Azadirachtin: structural requirements for reducing growth and increasing mortality in lepidopterous larvae

Spodoptera littoralis, Spodoptera frugiperda and Heliothis virescens were exposed to azadirachtin and 23 other related compounds in three bioassays: oral cannulation, haemolymph injection and topical application. Spodoptera littoralis was susceptible to a larger proportion of the compounds than either of the other species. Overall, azadirachtin, 22,23-dihydroazadirachtin and 1-detigloyl-22,23-dihydroazadirachtin were the most active compounds. The nature of the substitutes at C-1 and C-3 of the decalin ring affects the potency of the compounds, as does the addition of substitutes to C-22,23. Generally, larvae were less sensitive to compounds when they were topically applied than when they were cannulated into the gut or injected into the haemolymph.

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Résumé Spodoptera littoralis, S. frugiperda et Heliothis virescens ont été exposés à l'azadirachtine et 23 autres substances voisines dans 3 expériences: canulation orale, injection d'haemolymphe et application topique. S. littoralis est sensible à un plus grand nombre de substances que les 2 autres espèces. De toutes façons, les substances les plus actives ont été l'azadirachtine, la 22,23-dihydroazadirachtine et la 1-détigloyl-22,23-dihydroazadirachtine. La nature des substitutions en C-1 et C-3 de l'anneau décaline modifie la puissance des substances, tout comme les substitutions en C-22,23. D'une façon générale, les chenilles ont été moins sensibles aux applications topiques qu'aux canulations dans le tube digestif ou aux injections dans l'haemolymphe.

     

A generalized model for quantifying behavioral de-sensitization to antifeedants

Fall armyworm larvae, Spodoptera frugiperda (J. G. Smith), were exposed to leaf disks treated with the feeding deterrent aristolochic acid under two types of regimes: In group 1, untreated leaf tissue was replenished as soon as it was consumed; in group 2, the control tissue was not replenished. A strong feeding deterrence was evident during the early stages of the assay in both groups, but eventually declined in group 2. When the experiment was continued through a second 24 h period, the control tissue was not replenished for either group. During this second trial, group 2 larvae, which had previously fed on treated tissue, fed more rapidly on treated tissue than did group 1 larvae. Moreover, group 2 larvae fed more readily and extensively on treated tissue than they had in the first trial.The time for the onset of behavioral desensitization was determined by subtracting the median onset of feeding on untreated tissue from the median interval between when a larva finished all of the control tissue and when it started feeding on treated tissue under no-choice conditions. Once larvae began to feed on treated tissue, their rate of consumption was equal to that of larvae feeding on control tissue.A general model for determining the onset and degree of desensitization was developed. The implications of these results for future experiments aimed at determining the underlying physiological mechanisms and the use of antifeedants in plant protection are discussed.

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Résumé L'avenir des phagodissuadants en protection des cultures dépend, en particulier, de l'aptitude des insectes à devenir insensibles à ces substances. Les phagodissuadants sont classés en relatifs ou absolus, suivant que les insectes consomment les tissus traités ou se laissent mourir de faim. Cette propriété dépend beaucoup de la structure chimique, mais les paramètres biologiques n'ont pas été étudiés à fond.Des expériences ont donc été entreprises pour apprécier les effets combinés de jeûne et d'autres facteurs physiologiques dans l'apparition et l'évolution de la désensibilisation chez une espèce polyphage: Spodoptera frugiperda (Lep. Noctuidae). Des expériences préliminaires ont montré qu'un alcaloïde, l'acide aristolochique, est un puissant phagodissuadant pour S. frugiperda. Les chenilles, réparties en deux groupes expérimentaux, ont toutes été isolées et ont reçu chacune deux feuilles de Phaseolus lunatus: une témoin et une traitée avec 1000 ppm. Dans le groupe 1), les feuilles étaient remplacées dès consommation; dans le groupe 2), elles ne l'étaient pas.Un puissant effet dissuadant a été observé tout au long de l'expérience pour le groupe 1); dans le groupe 2), les chenilles ont finalement consommé les feuilles traitées. L'apparition de la désensibilisation était liée au jeûne. Quelques individus ont commencé à s'alimenter sur la rondelle traitée 3,5 heures aprés avoir totalement consommé la rondelle témoin; le temps médian du début de cette consommation a été de 5,7 h. Une fois la répulsion surmontée, les chenilles ont consommé le feuillage traité de la même façon que le feuillage témoin.Les expériences ont été recommencées avec les mêmes insectes, mais sans que les feuilles témoins aient alors été remplacées dans aucun des 2 groupes. Dans cette seconde expérience, les chenilles, qui avaient précédemment consommé des feuilles traitées, sont à nouveau dissuadées lors de choix binaires; cependant elles ont mangé plus rapidement les feuilles traitées, que ne l'ont fait les chenilles qui avaient disposé d'une source inépuisable de feuilles témoins. Elles se sont alimentées aussi plus facilement et plus généralement au cours de cette seconde expérience qu'au cours de la première. Quoi qu'il en soit, les deux groupes ont présenté finalement une désensibilisation.Un modèle mathématique général est proposé pour évaluer l'apparition et l'évolution de la désensibilisation. Les possibilités d'utilisation des phagodissuadants dans la protection des cultures sont discutées à la lumière de ces résultats.

     

Repellency of pheromones released by females of Heliothis armigera and H. zea to females of both species

An olfactometer was used to determine the effect of pheromones released by females of the bollworms Heliothis armigera (Hübner) and H. zea (Boddie) on females of the same species. Four combinations of virgin and mated females were tested for repellency of one to the other. Evidence is presented that females of the two bollworms were repelled by females of the same species. In addition, extracts of virgin female abdomens of each species repelled virgin females of the other species.

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Résumé L'examen en olfactomètre a porté sur les réactions face à d'autres femelles de la même espèce, de femelles vierges ou ayant copulé d'Heliothis armigera Hübner et H. zea Boddie. Le lot comprenait 8 femelles, vierges ou ayant copulé en présence d'une femelle vierge ou ayant copulé. Les 4 combinaisons possibles de femelles vierges et de femelles ayant copulé ont été examinées avec 12 répétitions pour chaque espèce. Un extrait de l'extrémité de l'abdomen de femelles vierges d'une espèce a été présenté aux femelles de l'autre espèce pour examiner les possibilités de réactions interspécifiques aux phéromones.Pour chaque espèce, les réactions interspécifiques de répulsion entre femelles ont été hautement significatives par rapport aux témoins, à l'exception toutefois des réactions de femelle ayant copulé face à des femelles ayant elles aussi copulé. Les répulsions moyennes chez H. armigera et H. zea pour les 8 femelles de chaque expérience ont été: a) vierges en présence d'une vierge: 7,33 et 7,66; b) vierges en présence d'une femelles ayant copulé: 5,76 et 5,58; c) femelles ayant copulé en présence d'une vierge: 4,67 et 4,83. Les différences sont hautement significatives entre chaque paire de moyennes et entre chaque paire et le lot témoin; 3,17; 3,17; 3,42; 4,00 pour H. armigera; 3,17; 3,50; 2,83 et 3,75 pour H. zea.Les femelles vierges des deux espèces, H. armigera et H. zea ont présenté une réaction de répulsion en présence d'un extrait de l'abdomen de l'autre espèce; les répulsions moyennes étant respectivement 5,53 et 5,33 contre 3,83 et 3,58 pour le lot trémoin.On peut en conclure que ces répulsions doivent entraîner une tendance à la répartition uniforme.

     

Role of kairomones from host accessory gland secretion in host recognition by Telenomus remus and Trichogramma pretiosum, with partial characterization

Accessory gland materials from Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) and Heliothis zea (Boddie) (Lepidoptera: Noctuidae) contained kairomones that influenced the host recognition or acceptance behavior of Telenomus remus Nixon (Hymenoptera: Scelonidae) and Trichogramma pretiosum Riley (Hymeoptera: Trichogrammatidae), respectively. Material from S. frugiperda accessory glands stimulated ovipositor probing and drilling by female T. remus but not T. pretiosum. Accessory gland material from H. zea stimulated ovipositor probing and drilling by female T. pretiosum but not T. remus. An active material for T. remus is found in the 700 K protein fraction of accessory gland material from S. frugiperda. The oviposition behavior of the parasitoids is also discussed.

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Résumé Cette étude a utilisé une technique voisine de celle employée par Strand & Vinson (1982), pour examiner les réactions de parasitoïdes à des billes de verre enduites de substances, afin de déterminer l'influence des sécrétions des glandes annexes (AGM) de Spodoptera frugiperda et Heliothis zea dans le repérage des hôtes par Telenomus remus et Trichogramma pretiosum.Les femelles de T. remus réagissaient plus aux billes enduites d'AGM de S. frugiperda qu'aux billes témois non enduites; celles de T. pretiosum réagissaient plus aux billes enduites d'AGM de H. zea qu'aux témoins. T. remus n'a pas réagi aux billes enduites d'AGM de H. zea, ni T. pretiosum à celles enduites d'AGM de S. frugiperda.Les poids moléculaires des protéines des glandes annexes de H. zea sont 1.100 K et 50 K, et ceux de S. frugiperda de 700 K et 30 K (Strand & Vinson, 1983a). T. remus a mieux réagi aux billes enduites de la fraction 700 K de S. frugiperda qu'a celles enduites de la fraction 30 K, aux deux fractions de H. zea et aux billes témoins. Les billes enduites de la fraction 1.100 K de H. zea ont provoqué aussi une réaction significative de T. remus. Les sécrétions des glandes annexes de S. frugiperda et de H. zea contiennent des kairomones qui interviennent dans le repérage des hôtes respectifs de T. remus et de T. pretiosum. Mais, il semble peu probable que ces substances soient seules responsables de la reconnaissance de l'hôte.

     

Growth and development of two polyphagous lepidopterans fed high- and low-tannin sericea lespedeza

The biological impact of consumption of sericea lespedeza (Lespedeza cuneata (Dumont) G. Don) genotypes varying in tannin content was examined for two generalist insect herbivores, Heliothis zea Boddie and Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae). Foliage of high- and lowtannin genotypes did not substantially affect the growth and development of either species when incorporated into meridic diet except at large concentrations where a diet containing high tanin genotypes reduced larval weight and delayed pupation of both species. Fresh foliage of sericea lespedeza with varying levels of tannin did not adversely affect larval growth and development of S. frugiperda. All genotypes were a poor host for H. zea in that most larvae died before pupation. Initial larval weight of H. zea was not consistently different between high- and low-tannin genotypes. Except for one low-tannin genotype having a greater efficiency of conversion of digested diet than the other genotypes, foliage tannin content had little effect on diet assimilation and utilization and larval developmental and consumption rates of stages 6 and 7 H. zea larvae. H. zea neonates also did not show a significant preference for any genotypes. Therefore, tannin content of sericea lespedeza had relatively little effect on the growth and development of these generalist insect defoliators which suggests that low-tannin genotypes of sericea lespedeza will not be substantially more susceptible to defoliation by these species. The poor performance of H. zea on all L. cuneata genotypes suggests that the plant may contain factors other than tannin that inhibit the growth and development of this species or that sericea lespedeza lacks essential nutrients for proper development of H. zea.

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Résumé Les effets de la consommation de phénotypes de la légumineuse S. lespedeza (Lespedeza cuneata) (Dumont) (G. Don) dont les teneurs en tanin diffèrent, ont été examinés sur 2 insectes généralistes; Heliothis zea Boddie et Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lep.: Noctuidae). Le feuillage de phénotypes à teneur élevée ou basse en tanin n'a pas affecté considérablement la croissance et le développement des 2 espèces, quand il a été incorporé dans un régime méridique, sauf aux fortes concentrations où un régime contenant le phénotype riche en tanin a réduit le poids larvaire et retardé la nymphose des 2 espèces. Le feuillage frais de S. lespedeza avec différentes teneurs en tanin n'a pas nui au développement et à la croissance larvaire de S. frugiperda. Tous les phénotypes ont constitué un hôte désavantageux pour H. zea dont toutes les chenilles sont mortes avant la nymphose. Les poids initiaux des chenilles de H. zea ne différaient pas significativement suivant la pauvreté ou la richesse en tanin des phénotypes. A l'exception d'un phénotype pauvre en tanin ayant une plus grande efficacité de transformation lors de la digestion, la teneur en tanin du feuillage a eu peu d'effet sur l'assimilation du repas, son utilisation, les taux de consommation et le développement larvaire des stades 6 et 7 des chenilles d'H. zea. Les chenilles néonates de H. zea n'ont présenté aucune préférence significative pour l'un des phénotypes. Par conséquent, la teneur en tanin de S. lespedeza a eu relativement peu d'effet sur la croissance et le développement de ces deux généralistes défoliateurs, ce qui suggère que les phénotypes de S. lespedeza pauvres en tanin ne sont pas nettement plus susceptibles de défoliation par ces espèces. Les faibles performances de H. zea sur tous les phénotypes de S. lespedeza suggèrent que cette plante peut contenir des facteurs autres que les tanins qui inhibent la croissance et le développement de cette espèce ou que S. lespedeza manque de certains éléments nécessaires au développement de H. zea.

     

Investigating the effectiveness of feeding deterrents against the southern corn rootworm, using behavioral bioassays and toxicity testing

Leaf-disk feeding tests were conducted to determine the effect of various chemicals on southern corn rootworm, Diabrotica undecimpunctata howardi Barber, larval feeding. Ethanolic extracts of plant seeds from the family Meliaceae were all highly active feeding deterrents, while hexane extracts were ineffective as deterrents. In leaf disk feeding tests, the fungicide thiram (tetramethylthiuram disulfide), as technical material or formulated as thiram 50% or 75% (AI) was also an effective feeding deterrent. In choice tests, all thiram-based deterrents were equally effective, while in no-choice tests, thiram-75 was most effective at preventing feeding. Thiram-75 was also effective in protecting corn seedlings in a soil bioassay mimicking the field environment. It was determined that the formulation of thiram-75 used in these tests had been contaminated with 0.87% dieldrin (by weight). The contaminated thiram-75 had a toxic action, as well as a deterrent effect on southern corn rootworm larvae and both factors contributed to overall feeding inhibition. Toxicity was not found in technical thiram or in thiram-50. The mode(s) of action of the various deterrents are discussed in relation to screening procedures.

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Resumé Des expériences de consommation avec et sans choix ont été utilisées pour déterminer l'effet de différentes substances sur la prise de nourriture par D. undecimpunctata howardi Barber. Des disques de feuilles de Zea mays avec dissuadants ont été présentés à des chenilles du troisième stade; l'état des disques a été examiné au bout de 3,6 et 24 h dans les expériences de choix et de 48 et 72 h en absence de choix.Les extraits éthanoliques (1% dans l'éthanol) de Méliacées sont tous très efficaces, tandis que ceux à l'hexane (1% dans le pentane) sont inefficaces. Le thiram (disulfure de tétraméthylethiuram) utilisé comme matériel technique, à 50% ou à 75%, est lui aussi efficace (à 0,5% ou 1% dans l'acétone). Lorsqu'il y a choix tous les thirams sont aussi dissuasifs, alors qu'en absence de choix le thiram 75% paraît le plus efficace. Lorsque ce dernier est contaminé par 0,87% en poids de dieldrine, il est efficace lors d'expériences simulant le sol du champ. La contamination par la dieldrine rend le thiram 75 toxique autant que dissuadant. Cette toxicité n'est pas observée sur le thiram technique ou le thiram 50. Les modes d'action des différents dissuadants sont discutés.

     

Dietary self-selection by Heliothis zea larvae: roles of metabolic feedback and chemosensory stimuli

The effects on dietary self-selection of phagostimulation and metabolic feedback from nutrients were seperated by using two unusual carbohydrates alone or in combination: mannitol, which is nutritive but not phagostimulatory for H. zea larvae; and sorbose, which is weakly phagostimulatory but not nutritive. Last instar H. zea larvae recognized and responded positively to mannitol by metabolic feedback when it was included in a diet with casein. When offered a choice of two diets, one containing casein but lacking a utilizable carbohydrate and another lacking casein but including either mannitol or sorbose, they did not self-select for either mannitol or sorbose. However, in a similar experiment, in which the carbohydrate diet contained a mixture of mannitol and sorbose, there was a positive response, demonstrating that both metabolic feedback and phagostimulation are required to elicit self-selection.

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Résumé Les chenilles d'H. zea peuvent choisir un mélange nutritif optimal parmi deux régimes séparés, répondant à des besoins alimentaires différents. Cette aptitude à l'autosélection pose la question des voies de sélection d'un régime optimal par l'insecte. L'autosélection est probablement réalisée par un feedback métabolique des aliments; la stimulation sensorielle par les aliments pourrait jouer elle aussi un rôle. Notre objectif est de séparer ces deux facteurs et d'en déterminer l'importance relative.Des L 5 venant de muer ont pu s'alimenter sur 2 régimes nutritionnellement complets, mais dont l'un contenait des carbohydrates (sucrose) mais non des protéines, tandis que l'autre contenait des protéines (caséine) mais non des carbohydrates. L'auto-sélection caséine/sucrose a été 81/19; elle correspond à la portion idéale pour le dernier stade des chenilles H. zea établie lors d'expériences antérieures (Waldbauer et al., 1984a). Pour comparer l'importance relative du feedback métabolique et de la stimulation sensorielle, 2 carbohydrates ont été substitués au sucrose, qui est à la fois nutritif et phagostimulant: le mannitol, nutritif mais ne stimulant pas de prise de nourriture, et le sorbose, faiblement stimulant mais non nutritif. Quand elles ont le choix, les chenilles ne sélectionnent ni mannitol, ni sorbose, mais consomment presque exclusivement le régime alternatif à la caséine. Quand sorbose et mannitol sont mélangés et proposés ensemble, la réponse est positive, montrant que le feedback métabolique et la stimulation sensorielle sont impliqués tous deux dans l'autosélection alimentaire.Des expériences en deux étapes d'autosélection ont montré que le feedback métabolique est de première importance. Dans la première, les chenilles avaient le choix entre caséine seule et caséine et mannitol. Les chenilles ont consommé significativement plus d'aliment avec mannitol que sans carbohydrate, bien que les goûts des deux régimes aient du être identiques, puisque le mannitol n'a pas de goût pour H. zea. La caséine a été vraisemblablement assez phagostimulante pour maintenir suffisamment les chenilles sur l'aliment avec mannitol et ainsi permettre au feedback métabolique du mannitol d'influer sur leur maintien sur cet aliment sans en rechercher un autre.Dans d'autres expériences, les chenilles ont eu le choix entre un régime alimentaire classique avec de la caséinne et d'autres n'ayant plus leur caséine mais avec des quantités décroissantes de sucrose. Elles n'ont pas réagi en consommant plus d'aliments avec du sucrose dilué, mais en consommant plus de caséine. Cependant, si du mannitol, pourtant non phagostimulant, est ajouté à des aliments avec du sucrose dilué pour remplacer le sucrose manquant, les chenilles ne compensent plus en consommant plus d'aliments avec de la caséine, mais de la même façon qu'elles le feraient avec un aliment contenant la concentration adéquate de sucrose, montrant qu'elles perçoivent ainsi le feedback métabolique du mannitol, qui est pourtant sans goût.

     

In vitro culture of Trichogramma pretiosum on an artificial medium

The composition of an artificial medium and environmental conditions are described for the in vitro rearing of the egg parasite Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae). The medium was composed of defined amounts of protein, carbohydrates, lipid, salts, and vitamins, but also contained up to 40% insect hemolymph. The hemolymph was necessary to induce pupation. T. pretiosum eggs were obtained by dissection of Heliothis virescens (F.) (Lepidoptera: Noctuidae) eggs. In vitro reared T. pretiosum were similar in size to H. virescens reared T. pretiosum, and females were fecund.

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Résumé Les oeufs de Trichogramma pretiosum ont été obtenus par dissection d'oeufs d'Heliothis virescens. T. pretiosum Riley (Hymenoptère, Trichogrammatidae) a été élevé avec succès sur un substrat synthétique. Outre des quantités définies de protéines, glucides, lipides, éléments minéraux et vitamines, la ration contenait aussi jusqu'à 40% d'hémolymphe de Manduca sexta. L'hémolymphe était nécessaire pour induire la nymphose. En plus de la nourriture, les conditions d'environnement sont apparues extrêmement importantes pour élever T. pretiosum dans des conditions satisfaisantes. Le contrôle de l'humidité relative, en particulier, était le facteur le plus important. Les adultes produits au cours de cette étude étaient d'apparence normale; ils se sont accouplés sans problèmes, les femelles étaient fécondes et leur taille ne différait pas de celle d'individus élevés sur H. virescens.

     

Maintenance of innate feeding preferences by a polyphagous insect despite ingestion of applied deleterious chemicals

The question of whether the appearance of a novel deleterious chemical in a preferred host plant could alter the relative degree of preference by a polyphagous insect during its lifetime was considered. The behavioral preference of fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith), for corn (Zea mays L.) over red kidney bean Phaseolus spp. was quantified in a two-way choice test, and followed by a no-choice test in which the same larvae were fed either treated or untreated corn. Each treatment consisted of one of 15 compounds, including 13 naturally occurring allelochemicals and two synthetic insecticides. None of the test chemicals had any inherently deterrent effect at the rates tested. Deleterious effects on the larvae during exposure included reduced growth, reduced size, irritancy, and in some cases death. After this exposure the two way choice test was repeated. All test compounds failed to elicit a change in relative preference during the final two-way choice test. However, larvae exposed to gossypol and chrysanthemum monocarboxylic acid ester fed less than expected during the latter stages of no-choice conditions. The degree of aversion learning by each larva was related to the degree of prior sickness it had experienced.

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Résumé Nous avons examiné si l'introduction d'une substance chimique nocive dans la plante-hôte préférée pouvait modifier la hiérarchie des choix durant le reste de la vie d'un insecte phytophage. Le comportement de préférence de Spodoptera frugiperda pour le maïs (Zea mays) vis à vis des Phaseolus, a été quantifié dans un dispositif à choix binaire, ont suivi des expériences au cours desquelles les chenilles devaient s'alimenter, soit sur maïs sain, soit sur maïs traité. Chaque essai concernait un composé chimique (15 au total), 13 étant des substances allélochimiques naturelles, 2 des insecticides de synthèse. Aux concentrations étudiées, aucun des produits n'a eu d'effet dissuasif. Les effets nocifs pendant l'exposition sur les chenilles comprenaient une croissance et une taille réduites, une irritation et, dans quelques cas, la mort. Aucune des expériences de choix binaire, avec des chenilles ayant subi cette exposition, n'a modifié les préférences. Cependant les chenilles, qui avaient été exposées au gossypol ou à l'acide monocarboxylique éthyl ester de chrysanthemum, ont consommé moins pendant les stades ultérieurs que ce que l'on pouvait attendre en absence de choix. Le degré d'aversion acquis par chaque chenille dépendait de l'importance des maux qu'elle avait subis précédemment.

     

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.

     

The responses of some Lepidoptera to labiate herb and white clover extracts

Herbs have been traditionally used as intercrops with crop plants on the assumption that their odour repels pest species. Alcohol extracts and essential oils of labiate herbs were tested in the laboratory for deterrent/repellent responses to ovipositing Plutella xylostella (L.) and feeding larvae of P. xylostella and Pieris brassicae L.Alcohol extracts of hyssop, rosemary, sage, thyme and white clover reduce oviposition by P. xylostella on pieces of brassica leaf in dual-choice tests. Essential oils of sage and thyme reduce oviposition on pieces of brassica leaf. Feeding, in dual-choice tests, by final instar P. xylostella and P. brassicae larvae is reduced by application of alcohol extracts of herbs.

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Résumé Des plantes médicinales ont traditionnellement été utilisées en association avec des plantes cultivées dans l'espoir que leur odeur repousserait les insectes nuisibles. Des extraits à l'alcool et des essences volatiles de labiées médicinales ont été essayés au laboratoire pour examiner leur effets répulsif et dissuadant pour la ponte de Plutella xylostella et l'alimentation des chenilles de P. xylostella et Pieris brassicae. Les extraits alcooliques d'hysope, de romarin, de sauge, de thym et de trèfle blanc réduisent la ponte de P. xylostella sur des morceaux de feuilles de chou traitées. Les essences volatiles de sauge et de thym réduisent la ponte de P. xylostella sur des morceaux de feuilles de chou dans des expériences de choix. L'alimentation des chenilles de dernier stade de P. xylostella et P. brassicae dans des expériences de choix est réduite par l'application d'extraits alcooliques des labiées médicinales.

     

Experiments with trap crops against African bollowrm, Heliothis armigera, in Ethiopia

In a 1 ha haricot bean (HB) (Phaseolus vulgaris L.) field strip-cropped with 2 rows of maize (MZ) (Zea mays L.) on either side and then at 25 m intervals, the number of African bollworm (ABW) (Heliothis armigera (Hubner) (Lepidoptera: Noctuidae)) eggs + larvae on MZ was higher than that on HB by a factor of nearly 18. In a replicated experiment where five trap crops were compared with HB, as a check, all of them contained significantly greater numbers of ABW eggs + larvae than the check. Among the crops tested, lupin (LP) (Lupinus termis Forsk.) and pigeon pea (Cajanus cajan (L.) Millsp.) followed by hyacinth bean (Dolichos lalab L.) contained the highest ABW egg + larval population while sunflower (Helianthus annuus L.) contained the lowest; MZ was intermediate. On the other hand, HB plots bordered with MZ suffered significantly lower percent pod damage by ABW than did the check. Although grain yield differences among treatments were not significant, MZ-bordered plots gave nearly 22% higher yield than the check during the heavy ABW infestation in 1982. These differences were less obvious during the 1983 season because of low ABW infestation. In hot pepper (Capsicum spp.) strip-cropped with lupin, egg + larval counts on the latter were greater by a factor of nearly four in 1981 and 18 in 1982. It is concluded that trap-cropping has a great potential in the integrated management of ABW.

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Résumé En 1981, dans un champ de haricot (Phaseolus vulgaris), des cultures pièges de maïs (Zea mays) ont été semées en rangs doubles tous les 25 m et de chaque côté du champ, soit un total de 5 rangs doubles. Le nombre d'H. armigera (oeufs + chenilles) a été près de 18 fois plus élevé sur maïs que sur haricot.En 1982 et 1983, l'attractivité de 5 cultures pièges: Dolichos lablab, Lupinus termis, Z. mays, Cajanus cajan et Helianthus annuus, a été comparée à celle du haricot. Toutes ces plantes portaient un nombre d'oeufs et de chenilles supérieur au témoin (P. vulgaris). L'ordre décroissant des contaminations était: L. termis, C. cajan, D. lablab, Z. mays et H. annuus. Les rangs de P. vulgaris bordés par des rangs de Z. mays étaient moins contaminés que les témoins. Bien que les différences de rendements en graines suivant les expériences n'aient pas été significatives, les parcelles bordées de maïs ont fourni une récolte supérieure de 22%, pendant l'année 1982, où la contamination par H. armigera a été forte. En 1983, où l'infestation a été faible, les différences étaient moins claires.En 1981 et 1982, 5 rangs de L. tremis à 25 m d'intervalle ont été utilisés comme pièges pour protéger le piment fort (Capsicum spp.). Les décomptes d'oeufs et de chenilles ont été respectivement près de 4 et 18 fois plus élevés.La conclusion est que les cultures pièges ont un grand avenir dans la lutte intégrée contre H. armigera.

     

Plant growth stages in the interspecific oviposition preference of the european corn borer and relations with chemicals present on the leaf surfaces

The oviposition preference of the European Corn Borer Ostrinia nubilalis Hbn. Lepidoptera pyralidae was studied in relation to phenological stages of different plant species (Zea mays L., Helianthus annuus L., Phaseolus vulgaris L.). The experiments were done in greenhouses in binary choices. The results show that the plant phenological stages were more important than the plant species in the insect oviposition preference. When the choice was given between two plant species throughout their growth, the preference varied in relation to the development of each species. The relative differences in fructose amounts found on the leaf surfaces (phylloplane) were highly correlated with the insect oviposition preference. Amounts of proline, glucose and sucrose may accentuate this previous effect.

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Résumé Cette étude porte sur l'évaluation de l'importance de la phénologie des plantes dans le choix interspécifique de la pyrale du maïs (Ostrinia nubilalis Hbn.) pour pondre. Les expériences ont été poursuivies en serre en choix binaires sur plantes entières. Le choix entre le maïs et le haricot a été donné à l'insecte en différentes combinaisons de stades phénologiques. Les résultats montrent que c'est la phénologie qui gouverne la préférence plus que l'espèce végétale. Au cours de la croissance simultanée du maïs et du haricot d'une part, du maïs et du tournesol d'autre part, l'espèce préférée par la pyrale change. A certaines associations de stades phénologiques il n'y a pas de préférence entre les deux espèces, qui reçoivent alors autant de pontes l'une que l'autre.Des substances biochimiques hydrosolubles telles que les glucides et acides aminés libres présentes en surface des feuilles (phylloplan) ont été étudiées en corrélation avec le comportement de choix de site de ponte de la pyrale. Les différences relatives des quantités de fructose entre les deux espèces composantes du choix sont hautement corrélées avec la préférence de l'insecte. L'effet de cette substance est accentué par les différences relatives des quantités de proline, glucose et saccharose.

     

Food selection in adults and larvae of three species of Lepidoptera: a behavioural and electrophysiological study

Adults and larvae of Spodoptera littoralis, Heliothis virescens and Heliothis armigera were tested with a range of sugars, amino acids, sugar alcohols and allelochemics. Feeding behaviour was correlated with the electrophysiological responses of maxillary styloconic sensilla in the larvae and proboscis styloconic sensilla in the adult. The neural response was more vigorous in larvae than in adults but otherwise the spectra of responses were similar in the two life stages. Phagostimulants and antifeedants stimulated maximally different sensilla in larvae but not in adults. The responses of adult sensilla to sugars and amino acids were significantly correlated to behaviour in all three species, but only in H. armigera was there a similar correlation with the sugar alcohols and allelochemics.     

Rearing the American bollworm Heliothis armigera on a grass-meal diet

The American bollworm Heliothis armigera (Hübner), Lepidoptera: Noctuidae, was shown to be capable of growing and developing on a simple diet that was based principally on star-grass (Cynodon dactylon) — meal. Neonatal H. armigera larvae introduced into the diet developed, pupated, and emerged successfully. There was no significant difference in the growth rate of larvae reared on the natural diet and grass meal-based diet at p=0.1. Pupae from the grass meal-based diet had a higher emergence rate, but female fecundity was not significantly different.

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Résumé Heliothis armigera est capable de croître et de se développer sur un aliment artificiel simple constitué principalement de Cynodon dactylon. Les chenilles introduites dans le substrat alimentaire comme larves néonates du ler stade, se développent, se nymphosent et émergent. Il n'y a pas de différence significative — même à p=0,1 — avec le taux de croissance des chenilles élevées sur aliment naturel. Les chrysalides obtenues sur aliment artificiel émergent mieux, mais la fécondité des femelles n'est pas significativement différente.

     

In vitro culture of the egg parasitoid Telenomus heliothidis: the role of teratocytes and medium consumption in development

The solitary egg parasitoid Telenomus heliothidis Ashmead (Hymenoptera: Scelionidae) was reared from egg to adult in vitro. Both sexes of adults emerged, mated, and the females produced viable offspring in the natural host, Heliothis virescens F. (Lepidoptera: Noctuidae). While the rearing, wasp fitness was influenced by other factors. The presence of teratocytes influenced parasitoid survival and development. In addition, the quantity of medium ingested by larvae affected the survival, xize, longevity, and fecundity of adults.

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Résumé L'oeuf isolé parasitoid Telenomus heliothidis (Hymenoptera: Scelionidae) a été obtenu d'un oeuf a un adulte in vitro. Les deux sexes adultes ont surgi, se sont accouplés et les femelles ont reprodui des progeniture viables du milieu naturel, Heliothis virescens (Lepidoptera: Noctuidae). Pendant que le milieu d'élevage etait important dans l'élevage, le bien être de la guèpe a été influence par d'autres facteurs. La présence de tératocytes a influence la survivance et le developpement de la parasite. De plus, la quantité du milieu absorbée par la varve a affecté la survivance, le developpement et la longevité, et la fecondité des adultes.

     

Temporal oviposition patterns of Heliothis zea and Spodoptera ornithogalli

Egg production under laboratory conditions was examined over the lifespan of Heliothis zea (Boddie) and Spodoptera ornithogalli Guenée (Lepidoptera: Noctuidae). Although H. zea oviposits singly and S. ornithogalli oviposits in masses, temporal trends were similar. Egg numbers peaked shortly after mating and then rapidly declined. Egg weights also peaked shortly after mating, but decreased gradually over time. Temporal oviposition patterns were more erratic for unmated than mated females, suggesting the importance of mating in establishing the shape of the oviposition curve.

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Résumé La production d'ufs d'Heliothis zea (Boddie) et de Spodoptera ornithogalli Guenée (Lepidoptera: Noctuidae) durant toute la vie adulte a été examinée au laboratoire. Bien que H. zea dépose ses ufs isolément et que S. ornithogalli les dépose en groupes, les courbes temporelles d'oviposition chez des individus fécondés sont similaires. Le nomber d'ufs culmine peu après l'accouplement, puis décline rapidement. Le poids des ufs culmine aussi peu après l'accouplement, puis décroît graduellement. Des femelles fécondées produisent environ deux fois autant d'ufs que les femelles non fécondées, quoique la longévité ne diffère pas significativement entre les deux groupes. Des femelles non fécondées montrent des distributions temporelles plus irrégulières que des femelles fécondées, en ce qui concerne le nombre des ufs et leur poids. Ces irrégularités ont été attribuées à la tendance des femelles non fécondées à retenir leur ufs, ce qui suggère que l'accouplement exerce une influence sur la forme de la courbe temporelle d'oviposition. Des femelles d'H. zea contenant un, deux ou trois spermatophores n'ont pas produit des nombres d'ufs significativement différents.

     

Field evaluation of female sex pheromone components of the cotton bollworm,Heliothis armigera

(Z)-11-hexadecenal and (Z)-9-hexadecenal were ineffective lures forH. armigera males unless combined. Attraction depended upon perception of a 90%–99% combination of (Z)-11-hexadecenal with 1%–10% (Z)-9-hexadecenal. Increasing the level of (Z)-9-hexadecenal in the mixture to 26.2% reduced catches. Adding 2.3% (Z)-7-hexadecenal to the mixture did not enhance or reduce attraction, while adding 8.7% (Z)-11-hexadecenol significantly reduced male catches. The combination of (Z)-11-hexadecenal and (Z)-9-hexadecenal was effective only when released from rubber dispensers but not from polyethylene vials. A load of 2 mg of the mixture on rubber dispensers effectively attracted males for at least 31 days. TheH. zea lure which contained all the pheromonal components of that species was also effective in attractingH. armigera males. TheH. virescens lure attracted significantly fewerH. armigera males than theH. zea lure.

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Résumé Les (Z)-11-hexadecenal et (Z)-9-hexadecenal sont des attractifs sexuels in efficaces pour les mâles deH. armigera. L'attraction dépend de la perception d'un mélange de 90 à 99% de (Z)-11-hexadecenal avec 1 à 10% (Z)-9-hexadecenal, L'augmentation jusqu'à 26,2% de la teneur en (Z)-9-hexadecenal réduit les captures. L'addition de 2,3% de (Z)-7-hexadecenal au mélange ne modifie pas l'attractivité, tandis que celle de 8,7% de (Z)-11-hexadecenol, réduit significativement les captures de mâles. Le mêlange de (Z)-11-hexadecenal et de (Z)-9-hexadecenal n'a été efficace qu'avec des diffuseurs en caoutchouc, par contre il a été sans effet à partir de récipients de polyéthylène. Une charge de 2 mg de mélange dans des diffuseurs en caoutchouc attire effectivement les mâles pendant ou moins 31 jours. L'attractif sexuel deH. zea qui contient tous les constituants de la phéromone de cette espèce attire aussi efficacement les mâles deH. armigera. Celui deH. virescens attire significativement moins de mâles deH. armigera que l'attractif sexuel deH. zea.

     

Larval-damaged plants: source of volatile synomines that guide the parasitoidCotesia marginiventris to the micro-habitat of its hosts

Single and dual choice tests in a flight tunnel revealed that plants damaged by host larvae are the main source of the volatiles that attract females of the parasitoidCotesia marginiventris (Cresson) to the microhabitat of its hosts. Frass and host larvae, the other two major components of a complete plant-host complex, were significantly less attractive than the damaged seedlings; frass alone was more attractive than larvae alone. However, a recombination of larvae with the damaged seedlings was significantly more attractive than the damaged leaves alone, or damaged leaves with frass. This was due to the additional feeding damage done by the larvae. The role of plants in the host-finding behaviour of parasitoids is discussed.L'hyménoptèreC. marginiventris Cresson, parasite solitaire, est connu comme étant attiré par les odeurs liées à l'hôte émises par un complexe de chenilles consommant des feuilles. La source exacte de ces substances attractives restait encore à déterminer. Pour cela, des expériences en tunnel de vol ont été réalisées dans lesquelles différents composés du complexe plante et hôte ont été testés individuellement et en combinaisons diverses. Les 3 composés testés ont été:

Sensory cues and receptors for oviposition by Heliothis virescens

When given a choice of cotton (host) and ground cherry (non host) in a close range situation, Heliothis virescens (F.), the tobacco budworm, depends primarily on contact chemoreception and mechanoreception, and not olfaction or vision, to discriminate between these two plant species for oviposition. Further, in the presence of a certain level of hairiness (the non-host plant, ground cherry, has short capitate hairs), the females are capable of discriminating between these two plants based on contact chemosensory cues, if at least one pair of tarsi is intact. The contact chemosensilla on the ovipositor do not seem to be important for this purpose. These results are discussed in relation to the sensory cues and receptors for oviposition in other Lepidoptera, especially moths.

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Signaux et récepteurs sensoriels intervenant dans la ponte d'Heliothins virescens

Résumé Les différentes récepteurs sensoriels (chimique, mécanique et visuel) des femelles d'H. virescens ont été rendus inactifs par traitement à l'acide, antennotectomie ou peinture des yeux avec un enduit noir du type vernis à ongles, pour étudier le déterminisme sensoriel de la sélection des hôtes lors de la ponte; les papillons avainet le choix entre le coton (Gossypium hirsutum), sur lequel ils pondent normalement, et Physalis angulata sur lequel on n'observe pas de pontes dans la nature. Au laboratoire, à faible distance, le choix de H. virescens dépendait en premier lieu des mécanorécepteurs et des récepteurs chimiques dits de contact (gustatifs), et non de la vision ou de l'olfaction. En présence d'un certain niveau de pilosité (P. angulata possède de courts poils capités), les femelles choisissent les plantes en fonction de la perception chimique dite de contact (gustation) tant qu'une paire de tarses reste intacte. Les sensilles chimiques de l'ovitube ne semblent pas jouer un rôle important à cet égard. La discussion a examiné ces résultats à la lumière des processus sensoriels utilisés par d'autres papillons.