island. De nombreux intersexués élevés à partir des populations de Maryland et de New York, se trouvaient uniquement dans quelques lignées, ceci suggère que le rejet des spermatozoïdes et la diploïde des oeufs qui caractérise la pseudogamie, ont des déterminismes génétiques séparés. La diversité des femelles asexuées de la population de Beltsville, dominée par quatre génotypes asexués, paraît semblable à celle de Long Island, mais les clones similaires se chevauchent très peu. Par contre, les fréquences allèliques de tois loci sont presque identiques chez les mâles de deux localités. Les fréquences génétiques des chenilles diffèrent pour des échantillons prélevés à quelques kilomètres de distance sur des hôtes différents dans la même population; il en est de même pour des femelles prélevées à différentes époques. Tout ceci suggère une hétérogénéité écologique parmi les clones, comme cela a été suggéré pour Long Island. La période d'activité des adultes est plus tardive, plus marquée et plus longue au Maryland que dans les parties les plus froides de l'aire; elle s'étend de décembre à mars, avec les captures les plus fortes en janvier et février.

     

The impact of a stem-boring insect on the tissues, physiology and reproduction of Russian thistle

A stem-boring moth, Coleophora parthenica was introduced into California from Pakistan, in 1973, in a biological control attempt against the weed, Russian thistle (Salsola australis). A population of Russian thistle plants growing near Coalinga, California, which were infested and damaged by varying numbers of C. parthenica larvae, was studied to better understand the moth's impact.The xylem sap pressures were measured during the period of seed set. No significant correlations were obtained between the measured levels of water stress and the amounts of C. parthenica infestations and damage in these plants, except late in the season, but these are not considered to be important. Translocation of carbon-14 was studied during seed set. The levels of translocation and C. parthenica infestations and damage in the plants were not correlated. Measured levels of various reproductive indices did not correlate significantly with the levels of larval infestation and damage. Histological and x-ray examinations of the damaged stems showed that once C. parthenica larvae enter the stems of Russian thistle they feed only in the pith and do not damage the critical xylem and phloem. This explains why the plant's translocation, water balance, and reproduction were unaffected by C. parthenica. Coleophora parthenica appears to have very limited value as a biological control agent of Russian thistle, except perhaps as part of a complex of natural enemies attacking the plant.

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Résumé Coleophera parthenica Meyrick (Lep., Coleophoridae), mineuse de tiges, a été introduite en 1973 du Pakistan en Californie, pour lutter contre Salsola australis. Pour mieux appréhender l'effet de C. parthenica, une population de S. australis attaquée par la mineuse a été suivie près de Coalinga (Californie).La pression de sève du xylème a été mesurée pendant la période de production des graines. Aucune corrélation n'est apparue entre les niveaux de stress hydrique et les taux d'infestation et les dégâts de C. parthenica, sauf en fin de saison; mais ils n'ont pas été alors estimés importants.Le transfert de C¹⁴ a été étudié pendant la période de production de graines; aucune corrélation n'est apparue avec les infestations et les dégâts de C. parthenica. Les différents indices de la reproduction n'étaient pas significativement liés aux niveaux d'infestation et de dégâts larvaires.Les examens histologiques et par rayons X des tiges attaquées ont montré qu'après la pénétration des chenilles de C. parthenica dans les tiges de S. australis, celles-ci ne s'alimentent que dans la moelle sans atteindre gravement le xylème et le phloème.Ceci explique pourquoi, les transferts dans la plante, la circulation de l'eau et la reproduction, ne sont pas modifiés par C. parthenica; cet insecte semble n'offrir que très peu d'intérêt pour la lutte biologique contre S. australis, sauf peut-être comme élément du complexe des ennemis naturels de cette plante.

     

Geographical difference in mated status and autumn migration in the rice leaf roller moth, Cnaphalocrocis medinalis

A geographical difference in reproductive status of moths in populations of C. medinalis Guénée was recognized in autumn paddy fields of north Kyushu, south-west Japan. This geographical variation in mating frequency of the population resembled the intensity of immigrant density in early summer: the proportion of mated females in the population was high in the west coast regions of Kyushu and low in inland areas. Light trap catches of moths in 1985 suggested overseas invasions from China in the autumn to westerly regions of north Kyushu. The potential autumn immigrations of moths in ripening paddy fields would satisfactorily explain the variations in reproductive status of moths with locality in the same season. These migrations are apparently non-adaptive because immigrants or their progeny would soon be killed at harvest or from cold weather.

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Résumé Une différence géographique dans l'activité reproductrice des papillons de la population de C. medinalis a été observée dans les champs de paddy d'automne du Kyushu septentrional au Japon. Cette différence géographique dans la fréquence des accouplements de la population ressemble à celle de l'importance de la densité d'immigration au début de l'été: la proportion de femelles inséminées est élevée dans les populations de la côte occidentale de Kyushu et basse dans la région intérieure. Les captures de papillons aux pièges lumineux, en 1985, suggèrent l'existence au Kyushu septentrional d'invasions d'outre-mer venant de Chine. Ces immigrations potentielles automnales de papillons dans les champs de paddy à maturité expliqueraient correctement les variations au cours de la même saison de l'activité reproductrice des papillons suivant les localités. Ces migrations ne sont apparemment pas adaptatives puisque les immigrants ou leur progéniture seront immédiatement tués à la récolte ou par le froid hivernal.