Comparative value of four arcelin variants in the development of dry bean lines resistant to the Mexican bean weevil

Wild Phaseolus vulgaris L. accessions containing arcelin codominant alleles 1 through 5 were reconfirmed and characterized for resistance to the Mexican bean weevil, Zabrotes subfasciatus (Boheman) (Coleoptera: Bruchidae). Accession G 02771 (arcelin 5) had the highest level of antibiosis resistance, followed by G 12952 (arcelin 4), G 12882 (arcelin 1) and G 12866 (arcelin 2). Arcelin 3 accessions conferred the lowest levels of resistance. As the presence of arcelin is inherited as a single dominant gene, a backcross breeding program has been used to transfer resistance to the Mexican bean weevil from wild beans to bean cultivars using serological techniques to detect the presence of arcelin and replicated insect feeding tests to measure resistance levels. Progeny containing arcelin 1 showed resistance equal or superior to that of the resistant check. Arcelin 2-deerived lines had intermediate levels of resistance while no resistant progenies were obtained from crosses with arcelin 3 and 4 sources. Results are discussed in relation to the deployment of arcelin alleles in bean cultivars.

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Valeurs comparées de 5 types d'arcéline dans l'obtention de lignées de Phaseolus vulgaris résistantes à Zabrotes subfasciatus

Résumé La résistance à Zabrotes subfasciatus est associée à la présence d'arcéline, une nouvelle protéine des graines, découverte chez quelques populations de Phaseolus vulgaris. 5 types d'arcéline, hérités comme allèles codominants ont été décrits dans la littérature. Nous avons reprécisé les différentes populations contenant différents types d'arcéline et caractérisé leurs résistances à Z. subfasciatus. La population G 02771, correspondant à l'arcéline 5, présente la résistance la plus élevée par antibiose, suivie de G 12952 (arcéline 4), G 12882 (arcéline 1) et G 12866 (arcéline 2). Les populations contenant l'arcéline 3 présentent le moins de résistance à Z. subfasciatus.Un programme de croisements en retour associé à des tests sérologiques pour déceler la présence d'arcéline chez les descendants jeunes et des expériences répétées d'alimentation par les insectes vec BC2F₃ a été réalisé pour transférer la résistance de populations naturelles à des cultivars de haricots. Les lignées, provenant de croisements avec des populations sauvages avec de l'arcéline 1, ont été fortement résistantes à Z. subfasciatus. Les lignées contenant de l'arcéline 2 ont été considérées comme ayant une résistance intermédiaire. Les lignées avec arcélines 3 et 4 étaient sensibles. Les raisons de l'échec du transfert de la résistance élevée des parents contenant de l'arcéline 4, sont inconnues. On a constaté que la concentration de l'arcéline dans les lignées contenant cet allèle était très faible, tandis que la concentration en arcéline 1 restait remarquablement élevée. Les recherches sont poursuivies pour déterminer les raisons de l'absence de transfert de l'arcéline 4 chez les descendants contenant cet allèle. Quoi qu'il en soit, les caractéristiques agronomiques et les qualités des lignées résistantes (codées RAZ) ont été évaluées en vue d'une diffusion pour les programmes nationaux de recherche des pays de basses altitudes intertropicaux ou Zabrotes subfasciatus fait des dégâts importants.

     

Variation in feeding behaviour of Nilaparvata lugens on resistant and susceptible rice varieties

The feeding behaviour of Nilaparavata lugens was monitored on three rice varieties showing different levels of resistance in the Philippines, using a video-assisted observation method. N. lugens made more frequent, shorter probes on the moderately resistant IR46 and resistant IR62 rice varieties than on the susceptible IR22. Honeydew production was significantly lower on the resistant varieties though insect weight gains in 24 h were similar on IR46 and IR22, both being significantly greater than on the highly resistant variety.Population development, growth index and damage ratings were low on IR62 indicating antibiosis and/or non preference. When IR46 plants were infested as seedlings population increase, growth index and damage ratings were similar to those on the susceptible IR22. When infested at a later stage of plant growth the damage rating showed a moderate level of resistance though some population development was maintained, indicating antibiosis and tolerance. N. lugens started probing less frequently after surface exploration on both resistant varieties than on IR22 suggesting the presence of a resistance factor associated with the surface waxes of these varieties.

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Résumé Le comportement alimentaire de Nilaparvata lugens sur variétés de riz, sensible (IR22), partiellement résistante (IR46) et fortement résistante (IR62), a été contrôlé avec une méthode associant la vidéo à l'observation. N. lugens faisait des piqûres plus fréquentes et plus brèves sur IR46 et IR62, que sur la variété sensible. La production de miellat était significativement plus faible sur les variétés résistantes, bien que les gains de poids des insectes aient été les mêmes en 24 h sur IR46 et IR22, les deux étant significativement supérieurs à celui sur IR62.La croissance de la population, l'indice de croissance et le taux de dégâts étaient tous plus faibles sur IR62, ce qui révèle une antibiose et/ou une absence de préférence. Quand la contamination des IR46 a au lieu au stade semis, la croissance de population, l'indice de croissance et le taux de dégâts étaient semblables à ceux de la variété sensible IR22. Quand la contamination avait lieu à un stade ultérieur, le laux de dégâts révélait un niveau modéré de résistance bien qu'une certaine croissance de population se soit maintenue, ce qui révèle antibiose et tolérance.Après exploration de la surface des feuilles des deux variétés résistantes, N. lugens sondait moins fréquemment que sur IR22, ce qui laisse présumer un facteur de résistance associé aux cires superficielles de ces variétés.

     

The mechanisms of resistance in common beans to the leafhopper Empoasca kraemeri

Greenhouse and field studies were conducted to determine the mechanisms of resistance (tolerance, antibiosis and antixenosis) in common beans Phaseolus vulgaris L. to the leafhopper Empoasca kraemeri Ross & Moore (Homoptera: Cicadellidae). No antibiosis effects were detected in any of the bean lines investigated. However, in both free choice and no choice tests in the greenhouse, ovipositional antixenosis was detected, and appeared to increase with increasing plant age in resistant bean lines. The results of the field study were similar to those obtained in the greenhouse and suggested that bean line EMP 81 possessed only tolerance as a mechanism of resistance to leafhoppers, while EMP 89, EMP 94, EMP 97 and EMP 82 were non-preferred by ovipositing leafhoppers.

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Résumé Des expériences en serres et en champ ont servi à analyser la résistance de P. vulgaris à E. kraemeri. L'importance de l'antibiose dans la résistance à E. kraemeri a été examinée en serre avec 5 variétés résistantes: EMP 81, EMP 82, EMP 89, EMP 94, EMP 97 et un témoin sensible BAT 41, 7 jours après le semis (cotylédons épanouis) et 20–25 j (2 à 3 feuilles). L'examen de la mortalité embryonnaire, du développement larvaire et du poids des larves de 5è stade n'a permis de déceler aucune manifestation d'antibiose sur les différentes variétés.Les préférences pour les lieux de ponte et d'alimentation ont été examinées avec des expériences avec des ou sans choix. Aucune variété n'a été plus rejetée que BAT 41 à 7 et 20–25 j pour l'alimentation. Par contre avec un choix libre, EMP 89 et EMP 97 ont reçu moins de pontes à 7 j que les autres variétés. A 25 j, EMP 89, EMP 94 et EMP 97 portaient moins de larves que BAT 41, EMP 81 ou EMP 82. Cette dernière cependant en l'absence de choix portait moins d'oeufs que BAT 41. L'antixénose de la ponte semble croître avec le développement de la plante pour EMP 89 et EMP 94, bien que la résistance à la ponte ait été plus stable aux fortes populations de E. kraemeri avec EMP 94 que EMP 89.Les résultats en champs, semblables à ceux des serres, ont suggéré que EMP 81 ne présente que la tolérance comme moyen de résistance à E. kraemeri tandis que EMP 89, EMP 94, EMP 97 et EMP 82 n'étaient pas préférentiellement choisis pour la ponte.

     

The role of leaf surface wetness in larval behaviour of the sorghum shoot fly, Atherigona soccata

The susceptibility of sorghum to the shoot fly Atherigona soccata Rondani, (Diptera: Muscidae) is affected by seedling age and is highest when seedlings are 8–12 days old. This corresponds with high moisture accumulation on the central leaf which is the path of newly hatched larva as it moves downwards from the oviposition site, towards the growing apex. Studies showed that leaf surface wetness (LSW) of the central shoot leaf was higher in 10-day old seedlings than in seedlings of other ages. Similarly, LSW was much higher in the susceptible sorghum genotype CSH 1 than in the resistant genotype IS 2146. Larvae moved faster towards the growing point and produced deadhearts much earlier in CSH 1 than in IS 2146. They also moved faster in 10-day old seedlings than in seedlings of other ages. It was also shown that the leaf surface wetness of the central shoot leaf is a more reliable parameter of resistance than the glossy leaf trait or trichome density.

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L'influence de la humidité de la surface foliaire sur le comportement de la mouche des pousses du sorgho

Résumé La sensibilité du sorgho à la mouche des pousses du sorgho, Atherigona soccata Rondani, est liée à l'âge de la plantule. Elle est plus forte lorsque la plantule est âgée de 8 à 12 jours et la sensibilité est maximale à 10 jours. A ce stade de croissance on observe une forte accumulation d'humidité sur la feuille centrale de la tige. Les jeunes larves traversent cette zone humide lorsqu'elles descendent vers la zone de croissance à partir des pontes déposées sur la face ventrale des feuilles déroulées.Des études ont été menées à l'ICRISAT (Inde) sur la relation entre l'humidité de la feuille centrale de la tige des plantules du sorgho et les dégâts provoqués par la mouche des pousses. L'humidité de la surface des feuilles (HSF) a été estimée grâce à une échelle visuelle graduée 1 à 5 où, 1 = pas d'humidité apparente et 5 = surface de la feuille recouverte de gouttes d'eau. La HSF est plus élevée sur des pousses de sorgho âgées de 10 j que sur les pousses appartenant à d'autres classes d'âge. Les valeurs observées sont également plus fortes pour les variétés non résistantes à ce ravageur (CSH 1,4.8) que pour les variétés résistantes (IS 2146, (2)). La vitesse du déplacement larvaire entre le cornet et la zone de la croissance varie en fonction de l'âge de la plante et des cultivars. Les larves migrent plus rapidement vers la zone de croissance et provoquent la mort du coeur du sorgho plus tôt dans la variété CSH 1 que dans IS 2146. Les larves se déplacent plus rapidement dans les pousses âgées de 10 j que dans les pousses appartenant à d'autres classes d'âge.Des études ont également démontré que la HSF n'est pas directement liée au caractère feuille lisse où à la densité des trichomes. La HSF est faible pour les génotypes résistants présentent où non le caractère feuille lisse. Par contre la HSF est élevée pour les génotypes non résistants présentant le caractère feuille lisse ou non. Aucune relation directe entre la densité des trichomes et les dégâts provoqués par la mouche des pousses n'a pu être mise en évidence. L'analyse des correlations établie pour les caractères de surface des feuilles avec la mort du cur des sorghos indique que les correlations sont faibles et non-significatives pour le caractère feuille lisse (0.49) et la densité des trichomes (0.39 et 0.2). Par contre les correlations sont fortes et significatives pour la HSF (0.82).On conclue que la HSF de la feuille centrale de la tige est un facteur important dans le déterminisme de la résistance du sorgho vis à vis de la mouche des pousses. Les relations entre les processus physiologiques de la plante et les facteurs impliquées dans l'accumulation d'eau sur la surface des feuilles font actuellement l'objet d'études détaillées.

     

Components of resistance to Aphis fabae in faba bean cultivars

An aphid rate of increase index was used as a comparative measure of antibiotic resistance to Aphis fabae Scopoli (Homoptera: Aphididae) in five faba bean cultivars. The index was measured over a range of bioassays in laboratory and field, with seedlings and older plants, with three different previous aphid hosts and with two different aphid clones. Antixenotic resistance was measured by recording host selection and acceptance of the same cultivars by alate aphids. Cultivars which were antibiotically resistant were also antixenotically resistant. Antibiotic, but not antixenotic resistance, was less effective in the field than in the laboratory. The resistance of cv. Herra was influenced by previous aphid host, aphid clone and plant age but the resistance of Line 14 was more stable. Honeydew production was measured; aphids on resistant cultivars produced less honeydew of lower amino acid concentration than those on susceptible cultivars.

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Résumé L'importance des composantes antibiotique et antixénotique de la résistance de la fève à A. fabae a été évaluée dans différentes conditions au champ et au laboratoire.Un indice de performance du puceron sur des cultivars témoins très voisins du taux intrinsèque d'accroissement naturel a été utilisé pour les mesures comparant la résistance antibiotique. La lignée 14 et le cv. Herra ont été les plus résistants des 5 cultivars examinés. La résistance antibiotique de 14 par comparaison avec les cultivars sensibles n'a pas été modifiée par l'âge de la plante, le clone de puceron ou les cultivars qu'avaient eu précédemment les pucerons dans des expériences de laboiratoire. La résistance de Herra était moins stable. Les différences entre résistances antibiotiques des cultivars était plus faible en champ où aucune différence significative dans les taux de multiplication des pucerons n'a été observée.L'antixénose a été évaluée au laboratoire en mesurant les taux d'installation des ailés sur les cultivars et les taux d'acceptation des ailés quand ils avaient été placés sur les cultivars. La résistance antixénotique a refleté la résistance antibiotique. L'antixénose reste efficace quand aucun cultivar sensible alternatif était disponible. Des observations sur des infestations précoces de pucerons sur parcelles ont laissé penser que l'antixénose était effective aux mêmes niveaux au champ et au laboratoire.Les pucerons s'alimentant sur des cultivars résistants ont produit moins de miellat avec une plus faible concentration en acides aminés.Ces résultats font penser que les efforts dans la sélection pour la résistance à A. fabae devraient être orientés vers l'antixénose pour laquelle un screening rapide en laboratoire pourrait être efficace.

     

Components of resistance to Aphis craccivora in some cowpea cultivars

Experiments were conducted to determine in six cowpea cultivars the modalities of resistance to the cowpea aphid. The resistance modality in IT82D-812 is mainly due to antixenosis, even though reproduction was minimal on this cultivar. Both antixenosis and antibiosis were found to operate in ICV 12, with antibiosis operating in the area of high nymphal mortality and low reproduction. It is suggested that when studying the modality of resistance among crop cultivars, studies of both antixenosis and antibiosis be made in order to determine where the resistance modality lies.

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Résumé Les expériences avaient pour but de découvrir les causes de la résistance de 6 cultivars de niébé à A. craccivora. La résistance du cultivar IT82D-812 est due principalement à une antixénose, bien que la reproduction du puceron ait été minimale sur ce cultivar. Antixénose et antibiose interviennent toutes deux chez le cultivar ICV 12, l'antibiose provoquant une trés forte mortalité larvaire et une reproduction faible. On en déduit que l'étude des modalités de résistance de différents cultivars, doit comprendre l'examen de l'antixénose et de l'antibiose, de façon à déterminer où se situent les causes de la résistance.

     

Effects of cassava varietal mixtures on the whiteflies Aleurotrachelus socialis and Trialeurodes variabilis in Colombia

The effects of cassava varietal mixtures on the population dynamics of the whiteflies Aleurotrachelus socialis Bondar and Trialeurodes variabilis (Quaintance) were investigated under outbreak conditions in Colombia. A regional variety of cassava (MCOL 2257) was grown in pure stand and mixed with a variety, CMC 40, believed to have partial resistance to T. variabilis. The dominant species in the systems, A. socialis, showed no varietal preference and population levels on the regional cultivar were similar between treatments. Of the two cultivars, CMC 40 was less preferred by T. variabilis and its presence in mixed variety plots lowered populations on the regional cassava. Yield losses, primarily due to A. socialis, were equal for regional cassava mixed with CMC 40 and in pure stand. Nevertheless, the use of CMC 40 in varietal mixtures provides a potential strategy for lowering herbivore load and increasing yields in zones with heavy T. variabilis attack.

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Résumé L'influence du mélange de différentes variétés de manioc sur A. socialis Bondar et T. variabilis Quaintance a été examinée dans des conditions de pullulation en Colombie. Une variété régionale (MCOL 2257) a été cultivée seule ou mélangée avec une variété (CMC 40), considérée comme ayant une résistance partielle à T. variabilis. A. socialis, espèce dominante dans la biocénose, n'a pas montré de préférence variétale et son niveau de population sur MCOL 2557 était le même quelles que soient les conditions de culture. T. variabilis a moins préféré CMC 40, dont la présence en culture mixte a réduit le niveau des populations sur manioc local. Les dégâts sur CMC 40, dus d'abord à A. socialis, ont été les mêmes, qu'il ait été seul ou mélangé à MCOL 2257. Les dégats sur MCOL 2257, dus avant tout à A. socialis ont été les mêmes en culture pure ou en mélange avec CMC 40. Quoi qu'il en soit, la culture de CMC 40 en association variétale constitue une méthode qui abaisse potentiellement le fardeau des herbivores en augmentant les récoltes dans les zones à forte contamination par T. variabilis.

     

The use of life tables to assess varietal resistance of cotton to spider mites

Life tables of Tetranychus urticae Koch were used to assess resistance to spider mites in five varieties of cotton in the southern San Joaquin Valley of California. Experiments were conducted during midseason and again in mid- to late season. The most resistant variety was Pima S-5 and the most susceptible was Acala SJ-2. Resistance of S-5 was expressed primarily as lower mite survivorship and fecundity. Developmental rates were similar on all 5 varieties. Although differences in the net reproductive rate (R_o) were large, there were only slight differences in the intrinsic rate of increase (r). Comparisons of the data in the first and second experiment, showed that resistance to spider mites increased as the plants matured. It is hypothesized that increased resistance associated with plant maturation results from a decrease in available nutrients in the leaves of older plants.

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Résumé Les tables de vie de T. urticae Koch ont servi à la mise en évidence de la résistance de cinq variétés de coton dans la partie méridionale de la vallée de San Joaquin en Californie. Les expériences ont eu lieu à la mi-saison et à nouveau de la mi à la fin saison. La variété la plus résistante a été Pima S-5 et la plus sensible Acala SJ-2. La résistance de S-5 s'est traduite d'abord par une diminution de la survie et de la fécondité des acariens. Les taux de développement ont été les mêmes sur les cinq variétés. Bien que les différences entre les taux de reproduction nets (R_o) aient été importants, il n'y a eu que de légères différences entre les taux intrinsèques d'accroissement (r). La comparaison des résultats des lère et 2ème expériences a montré que la résistance aux acariens a augmenté quand les plantes ont mûri. L'hypothèse est émise d'un accroissement de la résistance lié à la maturation par suite d'une diminution de la quantité de'éléments nutritifs dans les feuilles des plantes âgées.

     

Biochemical basis of winter wheat resistance to the grain aphid, Sitobion avenae

Six winter wheat cultivars with differing degrees of resistance to the grain aphid, Sitobion avenae (F.), were studied under field conditions. Resistance was measured in terms of non-preference and antibiosis on plants at seven growth stages. The varieties Saga and Grana were most resistant in terms of both non-preference and antibiosis to S. avenae at all growth stages examined. The varieties Liwilla and Dana were relatively susceptible to aphid attack. The number of aphids was directly proportional to the total content of free and essential amino acids. The level of resistance showed a similar, but not identical, relationship with the observed concentration of soluble proteins. A higher degree of cultivar resistance was associated with a higher value on a toxicity index, which is the ratio between the free-phenols and free-amino acids content. Obtained results suggest that the resistance of winter wheat cultivars to the grain aphid was based mainly on the mechanism of antibiosis.

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Résumé Six cultivars de blé d'hiver, présentant différents degrés de résistance au puceron des grains, S. avenae, ont été étudiés dans la nature. La résistance a été évaluée en fonction de l'antibiose et de l'absence de préférence de plantes à 7 stades de développement. Les variétés Saga et Grana ont été les plus résistantes, suivant ces deux critères, pour tous les stades de puceron étudiés. Les variétés Liwilla et Dana ont été relativement sensibles. Les effectifs de pucerons étaient proportionnels à la teneur totale en acides aminés libres essentiels. Les concentrations en protéines solubles présentent une relation de même type, mais pas identique, avec le niveau de résistance. Un haut degré de résistance a été associé à une valeur élevée de l'indice de toxicité, rapport entre les phénols libres et la teneur en acides aminés libres. Ces résultats suggèrent une résistance des cultivars de blé d'hiver à S. avenae liée principalement aux mécanismes d'antibiose.

     

Cowpea aphid performance and behaviour on two resistant cowpea lines

In a series of laboratory and climate chamber tests we compared the growth and behaviour of Aphis craccivora on one susceptible (ICV-1) and two aphid-resistant (ICV-11 and ICV-12) cowpea lines. The aphids' growth rates were much lower on the resistant cowpea lines than on the susceptible one, indicating strong antibiosis. In addition, the aphids invariably settled in higher numbers on the susceptible line than on either of the resistant. Compared to ICV-1, damaged leaves of the resistant line ICV-12 were settled upon to a higher degree than undamaged leaves, and leaf discs from the same line were even less resistant.On resistant lines individual aphids waited a significantly longer time before making their first test probe. Total probing time as well as the time preceding a decision to stay or leave was also longer.These results are discussed in relation to the possible mechanisms involved, and we also consider the effects of previous leaf feeding on the expression of resistance in the field.

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Résumé Au cours d'expériences au laboratoire et en chambres climatisées nous avons comparé la croissance et le comportement de A. craccivora sur une lignée sensible (ICV-1) et deux lignées résistantes (ICV-11 et ICV-12) de V. unguiculata. Les vitesses de croissance des pucerons ont été beaucoup plus lentes sur les lignées résistantes que sur la lignée sensible, ce qui révèle une forte antibiose. De plus, les pucerons atterrissent invariablement en plus grand nombre sur la variété sensible. Par comparaison avec ICV-1, les atterrissages sur lignée résistante ICV-12 étaient plus nombreux sur les feuilles endommagées que sur les feuilles intactes; les disques de feuilles de cette même lignée étaient encore moins résistants.Les pucerons ont séjourné individuellement un temps plus long sur les lignées résistantes avant de faire leur premier sondage. Le temps consacré aux sondages ainsi que le temps précédant de choix entre départ ou maintien sur la feuille étaient plus longs avec les lignées résistantes.Ces résultats ont été discutés en fonction des mécanismes impliqués. Nous avons aussi examiné les effets de la consommation antérieure sur les manifestations de la résistance dans la nature.

     

Pod hairs as a factor in Vigna vexillata resistance to the pod-sucking bug, Clavigralla tomentosicollis

Two varieties of Vigna vexillata Benth proved more highly resistant, both under field (free-choice) and screenhouse (no-choice) conditions, to infestation and damage by the pod-sucking bug Clavigralla tomentosicollis (Stål.) (Hemiptera: Coreidae) than cowpea (Vigna unguiculata Walp.) varieties. Trichomes on the pod of V. vexillata partly accounted for the resistance. However, other factors in the pod or seeds are involved in the resistance. Because the pod wall of V. vexillata is not tougher than that of cowpeas, biochemical characteristics of pods and seeds of V. vexillata will be further investigated.

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Résumé Deux variétés de Vigna vexillata se sont avérées plus résistantes aux infestations et dégâts causés par la punaise des cosses Clavigralla tomentosicollis (Stål.) (Hemiptera: Coreidae) que les variétés de Vigna unguiculata, tant en champ (condition de libre choix) qu'en serre (sans choix possible). Les trichomes des cosses de V. vexillata sont en partie responsables de cette résistance. Cependant d'autres facteurs de la cosses ou des fèves sont impliqués dan la résistance. Comme la paroi de la cosse de V. vexillata n'offre pas plus de résistance mécanique que celle de V. unguiculata, les études futures se porteront sur les caractéristiques biochimiques des cosses et des fèves de V. vexillata.

     

Aphis craccivora settling behaviour and acquisition of cowpea aphid-borne mosaic virus in aphid-resistant cowpea lines

The settling behaviour of Aphis craccivora Koch, the vector of cowpea aphid-borne mosaic virus (CAMV) in cowpea, Vigna unguiculata (L.) Walp., on aphid-resistant, aphid-tolerant and aphid-susceptible cowpea lines was investigated. It was found that although apterae counts on the aphid-susceptible and aphid-tolerant lines were higher than on the aphid-resistant ones, apterae were more widely dispersed among the latter. Whereas there was a positive significant correlation between alatae numbers and incidence of CAMV in the aphid-susceptible and aphid-tolerant lines, this correlation was negative in the aphid-resistant ones. However, the incidence of CAMV was not significantly different from each other in all the lines. This indicated that aphid activity (e.g. wide dispersal) was more important in the spread of CAMV than the absolute number of viruliferous alatae, an effect which was manifested on the aphid-resistant lines.Aphids acquire CAMV more readily from aphid-susceptible and aphid-tolerant source plants than from aphid-resistant ones. The significance of this in relation to secondary spread of CAMV and the effect of noncolonising aphids are discussed.

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Le comportement d'atterissage d'Aphis craccivora et l'acquisition du virus de la mosaïque transmis par puceron chez les variétés de niébe résistantes au puceron

Résumé Le comportement d'atterissage d'Aphis craccivora, vecteur du virus de la mosaique transmis par puceron (CAMV) sur Vigna unguiculata, a été examiné sur des variétés résistantes, sensibles ou tolérantes aux pucerons. On a observé que bien que les dénombrements d'aptères sur variétés sensibles ou tolérantes aient été plus élevés que sur variétés résistantes, les aptères étaient plus largement dispersés sur ces dernières. Tandis qu'il y avait une corrélation positive significative entre les nombres d'ailés et la présence de CAMV sur les variétés sensibles et tolérantes aux pucerons, cette corrélation était négative sur les variétés résistantes. Cependant, la fréquence de CAMV n'était pas significativement différente parmi toutes ces variétés. Ceci a montré l'activité des pucerons (c'est à dire leur dispersion) étail plus importante dans la diffusion du CAMV que le nombre absolu d'ailés virosés, effet qui était manifeste sur les variétés résistantes aux pucerons.Les pucerons contaminés au CAMV le sont plus par des plantes sensibles ou tolérantes aux pucerons que par des plantes résistantes. La discussion porte sur la signification de ceci en relation avec la diffusion secondaire de CAMV, et de l'effet des pucerons non colonisateurs.

     

Resistance of different lucerne cultivars to the pea aphid Acyrthosiphon pisum: influence of phloem composition on aphid fecundity

Sugars and amino acids were analysed in the phloem sap (sampling by the exudation method) of four clones of lucerne (Medicago sativa L.) characterized by their resistance to the pea aphid, Acyrthosiphon pisum (Harris) (Homoptera: Aphididae). Differences in the qualitative amino acid balance are shown and a negative correlation between the reproductive rate of the aphid and the sugars/amino acids ratio is underlined. To demonstrate any causal relationship between these two variables, the reproduction of A. pisum on artificial diets copying the sap of the two extreme clones (resistant and susceptible) was measured. The results show that the resistance is not a simple nutritional effect; however, the amino acid balance contributes to the resistance exhibited by some cultivars.

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Résumé L'analyse (sucres et acides aminés) de la sève de 4 cultivars de luzerne (Medicago sativa) caractérisés pour leur résistance au puceron du pois (Acyrthosiphon pisum (Harris)) (Homoptera: Aphididae), est réalisée sur des exsudats de phloème. La teneur en sucres (exprimée en équivalent saccharose) montre d'importantes différences: rapport de 1 à 3 respectivement entre les clones sensible et résistant. La teneur globale en acides aminés exsudés varie en sens inverse, entraînant une corrélation négative pour les 4 clones étudiés entre le rapport sucre/acides aminés (0,6 à 3,6) et la résistance mesurée par le taux net de reproduction à 14 jours (78,5 à 11,2 larves/femelle). L'analyse des acidses aminés révèle de plus des différences qualitatives entre cultivars, notamment pour certains acides aminés essentiels méthionine, histidine, lysine, aromatiques.Le rôle de l'équilibre en acides aminés et en sacharose dans la résistance de certains cultivars au puceron du pois est apprécié par des mesures de la reproduction de A. pisum sur des milieux artificiels reproduisant le rapport sucre/acides aminés et/ou le spectre des acides aminés des 2 clones extrêmes (sensible et résistant). La résistance n'apparaît pas être le résultat d'une simple différence de la qualité nutritionnelle de la sève; la balance en acides aminés doit cependant participer pour une part à la résistance au puceron.

     

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.

     

Stylet penetration by two aphid species on susceptible and resistant lettuce

The probing behavior of two aphid species, Myzus persicae (Sulz.) and Nasonovia ribisnigri (Mosley), was electronically monitored on susceptible and resistant lettuce lines using a DC amplifier. A waveform pattern associated with extracellular stylet pathway activities, pattern C, occurred for longer periods when either aphid species probed resistant plants. This pattern is usually regularly interrupted by drops in electrical potential lasting a few seconds, reflecting cell membrane punctures followed by rapid withdrawal of the stylet tips. For M. persicae on resistant lettuce a large increase in pattern C without these potential drops accounted for the increased duration of this pattern. For N. ribisnigri the increase in pathway activity on resistant plants was due to an increase in the more typical pattern C with potential drops, as well as to an increased duration of pattern F, associated with a curious type of stylet penetration within cell walls. Both aphids made more but shorter probes on resistant than on susceptible plants, and these probes led less frequently to periods of sieve element contact and ingestion. The effects of resistance appear to involve both mesophyll and phloem factors. The underlying mechanisms, however, remain unclear. The results indicate which stylet penetration activities or waveform patterns are of interest for further investigation of resistance mechanisms.

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Résumé Le comportement de sondage de variétés sensibles et résistantes de laitues par deux espèces de pucerons, Myzus persicae (Sulz.) et Nasonovia ribisnigri (Mosley), a été enregistré électroniquement en utilisant un amplificateur DC. Les deux espèces de pucerons ont présenté une amplification de l'onde de type C associée au cheminement extracellulaire des stylets lors du sondage des variétés résistantes. Cette onde est normalement interrompue par des chutes de quelques secondes du potentiel électrique, traduisant des ponctions de la membrane cellulaire suivies par un rapide retrait de l'extrémité des stylets. La forte augmentation de l'onde C mais sans chutes de potentiel rend compte de la plus longue durée de cette onde chez M. persicae sur laitue résistante. L'accroissement du cheminement des stylets chez N. ribisnigri sur plantes résistantes est dû à une augmentation de l'onde C typique avec chutes de potentiel, ainsi qu'à une prolongation de l'onde F liée à la pénétration des stylets dans les parois cellulaires. Les deux espèces font des sondages plus brefs et plus nombreux sur variétés résistantes, et ces sondages entraînent des contacts moins fréquents avec les éléments criblés et débouchent moins souvent sur de l'ingestion. Les effects de la résistance semblent impliquer des facteurs liés à la fois au mésophylle et au phloème. Les mécanismes sous-jacents, cependant, ne sont pas encore clairs. Ces résultats Montrent que l'examen des ondes liées à la pénétration des stylets est important pour des études ultérieures sur les mécanismes de résistance.

     

The responses of the spotted alfalfa aphid to variation between plants of an aphid-resistant lucerne cultivar

Initial population growth of spotted alfalfa aphid reared on shoots cut from individual lucerne plants, was tested and used as a realistic bioassay of antibiosis. Within cultivars selected for aphid-resistance there was a J-shaped distribution of antibiosis between plants of the crop, the majority being highly resistant, a few apparently susceptible and a proportion partly-resistant. For a given level of antibiosis, reproduction, mortality and thus initial age distribution of aphid populations were generally similar. Vegetative cloning of plants from the range of resistance available in a cultivar has allowed studies of the likely effect of spatial variation of resistance in crops on aphid infestations, using experimental arrays of cut shoots. Simulation of aphid invasion of crops by the placement of adults on all shoots of an array gave results explicable only if the aphids moved through the array to find and breed on the more susceptible plants. A patchy arrangement of these, as might be expected in a field crop, would not hinder the aphids, for although movement off a plant is stimulated by higher resistance (non-preference) levels, it was inferred that aphids will move onto higher resistance plants, eventually to reach lower resistance plants beyond.

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Résumé L'étude de la multiplication initiale des effectifs de T. trifolii, élevés au laboratoire sur pousses de différents pieds de luzerne, a servi de test d'antibiose pour les cultures en plein champ. La distribution de l'antibiose, dans des échantillons importants de plantes appartenant à des cultivars sélectionnés pour leur résistance aux pucerons, a présenté une forme en J, c'est-à-dire que la majorité des plantes était très résistante, quelques unes apparemment sensibles, et un certain nombre intermédiaires entre ces deux extrêmes. Pour un niveau donné d'antibiose, la reproduction, la mortalité et ainsi la distribution initiale en âges dans les populations de pucerons ont été généralement identiques. La multiplication végétative de plantes présentant un gradient de résistance à l'intérieur d'un cultivar et l'utilisation d'un plan de distribution des boutures ont permis l'étude de ce qui semble être l'effet de l'hétérogénéité spatiale sur la résistance des cultures aux attaques de pucerons. La simulation d'une invasion de la culture par les pucerons en plaçant des adulte sur toutes les boutures d'un rang ne pouvait donner une explication de la croissance de la population que si les pucerons se déplacaient le long du rang pour découvrir et exploiter les pieds les plus sensibles. Une distribution par taches, comme on peut l'envisager dans un champ, ne devrait pas gêner les pucerons, car bien que les mouvements d'évasion soient stimulés par les niveaux de résistance élevés (de non-préférence), on peut en déduire que les pucerons se déplaceront sur des plantes très résistantes, eventuellement pour atteindre des plantes moins résistantes placées derriere.

     

Electrical penetration graphs from Nilaparvata lugens on resistant and susceptible rice varieties

The feeding behaviour of Nilaparvata lugens (Stal.) was electronically monitored on three rice varieties showing different levels of resistance in the Philippines, over an 8 h period, using a DC amplifier and a video-assisted observation method to simultaneously record honeydew production.Six electrical penetration graph (EPG) patterns are described by their frequency and amplitude characteristics. Patterns 4 and 5 were associated with the production of two different types of honeydew; basic honeydew containing amino acids was produced during Pattern 4 and acidic honeydew with no amino acids was produced during Pattern 5. These patterns are thought to indicate phloem and xylem ingestion by N. lugens respectively.Insects produced shorter periods of Pattern 4 on moderately resistant IR46 and resistant IR62 rice varieties than on susceptible IR22, although the time taken to produce the first period of Pattern 4 from the start of EPG recording did not differ between varieties. This suggests that N. lugens has the ability to initiate phloem ingestion on all three varieties, but that resistance mechanisms in IR46 and IR62 prevent sustained phloem ingestion, at least within the first 8 h of contact.

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Résumé Le comportement alimentaire de N. lugens Stahl a été enregistré életroniquement pendant 8 heures aux Philippines sur 3 variétés de riz présentant différents degrés de résistance, en utilisant un amplificateur DC associé à un système vidéo pour enregistrer simultanément la production de miellat.Six types d'enregistrements de pénétration (EPG) sont décrits avec leurs caractéristiques de fréquence et d'amplitude. Les types 4 et 5 sont associés à la production de 2 types différents de miellat; le miellat de base contenant des acides aminés est produit pendant le type 4, et le miellat acide sans acides aminés est produit pendant le type 5. On considére que ces types indiquent respectivement l'ingestion de phloème et xylème par N. lugens.Les périodes de type 4 ont été plus courtes sur les variétés modérément résistante IR46 et résistante IR62 que sur la variété sensible IR22, bien que le temps passé à produire la première période de type 4 depuis le début des enregistrements des EPG ne diffère pas suivant les variétés. Ceci laisse penser que N. lugens a la possibilité de commencer la consommation de phloème sur les trois variétés, mais que les mécanismes de résistance chez IR46 et IR62 empêchent une ingestion soutenue de phloème, au moins pendant les 8 premières heures de contact.

     

Etude de la reponse à un stress hydrique de quelques varietés de riz pluvial et de riz irrigué

Résumé La transpiration de plants de riz cultivés sur sol en chambre de culture, est suivie en continu pendant une séquence déssèchement-irrigation. Les cycles jouraliers de transpiration sont présentés avant et pendant le stress hydrique. Quatre variétés montrent une augmentation de la transpiration nocturne qui disparait lors du stress hydrique. Il apparait que la régulation stomatique est indépendante du potentiel hydrique du sol jusqu'à une valeur seuil au-delà de laquelle la baisse de transpiration est proportionnelle à la baisse du potentiel hydrique. Cette valuer seuil est plus basse pour les variétés de type irrigué.

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Water stress response for some cultivars of upland- and lowland riceI. Effects on transpiration

Summary The transpiration of rice seedlings grown on soil in a growth chamber was observed during a soil drying/rewetting sequence. The diurnal cycles of transpiration are shown before and during the water stress period. Four cultivars showed an increase of transpiration during the night. This increase disappeared during the water stress period. The stomatal regulation appeared not to depend on the soil water potential until a certain value. Below this soil-water threshold, the decrease of transpiration was proportion to the decrease of water potential. This threshold value is lower for the rain-fed cultivars than for the irrigated cultivars.

     

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 importance of the behaviour of young larvae in sorghum resistance to Chilo partellus

Management of spotted stem borer, Chilo partellus (Swinhoe) by the use of resistant cultivars is being developed at ICRISAT. Different cultivars show resistance based on several mechanisms, one of which affects the establishment of first instar larvae in the plant whorl. However, it has been found that low establishment is a factor associated with resistance only in some cultivars and not in others. A number of physical and chemical plant factors are associated with preferential establishment of the young larvae in the leaf whorl. Among the physical characteristics, erect leaves and curled leaf bases are involved in larval establishment. Detailed chemical analysis of surface extracts showed that the concentration of one compound in the wax is related to resistance at this stage and assessment of physical and chemical plant characters has been used to predict resistance.

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Résumé L'Institut International de Recherches sur les Cultures en Régions Semi-Arides (ICRISAT) étudie la protection contre C. partellus Swinhoe par l'utilisation de cultivars résistants. Différents cultivars présentent une résistance à différents stades de croissance de la plante, et à différents stades de l'insecte. La résistance du sorgho à C. partellus dépend de plusieurs mécanismes, l'un d'eux conditionnant l'installation des chenilles du premier stade dans le verticille de la plante. Cependant, la lenteur de l'installation d'est un facteur lié à la résistance que chez quelques cultivars. Plusiers facteurs physiques et chimiques sont associés à l'installation préférentielle des jeunes chenilles dans le verticille foliare. Parmi les caractères physiques, le port érigé des feuilles, la présence de poches à leur base et les cires superficielles sont impliqués dans l'installation des chenilles. Une analyse chimique détaillée d'extraits des structures superficielles a montré que la concentration d'une substance, le C32 marqueur de la lignée résistante IS 2205, était 2 fois plus faible que dans les lignées sensibles IS 1151 et CSH 1.