Nutrient self-selection by Heliothis zea larvae: A time-lapse film study

When presented with two nutritionally incomplete diets, one lacking only the protein (casein) and the other lacking only the digestible carbohydrate (sucrose), last instar larvae of Heliothis zea (Boddie) (Lepidoptera: Noctuidae) switched between the diets frequently. The ratio (casein:sucrose) of time they spent on the two diets was about 83:17. As the stadium proceeded, the relative time they spent on the sucrose diet increased. Control larvae, offered two identical, nutritionally complete diets, seldom switched between them.

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Résumé Récemment nous avions montré que les chenilles du dernier stade d'H. zea (Boddie) (Lep.: Noctuidae) composaient elles-mêmes leurs repas à partir de 2 cubes d'aliments, l'un carencé en protéine (caséine), l'autre en carbohydrate assimilable (sucrose). Dans cette nouvelle étude, les témoins ont reçu deux cubes nutritivement complets et les lots expérimentaux (en auto-complexification) deux cubes nutritivement incomplets, l'un carencé en caséine, l'autre en sucrose. Les chenilles ont traversé 3 étapes pendant ce dernier stade; une phase initiale de perturbations durant laquelle elles ne mangeaient presque pas, mais changeaient souvent de cube, une phase d'installation pendant laquelle elles consommainet d'une façon plus ou moins continue; et une phase de prénymphose pendant laquelle elles vagabondaient. La phase perturbée était moins longue chez les témoins, mais les deux lots présentaient le même comportement pendant cette phase: changeant de cube jusqu' à neuf fois par heure. Dès que la prise d'aliment a commencé dans la phase installée, les témoins changeaient de cube au hasard, tandis que les chenilles en expérience en changeaient relativement plus, passant 17% de leur temps sur le sucrose et 83% sur la caséine. Les comportements étaient identiques chez les deux lots pendant la phase de prénymphose. L'autocomplexification correspond à un comportement particulier pendant le dernier stade: l'alimentation sur caséine domine tôt, elle tend ensuite à rester constante tandis que l'alimentation sur caséine est maximale vers la fin du stade. Notre hypothèse est que l'auto-complexification est gouvernée par des feedbacks physiologiques internes déterminant la prise d'aliments, et que la chenille peut apprendre à associer un goût à un contenu nutritif.

     

Response of last instar Heliothis zea larvae to carbohydrates: stimulation of biting, nutritional value

Several carbohydrates were tested for their ability to stimulate last instar Heliothis zea larvae to bite and, as a measure of nutritional value, for their ability to prolong the lives of H. zea larvae in the absence of a protein. Sucrose, fructose and glucose strongly stimulated biting. Maltose and sorbose were weakly stimulating, and mannitol, rhamnose, galactose, and lactose did not stimulate biting at the concentrations tested. Sucrose, fructose, mannitol, maltose, glucose, galactose, corn starch, and lactose all prolonged life, but larval longevity varied among these carbohydrates. Rhamnose did not prolong life, nor did sorbose, which was slightly toxic. When fructose, glucose, or mannitol replaced sucrose in a nutritionally complete defined diet containing protein, utilization efficiencies were minimally affected. When sorbose was substituted for sucrose, it did not cause mortality, but it did depress the efficiency of utilization significantly below that of a control diet that lacked any carbohydrate except cellulose powder.

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Résumé L'étude a porté sur l'apitude de plusieurs carbohydrates à stimuler les morsures des chenilles du dernier stade de H. zea et à prolonger leur vie, (mesure de la valeur nutritive), en absence de protéines. Sucrose, fructose et glucose stimulent fortement les morsures. Maltose et sorbose ont été faiblement stimulants, et rhamnose, galactose, lactose et mannitol n'ont pas stimulé aux concentrations examinées. Sucrose, fructose, mannitol, maltose, glucose, galactose, amidon de maïs et lactose ont tous prolongé la vie, mais d'une façon différente suivant les carbohydrates.La rhamnose n'a pas prolongé la vie, tout comme le sorbose, qui s'est révélé légèrement toxique. Quand le fructose, le glucose ou le mannitol ont remplacé le sucrose dans un régime complètement défini contenant des protéines, la perturbation de l'efficacité d'utilisation a été minimale, mais la substitution du sorbose par le sucrose, bien qu'elle n'ait pas provoqué de mortalité, a donné une efficacité d'utilisation significativement plus faible qu'un témoin négatif ayant perdu tous les carbohydrates, à l'exception de poudre de cellulose.

     

Natural diets and self-selection: Heliothis zea larvae and maize

Although the first two instars tend to eat the silks, last instar larvae of the corn earworm, Heliothis zea (Boddie) (Lepidoptera: Noctuidae), prefer to feed on the kernels rather than on the other components of the maize ear. They feed preferentially on the germ of the kernel, but when offered whole kernels also eat some of the endosperm. Larvae that eat cut portions of the kernels that include all of the germ and some endosperm utilize their food for growth more efficiently than do larvae that eat portions of the kernel that include only endosperm. Adults that ate germ portions or endosperm portions of the kernel as larvae do not differ significantly in longevity, number of days on which they oviposit, number of eggs laid per day or the percentage of the eggs that hatched. We suggest that the larvae use self-selection to increase their intake of germ, thus increasing utilization efficiency and decreasing the amount of food that they must eat. When they feed on plants (other than maize) with small fruits, this probably increases their ability to compete for food when it is scarce and minimizes exposure to predation by decreasing the number of foraging trips and the distance that they must travel in search of food.

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Résumé Bien que les deux premiers stades larvaires d'H. zea (Lepid.: Noctuidae) tendent à consommer les soies, les trois derniers stades préfèrent les grains aux autres parties de l'épi de maïs. La chenille du dernier stade consomme de préférence le germe du grain, mais quand on lui offre l'ensemble du grain, elle consomme aussi une partie de l'albumen. Les chenilles qui coupent des morceaux du grain comprenant la totalité du germe et une fraction d'albumen ont une alimentation permettant une croissance plus efficace que les chenilles qui consomment des portions de grain ne contenant que de l'albumen. Ainsi, les chenilles qui mangent des fractions de germe ont besoin de consommer moins, pour atteindre le même poids que les chenilles qui consomment des morceaux d'albumen. Les longévités, les nombres de jours de ponte, les fécondités quotidiennes et les fertilités des oeufs sont les mêmes pour les papillons provenant des chenilles ayant consomme des morceaux de germe ou des morceaux d'albumien. L'albumen seul est un aliment suboptimal, et H. zea pourrait théoriquement améliorer ultérieurement son régime en mangeant plus de germes. Nous estimons que ceci ne serait pas rentable puisque la durée des stades devrait être prolongée et que la manutention et les rejets d'albumen devraient être accrus. H. zea se serait adapté à une solution de compromis pour l'optimalisation du régime alimentaire. Il réduit le temps de récolte et perd en efficacité en consommant de l'albumin suboptimal; mais il regagne autant que possible en efficacité en mangenat le germe de pratiquement tous les grains attaqués. Cette augmentation de l'efficacité diminue la quantité d'aliments qui doit être ingéré, et fournit un potentiel adaptatif quand les chenilles consomment des plantes (autres que le maïs) avec des petits fruits. L'exposition à la prédation est réduite, puisque la distance parcourue pour la recherche des fruits est diminuée.

     

Metabolic costs of mixed-function oxidase induction in Heliothis zea

The maximum metabolic cost of microsomal mixed-function oxidase (MFO) induction was measured in terms of food utilization parameters. MFOs in larvae of Heliothis zea (Boddie) (Lepidoptera: Noctuidae) were induced by feeding on diet containing indole 3-carbinol (I3C). Growth, food utilization parameters, cytochrome P-450 content and O-demethylase activity of these larvae were compared to larvae reared on the same diet without I3C. Three-fold to nine-fold greater O-demethylase activity and seven-fold more cytochrome P-450 were measured in larvae fed I3C, but no differences were detected in the food utilization and growth parameters. These results do not support the view that costs of MFO induction may be responsible for differences in food utilization parameters.

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Coûts métaboliques de l'induction de la fonction oxydase mixte chez Heliothis zea

Résumé Le coût métabolique maximum de l'induction de la fonction oxydase mixte microsomale (MFO) a été évalué au moyen de paramètres caractérisant l'utilisation de l'aliment. Les MFO des chenilles d' H. zea ont été induites en les élevant avec un régime contenant 0,2% d'indole 3-carbinol (I3C) en poids/poids humide. L'induction a été mise en évidence en mesurant l'O-deméthylation du pnitroanisole par les microsomes de l'intestin des larves des 4ème et 5ème stades, et la teneur en cytochrome P-450 (mesurée par les différences des spectres de l'oxyde de carbone) des microsomes de l'intestin des larves du 5ème stade élevées avec I3C et témoins. La digestibilité approchée, l'efficacité de la conversion de l'aliment digéré et l'efficacité de la conversion de l'aliment ingéré (évaluée d'après la durée de développement larvaire de la néonate à la prénymphe), le temps pour atteindre le stade prénymphe, le poids final, on été comparés chez les témoins et chez les chenilles élevées sur I3C. Les chenilles élevées sur I3C ont présenté une activité O-deméthylase 3 à 2 fois supérieure et 7 fois plus de cytochrome P-450, mais aucune différence n'a pu être décelée pour les paramètres d'utilisation alimentaire et de croissance. Ces résultats ne confirment pas l'hypothèse suivant laquelle le coût de l'induction de MFO pourraît être responsable de différences dans les paramètres de l'utilisation de l'aliment.

     

Protein limitation of a tree leaf feeding Lepidopteran

The hypothesis that arbivorous insects are protein limited was tested by feeding larvae of Datana ministra mature leaves of Tilia americana that were coated with a mixture of protein. Larvae fed the protein supplement had a lower ingestion rate and net growth efficienty but higher apparent digestion efficiency and apparent assimilation rate than control larvae. Protein supplement had no effect on the rate of growth of 5th instar larvae although larvae fed added protein pupated at a lower weight than control larvae. The added protein placed a metabolic load on the larvae, perhaps by excessive nitrogen excretion demands and osmotic imbalance. The results do not support the hypothesis that arbivorous insects are protein limited.

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Résumé L'hypothèse suivant laquelle la croissance des larves d'insectes est limitée par l'insuffisance des protéines disponibles dans les feuilles d'arbres a été examinée par l'alimentation des chenilles de Datana ministra Drury sur feuilles développées de Tilia americana L. enduites d'une mixture de protéines d'oeuf et de lait. Des chenilles de second stade, prélevées dans des colonies naturelles, ont été séparées en un lot témoin élevé en masse sur feuilles coupées et un lot expérimental élevé sur feuiles coupées mais enduites de protéines. Le bilan en matière sèche, le taux de croissance, la relation entre ce taux de croissance et la quantité de matière ingérée, le poids des prénymphes ont été déterminés sur 10 chenilles de dernier stade dans chaque lot. Les chenilles ayant consommé un supplément de protéine ont présenté un plus faible taux d'ingestion et un plus faible rendement de croissance, mais une meilleure efficacité apparente d'ingestion et un meilleur taux apparent d'assimilation que les témoins.Le complément protéique n'a pas eu d'effet sur le taux de croissance des chenilles de 5ème stade bien que l'alimentation avec addition de protéines ait provoqué la nymphose à un poids larvaire plus faible. L'addition de protéines avait provoqué une chargé métabolique pour les chenilles, peut-être en provoquant une demande d'excrétion d'azote excessive ou en créant un déséquilibre osmotique, ce qui aurait provoqué une réduction du taux de croissance et du poids des chenilles malgré un taux d'assimilation supérieur. Ces résultats ne confirment pas l'hypothèse que les insectes des arbres sont carencés en protéines.

     

Response of females of the braconid parasitoid Microplitis demolitor to frass of larvae of the Noctoids, Heliothis zea and Trichoplusia ni and to 13-methylhentriacontane

Microplitis demolitor Wilkinson, a solitary larval parasitoid of several species of Noctuidae, has been imported into the United States from Australia. A closely related species, Microplitis croceipes (Cresson), is native to the United States. The host-selection behavior of M. demolitor females is similar to that of M. croceipes in that it is stimulated by kairomones (including 13-methylhentriacontane) in the frass of Heliothis zea (Boddie) larvae, larval diet affects the kairomonal activity of the frass, and exposure to frass prior to release stimulates host-selection behavior. M. demolitor females also respond to frass from Trichoplusia ni (Hübner) larvae that had fed on Pink Eye Purple Hull Cowpea cotyledons.

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Réponse de femelles de Microplitis demolitor sur la nourriture de chenilles de noctuelles et sur 13-methylhentriacontane

Résumé Microplitis demolitor, un parasitoïde solitaire de plusieurs espèces de chenilles de noctuelles, a été introduit d'Australie aux Etats-Unis comme agent potentiel de contrôle biologique. Les fèces des chenilles d'Heliothis zea et Trichoplusia ni élevées sur des cotyledons de pois (Pink Eye Purple Hull Cowpea) stimulent les femelles à sélectionner un hôte, mais les fèces des chenilles des deux espèces élevées sur diète CSM ne possèdent pas cette activité. Un extrait hexanique des fèces des chenilles de H. zea élevées sur cotyledons de pois stimule également ce comportement, de même que le 13-methylhentriacontane, substance présente dans les fèces des chenilles de H. zea (Jones et al., 1971). Les femelles de M. demolitor exposées immédiatement avant leur lâcher en serre aux fèces des chenilles de H. zea, nourries de cotyledons de pois, parasitent un plus fort pourcentage (41.7%) de chenilles de H. zea que cells qui n'ont pas été exposées aux fèces (13.9%).Le comportement de sélection de l'hôte des femelles de M. demolitor est donc semblable à celui des femelles de Microplitis croceipes, un parasitoïde étroitement apparenté indigène des Etats-U-nis. La femelle, par exemple, est stimulée par une kairomone des fèces des larves de H. zea nourries sur des cotyledons de pois (incluant le 13-methyl-hentriacontane), la diète affecte l'activité kairomonale des fèces, et une exposition préalable aux fèces avant le lâcher stimule le comportement de sélection de l'hôte.La stimulation du comportement de sélection de l'hôte, au moment du lâcher peut être utilisée pour améliorer l'efficacité des lâchers des parasitoïdes dans les programmes de contrôle biologique.

     

The effect of age of current-year shoots of Picea glauca on survival, development time, and feeding efficiency of 6th-instar larvae of Choristoneura fumiferana

Diets prepared from lyophilized and powdered current-year (1983) shoots of white spruce Picea glauca (Moench) Voss were offered to 6th-instar larvae of spruce budworm, Choristoneura fumiferana (Clemens) (Lepidoptera: Tortricidae). With increasing age of current-year shoots, time to pupation increased whereas survival, assimilation efficiency, efficiency of conversion of diet to moth biomass, and moth dry weight generally decreased. Sex of the larvae influenced amount ingested, time to pupation, and subsequent moth weight but not survival, assimilation efficiency, and efficiency of conversion of diet to moth biomass.

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Résumé De la poudre lyophilysée de pousses de l'année de Picea glauca a été introduite dans le régime de chenilles du 6ème stade de Choristoneura fumiferana: 20% de poudre de pousses, 1.2% de gélifiant, 78.8% d'eau. Il est ainsi possible de déterminer à 2 mg près la quantité d'aliment consommée par chaque chenille, et, ainsi, de calculer, pour chacune, l'indice alimentaire, dont la prise de nourriture est l'une des variables. Avec de tels régimes préparés à partie de pousses recueillies au cours de 1983, on a constaté que la date de nymphose, la quantité consommée, et le poids ultérieur des papillons dépendaient du sexe de la chenille. En général, les chenilles femelles se nymphosent plus tard, consomment plus et donnent des papillons plus lourds (poids sec) que les chenilles mâles. L'efficacité de l'assimilation et celle de la transformation en biomasse de papillon ne différent pas suivant les sexes, c'est-à-dire qu'ils ont la même aptitude à digérer les pousses. Les taux de survie de chenille à nymphe et de nymphe à imago ne différent donc pas.Cependant, certains de ces paramètres et d'autres changent en fonction de l'âge des pousses annuelles. Quand elles ont été récoltées 7 jours après le débourrement (il a lieu le 20 mai), la survie jusqu'en nymphe est de 93% contre 74% de survie totale; avec des pousses récoltées 52 jours après le débourrement (11 juillet) les taux de survie sont respectivement 7% et 1.4%; avec des pousses récoltées 146 jours après le débourrement (13 octobre) les survies sont 71% et 50%. Des pousses récoltées 28 jours ou plus après le débourrement, retardent la date de nymphose de 25% par rapport à celles récoltées entre 7 et 14 après le débourrement; parallèlement, elles abaissent l'efficacité de l'assimilation de 39%, l'efficacité de conversion de la biomasse de 125%, et le poids des papillons de 54%. Ces changements sont liés à une diminution de la teneur en azote des pousses de 2.1% à environ 1% du poids sec. Cependant la corrélation entre la survie des chenilles et la teneur en azote n'est pas rigoureuse et un facteur encore inconnu est supposé responsable de l'augmentation de la mortalité quand les chenilles consomment (dans leur régime) des pousses récoltées début juillet, 52 jours après le débourrement. Les travaux destinés à identifier ce facteur inconnu sont en cours.

     

La theorie du controle du metabolisme controle et regulation

Resume La théorie du Contróle du Métabolisme (Kacser & Bums, 1973; Heinrich & Rapoport, 1974) décrit comment un réseau métabolique répond à de petites perturbations au voisinage d'un état stationnaire. Deux types de coefficients sont définis: les coefficients d'élaslicité qui quantifient les variations des vitesses des étapes isolées et les coefficients de contrôle qui expriment la réponse globale du réseau aux perturbations d'une étape donnée. Des relations entre ces coefficients existent (Relations de sommation et relations de connexion) (pour une revue, voir Mazat et Jean-Bart (1988)).On ne fait pas toujours la distinction entre Contrôle et Régulation. En fait, il apparait que la notion de régulation, si elle est trés claire lorsqu'il s'agit de la régulation de l'activité d'un enzyme, West plus du tout définie lorsqu'il s'agit d'un réseau métabolique dans son ensemble.Le but de l'exposé est de proposer une définition de la régulation d'un réseau métabolique et de montrer quelles relations peuvent exister entre lee phénomènes de régulation et la théorie du contrôle du métabolisme.Quelques exemples seront donnés pour illustration.     

Effect of host ligation and starvation on the development and emergence of the parasitoid Campoletis sonorensis

The development of some parasitoids is coordinated by their hosts, via endocrine head or thoracic factors. Ligation of these hosts disrupts parasitoid development. To determine if host ligation affects the solitary, larval endoparasitoid Campoletis sonorensis (Cameron) (Ichneumonidae: Hymenoptera), Heliothis virescens (F.) (Noctuidae: Lepidoptera) larvae were parasitized by C. sonorensis and ligated or starved at various times after parasitization. Ligation and starvation increased parasitoid developmental time and the time of ligation or starvation affected parasitoid emergence. However, ligation and starvation had similar effects on parasitoid development and emergence. Based on our data, C. sonorensis development does not appear to be closely coordinated by hormonal factors produced by the host head and/or thorax.

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Résumé Le développement de certains parasitoïdes est coordonné avec celui de leur hôte, via les centres endocrines de la tête et du thorax. La ligature de ces hôtes interrompt le développement du parasitoïde. Pour déterminer si la ligature de l'hôte affecte l'endoparasite larvaire solitaire, C. sonorensis, des chenilles d'Heliothis virescens ont été parasitées par C. sonorensis, et ensuite ligaturées ou mises à jeûner à des temps variables après avoir été parasitées.Tant les chenilles parasitées avec succès que les autres ont présenté une croissance réduite (Fig. 1), mais, 3 jours après avoir été parasitées sans succès l'augmentation de poids a été plus rapide et a pu être distinguée de l'augmentation de poids des chenilles parasitées avec succès. La nymphose des témoins parasités sans succès était retardée par rapport à la nymphose des véritables témoins. La ligature et le jeûne ont eu des effets identiques sur l'émergence des parasitoïdes (Fig. 2), le pourcentage de parasitisme avec succès augmentant avec la durée du délai entre le parasitisme et le traitement (ligature ou jeûne). Les durées de développement des hôtes ligaturés ou mis à jeûner (Fig. 3) étaient toutes significativement plus longues que les durées de développement des témoins. Cependant, les durées de développement des parasitoïdes n'ont pas été modifiées par le traitement des hôtes, le sexe du parasitoïde et le moment du traitement. Le poids des cocons des parasitoïdes (Fig. 4) était lié linéairement avec le jour du traitement, mais sans modification significative par le sexe du parasitoïde ou le traitement de l'hôte.D'après nos travaux, C. sonorensis ne synchronise apparemment pas sa mue et son émergence avec son hôte, H. virescens. La ligature n'empêche pas complètement le développement ou l'émergence de C. sonorensis bien que le pourcentage d'émergence soit réduit par une ligature dans les 7 jours après le parasitisme. De plus, l'effet du jeûne est semblable sur le pourcentage d'émergences. Le pourcentage réduit d'émergence d'hôtes ligaturés ou mis à jeûner était lié significativement avec le moment du traitement, suggérant la responsabilité éventuelle de l'alimentation réduite de l'hôte. Des hôtes parasités ont continué de s'alimenter et de prendre du poids pendant 5 à 7 jours après la ponte, bien que d'une façon bien inférieure aux témoins non parasités, et cette prise d'aliments par l'hôte peut être nécessaire au succès du développement et à la croissance des parasitoïdes. Ligature et jeûne retardent de la mème façon le développement du parasitoïde; ce retard n'est pas lié au moment de la ligature ou du début du jeûne; ainsi, la réduction de la prise d'aliments peut ne pas être la cause première. L'émergence retardée peut être provoquée par un stress général plutôt que par un ou des facteurs céphaliques ou thoraciques spécifiques.

     

Effects of variations in casein and dextrin content of a synthetic diet on larvae of Ctenicera aeripennis destructor (Brown) (Coleoptera: Elateridae)

Larvae reared aseptically on pellets of synthetic diet in which the ratio of casein to dextrin was varied over the full range, gained most weight in a two-month period when the ratio was either 20:80 or 70:30. When the ratio was varied by smaller amounts in the region of these concentrations, the larvae gained most weight in a narrow range of 21 to 23 parts casein and also in a broad range of 65 to 71 parts casein. This bimodal response may occur because deleterious effects of large quantities of casein or dextrin in the diet are counteracted by small quantities of the corresponding component.

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Sommaire Des larves du taupin des graminées, Ctenicera aeripennis destructor (Brown), ont été élevées individuellement et aseptiquement sur des régimes synthétiques dans des éprouvettes pourvues de coton humide. D'une part, les régimes variaient de l'un à l'autre par une augmentation de 10 parties de caséine depuis 0 jusqu'à 100, pendant que la dextrine diminuait également par 10 parties depuis 100 jusqu'à 0. D'autre part, elles augmentaient de deux parties de caséine, à partir de 15 jusqu'à 25 parties et de 65 jusqu'à 75, pendant que la concentration de dextrine diminuait également de 85 jusqu'à 75 parties et de 35 jusqu'à 25 parties. Ces régimes étaient donnés sous forme de boulette sur le coton.Les larves étaient pesées à 0.1 mg près au commencement des essais et la différence entre les poids initial et final de chacune était exprimée en quantités de milligrammes par milligramme de poids initial.Les larves ont également bien survécu avec tous les régimes. La meilleure augmentation pondérale était obtenue avec un régime contenant 21, 23, ou 67 parties de caséine. Ce dernier résultat n'était pas du tout surprenant. Il est probable que ni un manque complet ni une surabondance de protéine ou d'hydrates de carbone ne profite aux taupins. Si les petites quantités peuvent favoriser l'accroissment des larves, il est fortement probable que 20 parties de caséine soient suffisantes pour détruire n'importe quel effet défavorable d'un surcroît de dextrine (80 parties). De même, une teneur de 30 parties de dextrine pourrait donner assez de vigeur aux larves pour surmonter l'effet d'un niveau alimentaire de 70 parties de caséine. Aux autres concentrations, l'action de l'un est antagoniste de l'autre et probablement leurs effets réciproques s'annulent.

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Contribution No. 94, Canada Department of Agriculture Research Station, Saskatoon, Sask.     

2-tridecanone, tomatoes and Heliothis zea: potential incompatibility of plant antibiosis with insecticidal control

The allelochemic, 2-tridecanone, which conditions resistance in the wild tomato Lycopersicon hirsutum f. glabratum to Manduca sexta and plays an important role in the resistance to Leptinotarsa decemlineate is shown to induce an enhanced level of tolerance to the carbamate insecticide carbaryl in a third important insect pest of tomato, Heliothis zea. This phenomenon has important implications regarding the compatibility of using tomato cultivars having 2-tridecanone-mediated insect resistance in conjunction with insecticides to manage the full spectrum of tomato insect pests.

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Résumé Le 2-Tridécanone,est présent dans les extrémités des poils glandulaires des feuilles de Lycopersicon hirsutum et glabratum (PI 134417). On a précédemmment mis en évidence son rôle capital dans la résistance du PI 134417 à Manduca sexta L. et à Leptinotarsa decemlineata Say, mais sa faible importance dans la résistance à Heliothis zea Boddie. Au cours de cette étude, la paralysie temporaire des larves néonates de H. zea par le 2-Tridécanone associé aux feuilles a été observée, mais cette substance induit chez ces larves un système de détoxification qui entraîne, non seulement une récupération apparemment complète, mais provoque une résistance au carbaryl, insecticide au carbamate, 3–4 fois plus élevée.Dans les programmes d'amélioration de la tomate, toute sélection pour une résistance élevée à M. sexta et L. decemlineata attribuable à une forte teneur en 2-Tridécanone, sans sélection parallèle pour la résistance à H. zea, caractère génétique séparé, produirait des lignées de tomates chez lesquelles la protection contre H. zea serait plus difficile par suite de la résistance au carbaryl induite par le 2-Tridécanone.

     

The effect of age of parents on the progeny of diapaused and non-diapaused Heliothis zea

The effect of parental age at oviposition on the offspring of diapaused and non-diapaused females of Heliothis zea (Boddie) (Lepidoptera: Noctuidae) was examined under laboratory conditions. Diapause was induced in the laboratory by reducing day lengths and temperatures. The number of eggs per female, duration of the egg stage, percent hatch, duration of the larval stage, percent pupation and four-day pupal weights of progeny from diapaused and non-diapaused adults were determined. Significantly reduced egg production and increased duration of egg and larval stages occurred in offspring of diapaused females, but no effect on hatching and pupation percentages and pupal weights were observed. The possible effects of these differences on reproductive potential and length of generation are discussed.

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Résumé Nous avons examiné au laboratoire l'influence de l'age des parents au moment de la ponte sur la descendance des femelles d'Heliothis zea Boddie diapausantes ou non. La réduction de la longueur du jour et de la température avait induit la diapause au laboratoire. L'étude a porté sur le nombre d'oeufs par femelle, la durée de l'incubation des oeufs, le taux d'éclosion, la durée du développement larvaire, le taux de nymphose et le poids des chrysalides de 4 jours chez les descendants d'adultes diapausantes ou non. Chez les descendants des femelles diapausantes, la production d'oeufs est significativement réduite; de même, l'incubation des oeufs et le développement larvaire sont significativement prolongés; mais on n'a observé aucun effet tant sur les taux d'éclosion et de nymphose que sur le poids des chrysalides. La discussion porte sur les influences envisageables de des différences dans le potentiel reproducteur et la durée des générations.

     

Death of Cydia pomonella larvae and damage to apple fruit, after field application of codling moth granulosis virus

In field experiments, larvae of codling moth Cydia pomonella (L.) rarely acquired granulosis virus on hatching from the egg, but picked up most later, on the tree surface. Deposits of virus sprayed in 1.0% w/v skimmed milk did not affect neonate larval behaviour. Larvae died, usually in the first instar, after entering treated fruit, but they frequently entered via the calyx or near the base of the stalk or through cracks in the skin, where little feeding damage by first-and sometimes second-instar larvae was seen.

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Résumé En verger, la pulvérisation d'oeufs de carpocapse avec du virus de la granulose en suspension dans l'eau (additionnée de lait écrémé dilué à 1%) n'a pas modifié la survie des chenilles avant pénétration dans le fruit; par contre la pulvérisation des arbres a provoqué une forte mortalité. Bien que des chenilles consommant des poils et la surface des feuilles aient été observées avant leur pénétration dans le fruit, ce qui aurait pu provoquer leur contamination par le virus, il semble que la contamination létale provienne des fruits seuls.La présence de produit n'a modifié ni le comportement larvaire, ni le taux de pénétration dans les fruits; la mortalité y a lieu ensuite, généralement au premier stade. Dans 74 à 78% des cas, les chenilles ont pénétré dans le fruit par le calice ou près de la base du pédoncule — aucun dégât provenant de larves du premier stade n'y était visible, de même que dans le calice pour les larves du deuxième stade. Par contre, toute pénétration par la surface du fruit était repérable dès le premier stade. Il est possible que la répartition des lieux de pénétration dans le fruit influe sur la létalité due au virus et explique les variations d'efficacité observées en verger. Un système de classification des dégâts, provoqués lors de la pénétration dans le fruit, de chenilles du premier au troisième stade est proposé pour évaluer l'efficacité des essais en verger.

     

Emigration and spatial dispersion of the gypsy moth predator Calosoma sycophanta

Mark-release studies of Calosoma sycophanta L. (Carabidae) in two 40000 m² areas were done using traps deployed in 10 by 10 grids. In both areas, gypsy moths, Lymantria dispar L. (Lymantriidae), were abundant the first but not the second year of sampling. The distribution of carabid larvae was also investigated in the first year at one of the sites and the distribution of gypsy moth larvae found under burlap bands determined for 2 years at the other site. Dispersions of beetles and prey were evaluated by Taylor's logarithmic meanvariance method and Iwao's mean-mean crowding method. Taylor's method gave the most consistent results, and the slopes of the regression lines were used to determine degree of clumping.To evaluate dispersal of adult beetles, recapture data were analysed using the Fisher-Ford and Jolly-Seber methods in conjunction with Jackson's method for separating survival and emigration. A new method for estimating emigration was found to be most consistent with the Fisher-Ford-Jackson procedure. The tendency of the beetles to aggregate (measured via Taylor's method) was generally highest for males. In one site, emigration and degree of aggregation for males appeared to vary together, while at the other site no relationship was evident. Females showed few tendencies to aggregate. Both beetle larvae and gypsy moth larvae had clumped distributions.

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Résumé L'étude par capture-recapture de Calosoma sycophanta L. (Carabidae) a été effectuée dans deux parcelles de 4 ha en utilisant des pièges distribués sur une grille de 10 sur 10. Pendant la première année d'échantillonnage, Lymantria dispar L. (Lymantriidae) était abondant et les calosomes se sont reproduits, tandis que la seconde année les papillons étaient beaucoup moins nombreux. La distribution des larves de carabes a été examinée aussi pendant la première année sur l'une des stations, et celle des chenilles pendant les deux années avec des toiles d'emballage sur l'autre station. Les dispersions des adultes et larves de calosomes et des chenilles de Lymantria ont été calculées en utilisant la régression du logarithme naturel de la variance de l'échantillon sur le logarithme naturel de la moyenne (méthode de Taylor) et la régression de l'indice de Lloyd d'agrégation moyenne sur la moyenne (méthode d'Iwao). La méthode de Taylor a donné les résultats les plus logiques, et les pentes ont servi à mesurer le degré d'agrégation. Les recaptures de calosomes adultes ont été analysées par les méthodes de Fisher-Ford et Jolly-Seber, associées à la méthode de Jackson pour séparer survie et migration. De même, une nouvelle méthode pour déterminer directement la migration en découvrant combien d'insectes recapturés ont abandonné les microparcelles s'est révélée comme la plus cohérente avec le procédé Fisher-Ford-Jackson. La tendance à l'agrégation est plus forte chez les mâles (d'après la pente du logarithme de la moyenne par rapport au logarithm e de la variance de l'échantillon). La migration et le degré d'agrégation paraissent varier ensemble dans une station, tandis que dans l'autre une telle relation n'apparaît pas clairement. Les femelles malgré des taux de migration variés mais généralement faibles, n'ont jamais pr'esenté de tendance significative à l'agrégation. A l'opposé, les larves de calosomes et de Lymantria ont presenté des distributions agrégatives.

     

Photoperiodic control of sexual morph production by the currant-sowthistle aphid, Hyperomyzus lactucae

Sexual morph production in Hyperomyzus lactucae (L.) is under photoperiodic control. In southern England oviparae are not produced in night lengths of less than 10 h 40 min at 15 ° C but males are produced in all night lengths between 8 and 14 h with a peak between 10 and 12 h. Old clones produce sexual morphs after fewer generations and via a limited sequence of morphs compared to young clones, but the restraining mechanism in young clones is very variable in the extent of its operation.

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Résumé La production des sexués chez Hyperomyzus lactucae est sous un déterminisme photopériodique, mais les mécanismes qui provoquent la production des ovipares et des mâles sont indépendants et contrôlés par des stimulus photopériodiques différents. La durée de la scotophase pour la production des ovipares est déterminante et d'environ 10 h 40 pour les clones étudiés. Il n'y a pas de production d'ovipares à 15° C en scotophase plus courte. Par contre, des mâles sont produits à toutes les scotophases étudiées entre 8 et 14 h, atteignant un pic entre 10 h 20 et 12 h, mais avec diminution de leur apparition encore plus nette quand les nuits se prolongent.La diversité des conditions tendant à produire des sexués chez les jeunes clones fait contraste avec le nombre limité de possibilités chez les clones plus âgés et prouve qu'un mécanisme réduit dans certains cas la sensibilité à la scotophase tôt dans l'année. Mais, même dans un seul clone, la variation causée par un tel mécanisme est considérable.Il semble que la longueur de la scotophase critique chez cet insecte suffise seule à empêcher la production de sexués au printemps dans le sud de l'Angleterre. Ceci peut donc expliquer les variations du mécanisme restrictif qui, vraisemblablement, ne doit pas être important pour la survie des clones de cette région.

     

Diets for rearing the Tea Tortrix, Homona coffearia (Lepidoptera: Tortricidae) in vitro

A simple artificial diet consisting of minced tea leaves and brewer's yeast was found to be suitable for mass-rearing the Tea Tortrix, Homona coffearia, in the laboratory. Growth and development on this diet approximated that observed in the field. At 24° and 75% R.H., the average larval periods were 22.4 days for males and 26.7 days for females while average pupal duration was 6 days for both. The average pupal weights were 35.7 mg for males and 72.2 mg for females. The survival of inoculated 1st-instar larvae to adults was 78% and oviposition rates were superior to those observed in the field. Additional dietary ingredients did not result in any further improvement, on the contrary, an excess supply of enzymatic hydrolysate of casein suppressed development.

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Résumé Un aliment artificiel simple, formé d'un mélange de feuilles de thé hachées et de levure de brasserie s'est révélé convenable pour l'élevage de masse en laboratoire de la Tordeuse du thé Homona coffearia. La croissance et le développement sur ce milieu est très comparable à ceux observés dans la nature. A 24° et pour une humidité relative de 75%, la durée du développement larvaire est en moyenne de 22.4 jours pour les mâles et 26.7 jours pour les femelles, cependant que la durée du développement nymphal est en moyenne de 6 jours pour les deux sexes. Le poids moyen de pupes obtenues est de 35.7 mg pour les mâles et 72.2 pour les femelles.La survie moyenne du premier stade larvaire au stade adulte est de 78% et la ponte des femelles issues des élevages est supérieure à celle de femelles provenant de chrysalides récoltées dans la nature.L'addition de sucrose, d'acide linoléique, de chlorure de choline, d'acide ascorbique et de vitamines du groupe B n'apporte aucune amélioration, au contraire, un apport en excès d'hydrolysat enzymatique de caséine empêche le développement.

     

Effects of leaf-water supplementation upon post-ingestive nutritional indices of forb-, shrub-, vine-, and tree-feeding Lepidoptera

Unless leaf-water content is maintained near the saturation level of excised leaves via high humidities and leaf-water supplementation via the petiole, larval growth is suppressed. In 87 paired feeding experiments involving sixteen species of Lepidoptera, the effects on larval growth of leaves with, and without, leaf-water supplementation were compared. Suppressive effects upon the efficiencies of larval growth were observed for larvae fed leaves without water supplementation. These effects were more pronounced for tree leaf-feeders than for forb leaf-feeders.

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Résumé La croissance des chenilles est supprimée quand la teneur en eau des feuilles coupées n'est pas maintenue proche de la saturation grâce à une humidité ambiante élevée et grâce à un apport d'eau supplémentaire par le pétiole. La comparaison des effets sur le développement larvaire de 16 espèces de Lépidoptères avec ou sans apport supplémentaire d'eau foliaire a été effectuée au cours de 87 expériences.L'absence d'apport supplémentaire d'eau affecte la croissance des chenilles alimentées sur feuilles. Les effets les plus marqués s'observent sur l'avant dernier stade et sont plus nets sur les chenilles consommant les feuilles d'arbres que sur celles consommant les plantes herbacées. L'E.C.D. (efficacité de conversion de la biomasse digérée) subit la réduction la plus nette, particulièrement chez les chenilles consommatrices de feuilles d'arbres. La teneur en eau de ces dernières est faible même quand elles sont saturées. La croissance des chenilles observée dans ces expériences laisse supposer que les feuilles d'arbres, avec une teneur à saturation de 50% à 75% d'eau, ne permettent pas le taux de croissance des chenilles des plantes herbacées dont la teneur en eau est de 80% à 95%.Un apport supplémentaire en eau pour les feuilles d'arbres peut empêcher la combustion superflue de biomasse assimilée et d'énergie pour l'eau métabolique, ainsi que toutes les tentatives pour mesurer les dépenses respiratoires liées au degré de spécialisation alimentaire larvaire ou les possibilités de détoxification devraient comprendre un apport supplémentaire d'eau pour maintenir la saturation des feuilles coupées. Même alors, l'efficacité des conversions de biomasse végétale, d'énérgie et d'azote pendant la croissance larvaire dépend fortement des disponibilités, pour les larves, des différentes plantes-hôtes, en eau foliaire.

     

Feeding preference by the male blowfly Phormia regina for some natural foods and its relation to carbohydrate, amino acid, and alcohol content

The male blowfly, Phormia regina Meigen shows preference among a variety of natural and artificial foods. In a laboratory study preference was observed among sweet and fermenting juices as well as between liver and fish. The preferences between fresh and fermenting juices were based not only on component sugars, but also on other components, namely, amino acids, alcohol salts and presumably other chemical compounds. The preference between decaying liver and fish was probably based partly on the composition and concentration of amino acids in these foods. A variety of amino acids were found in foods and some of these amino acids were shown to be excitatory, some inhibitory and others neutral. Salts were also observed to be present in the juices; and in a laboratory study NaCl at lower concentrations acted synergestically with 0.1 M sucrose and at higher concentrations repulsive. It is suggested that feeding preference is based on several chemicals which behave either in an excitatory, additive, neutral, inhibitory or synergistic manner. The ratio of excitants to inhibitants is important in deciding the direction of preference.

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Résumé P. regina Meigen mâle préfere certains aliments naturels ou artificiels. Au laboratoire ses préférences parmi les jus sucrés sont les suivantes: orange > miel > pomme > sucrose 0.1 M; et parmi les aliments en décomposition: sucrose 0.1 M > foie > poisson. Les jus frais sont préférés aux jus fermentés. Les préférences ne dépendent pas seulement de la nature des sucres, mais aussi des acides aminés, de l'alcool, des sels et probablement d'autres substances chimiques. Le foie contient à la fois le plus grand nombre et la concentration la plus élevée en acides aminés, ce qui explique partiellement le goût pour le foie. Expérimentalement on peut classer les acides aminés en stimulants, inhibiteurs et neutres. Des sels ont été notés dans les jus, mais aucune analyse qualitative et quantitative n'en a été faite. Mélangé à du sucrose à 0.1 M, NaCl agit en synergie aux faibles concentrations, devient neutre à 0.175 M et à des concentrations supérieures le sucrose seul est préféré au mélange avec NaCl. Cependant, un mélange de NaCl à 0.25 M (bien qu'une telle concentration soit peu probable dans des jus végétaux) avec du sucrose à 0.1 M était préféré à l'eau. Il en est déduit que les préférences alimentaires. dans la nature sont orientées par plusieurs substances chimiques qui se comportent d'une façon stimulante, additive, neutre, inhibitrice ou synergique, et que les préférences alimentaires sont relatives. Le rapport de stimulants sur inhibiteurs est important dans la détermination du sens de la préférence.

     

Responses of Carpophilus hemipterus larvae and adults to selected secondary metabolites of maize

Selected secondary metabolites produced by maize (Zea mays L.) were tested for effects on larvae and adults of the dried-fruit beetle [Carpophilus hemipterus (L.)] in no-choice and choice assays. Feeding by adults and larvae was significantly reduced by ferulic acid and 6-methoxy-2-benzoxazolinone (MBOA) in no-choice assays. In choice assays, larvae and adults generally preferred diets with trans-cinnamic acid, quercetin, rutin, and thymol, but were repelled by diets with either ferulic acid or MBOA.

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Résumé Les réactions de larves et adultes du nitidulidé C. hemipterus (L.), vecteur de champignons produisant la mycotoxine, aux composés phénoliques caractéristiques, aux flavonoïdes et aux acides hydroxamiques, métabolites secondaires qui provoquent la résistance du maïs (Zea mays L.) ont été examinées au cours d'expériences avec et sans choix. L'alimentation des adultes et des larves est généralement réduite par les acides coumarique et férulique et par la 6-méthoxy-2-benzoxazolinone dans des expériences sans choix; les insectes évitent généralement les aliments qui contiennent ces produits. Quoi qu'il en soit, les larves préfèrent consommer d'autres aliments contenant les autres phénoliques ou flavonoïdes examinés. Les adultes sont plus inconstants dans leur choix alimentaires, mais préfèrent souvent des aliments contenant de la quercetine. Ainsi, des programmes de sélection orientés contre les principaux ravageurs comme Heliothis zea (Boddie) ou Ostrinia nubilalis (Hübner), impliquant la sélection de plantes à teneur élevée en acides phénolique ou hydroxamique, augmentant probablement aussi la résistance aux nitidulidés.

     

Food selection by locusts: The rôle of learning in rejection behaviour

The food selection behaviour of male fifth instar nymphs of Locusta migratoria was monitored on the host plant wheat and on the non-host plants Senecio vulgaris, S. jacobaea and Brassica oleracea. The non-hosts were rejected, but the mode of rejection altered with time in a way which suggested associative learning. This hypothesis was tested and the results discussed in relation to classical theories of learning.

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La sélection des aliments chez les criquets: Le rôle de l'apprentissage dans le comportement de rejet

Résumé Des larves mâles de cinquième stade de Locusta migratoria ont été placées dans des cages avec des végétaux qui pouvaient être changées sans troubler les insectes. Le contact avec des pieds de blé entraînait généralement une palpation suivie de morsures et alors d'alimentation continue. Les plantes non-hôtes Senecio vulgaris, S. jacobaea et Brassica oleracea étaient rejetées, d'abord après morsures suivant la palpation, mais ultérieurement par palpation seule. Nous avons vérifié l'hypothèse que la sensation obtenue par palpation était initialement inadéquate pour provoquer le rejet, ce qui était assuré par les morsures ultérieures mais qu'avec l'expérience l'insecte apprenait à lier la sensation de palpation avec celle de morsures et progressivement rejetait après palpation seule. Ainsi les 8 premiers contacts avec des aliments désagréables ont été observés, soit quant S. vulgaris était présenté continuellement, soit quand S. vulgaris était remplacé par une autre plante désagréable après 4 contacts. Une analyse mathématique des résultats révèle une tendance au rejet par palpation seule à travers les contacts successifs, et que cette tendance est interrompue et se restaure quand l'espace végétal est changé. Ces résultats sond discutés dans le contexte des théories de l'apprentissage et on en a conclu que le phénomène observé est le résultat d'un apprentissage associatif.