Larval diet with a starter phase for mass-rearing Ceratitis capitata: substitution and refinement in the use of yeasts and sugars

Replacing commercial granular sucrose by inexpensive sugar-cane molasses in the finisher bulk phase of the Seibersdorf standard larval diet with starter (SLDS) for Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) had no detrimental effect on larval stage duration, pupal size, pupal recovery from hatched eggs, adult emergence, and adult flight ability. When a low-cost yeast from Cairo replaced Schwechat brewer's yeast in the Seibersdorf standard larval diet without the starter (SLD), all quality measurements except the larval stage duration were improved by 5–10%, the increase found significant for adult emergence and flight ability. When sugar and Schwechat yeast were replaced by molasses and Cairo yeast, respectively, in both starter and finisher phases of the SLDS, all quality measurements except the pupal size were affected negatively, the difference from control found almost always significant for larval stage duration and pupal recovery. When the SLDS diet contained molasses and Cairo yeast, molasses could be reduced in the finisher by 50% with no significant reduction on any of the quality measurements except the pupal size which was reduced by 6%. A similar reduction of Cairo yeast resulted in a significant reduction of both pupal recovery (by 26%) and adult emergence (by 18%). Yeast could be reduced by 50% only when molasses was simultaneously increased by 25%. Finally, in the starter phase of SLDS sodium benzoate or citric acid could be reduced considerably without a significant effect on any of the quality measurements.

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Zusammenfassung Der Ersatz von kommerziell verfügbarem, granuliertem Rübenzucker durch billige Zuckerrohrmelasse in der Endkomponente der in Seibersdorf für die Massenaufzucht von Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) verwendeten Standard-Larven-Diät mit Starter (SLDS) hatte keine negativen Auswirkungen auf (i) die Dauer des Larvenstadiums (ii) die Größe der Puppen (iii) die Entwicklung der Puppen nach dem Schlüpfen sowie auf (iv) die Entwicklung und (v) die Flugfähigkeit erwachsener Fruchtfliegen. Desgleichen führte ein Ersatz von Schwechater Brauhefe durch billige Hefe aus Kairo in der standardisierten Seibersdorfer Larvendiät ohne Starter (SLD) zu einer 5–10% igen Verbesserung der bewerteten Qualitätsparameter mit Ausnahme der Dauer des Larvenstadiums; die Entwicklung und Flugfähigkeit erwachsener Fliegen war zudem signifikant verbessert.Bei Ersatz von Zucker und Schwechater Brauhefe durch Melasse bzw. Hefe aus Kairo sowohl in der Starterphase als auch in der Endkomponente der SLDS wurden alle bewerteten Qualitätskriterien mit Ausnahme der Größe der Puppen negativ beeinflußt; signifikant verschlechterte Werte zu den Kontrollen traten insbesonders bei der Dauer des Larvenstadiums und der Entwicklung der Puppen auf. Enthielt dagegen die SLDS-Diät Melasse und Hefe aus Kairo, so konnte der Melasseanteil in der Endkomponente der Diät ohne signifikante negative Auswirkungen auf die Qualitätskontrollmerkmale um 50% verringert werden; nur die Größe der Puppen war um 6% reduziert. Eine gleich große Verringerung des Anteils an Kairohefe führte zu einer signifikanten Reduktion der Entwicklung der Puppen (um 26%) und der Entwicklung erwachsener Fliegen (um 18%). Hefe aus Kairo konnte nur dann um 50% vermindert werden, wenn der Melasseanteil gleichzeitig um 25% erhöht wurde.Letztendlich konnte Natriumbenzoat oder Zitronensäure in der Starterphase der SLDS ohne significante Auswirkungen auf die bewerteten Qualitätskriterien wesentlich reduziert werden.

     

Ceratitis capitata: Effect of host fruit size on the number of eggs per clutch

A laboratory strain of Ceratitis capitata (Wiedemann) was presented with grapes, plums, apples and peaches for oviposition. Fruit diameter was highly correlated with the number of eggs/oviposition. Clutch size was 3.9±0.3 for grapes (20 mm) compared with 14.0±0.7 for apples (70 mm). When Parafilm^®-enveloped whole peeled fruits and smaller spheres of fruit flesh were offered, fruit size proved more important than fruit type in determining egg clutch sizes. Ovipositions that required the puncture of fruit skin gave larger clutches than ovipositions through Parafilm or into punctured fruit.

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Zusammenfassung Einem Laboratoriumsstamm von Ceratitis capitata (Wiedemann) wurden Trauben, Pflaumen, Aepfel und Pfirsiche zur Eiablage vorgelegt. Der Fruchtdurchmesser war stark korreliert mit der Eizahl pro Eiablage. Die Grösse der Eihaufen war 3,9±0,3 bei Trauben (20 mm) und 14,0±0,7 bei Aepfeln (70 mm). Wenn geschälte und mit Parafilm^® eingehüllte ganze Früchte und Fruchtscheiben vorgelegt wurden, war die Fruchtgrösse wichtiger als der Fruchttyp für die Grösse der Eiablage. Eiablagen, bei denen die Fruchthaut durchbohrt werden musste, waren grösser als Eiablagen durch Parafilm oder in perforierte Früchte.

     

Application of the sterility principle for the control of the mediterranean fruit fly (Ceratitis capitata): Pupal metabolism in relation to mass-rearing techniques

Percentage emergence and survival of emergent adults of Ceratitis capitata were not affected by subjecting puparia of different ages to mechanical vibrations or by normal handling and transportation procedures. Optimal conditions for puparial development were found to be between 20° and 25° C and 75% to 90% rh. Combinations of low temperature and low humidity or high temperature and high humidity were deleterious.The rate of water loss by puparia was greatest during the first 3 days of development, while fat was consumed throughout the period of puparial life. Mean temperatures for puparial development above 25° did not alter the length of puparial life greatly or predictably, while such temperatures reduced the fat reserves of emergent adults. The starvation of adult males from the time of emergence resulted in a decrease of fat reserves, while access to water did not significantly prolong life. Access to carbohydrate or carbohydrate and protein food resulted in the maintenance of high fat reserves in adult males. Hence it is concluded that fat reserves are of significance in the nutrition of adult male C. capitata.Results are discussed in terms of defining optimal conditions for handling puparia in a mass-rearing programme to produce adults with a maximum of nutritional reserves for release into the field after sterilization.

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zusammenfassung Schlupf- und Überlebensprozentsatz der schlüpfenden Imagines von Ceratitis capitata (Wiedemann) wurden nicht beeinflußt, wenn Puparien verschiedenen Alters mechanischen Vibrationen unterworfen wurden oder normalen Behandlungs- und Transportprozeduren unterlagen. Optimale Entwicklungsbedingungen für die Puparien ergaben sich bei 20°–25° C und 75%–90% rel. Luftfeuchtigkeit. Kombinationen niedriger Temperatur mit geringer Feuchte oder hoher Temperatur mit hoher Feuchte waren schährich.Die Wasserverlustrate der Puparien war während der ersten drei Tage der Entwicklung am größten, während das Fett während des gesamten Puparienlebens verbraucht wurde. Mitteltemperaturen über 25° während der Puparienentwicklung veränderten die Länge der Pupariendauer nicht stark noch voraussagbar, während solche Temperaturen die Fettreserven der schlüpfenden Fliegen herabsetzten. Hungerperioden für erwachsene Männchen vom Schlupfzeitpunkt an ergaben eine Abnahme der Fettreserven, indes Zutritt zu Wasser das Leben nicht signifikant verlängerte. Zugang zu Kohlenhydraten oder Kohlenhydrat- und Eiweißnahrung hatte bei adulten Männchen die Erhaltung hoher Fettreserven zur Folge. Daraus wird geschlossen, daß Fettreserven für die Ernährung der erwachsenen Ceratitis capitata-Männchen von Bedeutung sind.Die Befunde werden im Hinblick auf die Definition optimaler Bedingungen für die Behandlung der Puparien in Massenzuchtverfahren diskutiert, die zur Freilassung im Gelände nach der Sterilisierung Adulte mit einem Maximum an Nährstoffreserven ergeben.

     

Effect of color properties on the selection of oviposition site by Ceratitis capitata

In laboratory experiments of the choice type, wild Mediterranean fruit flies, Ceratitis capitata (Wiedemann), originating from infested figs collected in the island of Chios, Greece, showed strong preference for oviposition in black, blue and red colored ceresin wax domes 18 mm in diameter. Green and orange domes were less preferred, while yellow and white domes received the least number of eggs when a preferred color was present. The observed preference for certain colors was found to depend on both the color hue and the intensity of the total reflected light (brightness), while the degree the colored domes contrasted with the background had little if any effect. The females visited the domes of the preferred colors most frequently, which indicates that some selection occurred before arrival on the domes.

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Zusammenfassung In Auswahlversuchen im Labor zeigten wilde Mittelmeerfruchtfliegen, Ceratitis capitata (Wiedemann), die aus infestierten Feigen der Insel Chios, Griechenland, stammten, eine starke Bevorzugung für schwarze, blaue und rote Ceresin Waxdome mit 18 mm Durchmesser. Grüne und orangefarbene Dome waren weniger bevorzugt, während gelbe und weisse Dome mit nur wenigen Eiern belegt wurden, wenn eine der bevorzugten Farben anwesend war. Die beobachtete Bevorzugung für gewisse Farben hängt vom Farbton und vom total reflektierten Licht (Helligkeit) ab, jedoch hatte die Stärke des Kontrastes der farbigen Dome vom Untergrund wenig oder keinen Einfluss. Die Weibchen besuchten öfter die Dome mit bevorzugten Farben, was darauf hindeutet, dass sie sie vor ihrer Ankunft auswählten.

     

Enhancement of citrus resistance to the Mediterranean fruit fly

Precolorbreak treatment of Marsh grapefruit and Shamouti and Valencia oranges with 20 or 50 ppm gibberellic acid (GA) reduced fruit susceptibility to laboratory infestation by Ceratitis capitata (Wiedemann). Treatment effects were dose-dependent and the benefits were most pronounced with the orange cultivars. The implications of these findings are discussed in relation to use of GA treatment for improved fruit fly control in citrus.

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Zusammenfassung In den hier beschriebenen Versuchen wurde untersucht, wie weit durch die Anwendung von Gibberilinsäure (GA) im Freiland die Resistenz von Pampelmuse (Marsh), sowie von Shamoutiund Valencia-Orangen gegenüber Befall durch die Mittelmeerfruchtfliege, Ceratitis capitata (Wiedemann) gesteigert werden kann.In den Jahren 1982/83 spritzten wir in Israel Bäume dieser drei Zitrusarten mit GA in den Konzentrationen von 5 ppm und 50 ppm zu zwei verschiedenen Zeitpunkten vor dem Farbumschlag der Früchte (September, Oktober). Die so behandelten Früchte wurden anschliessend während der Reifeperiode in verschiedenen Zeitpunkten adulten Mittelmeerfruchtfliegen für die Eiablage dargeboten. Diese Exposition wurde sowohl im Freiland mit Früchten am Baum sowie im Laboratorium mit gepflückten Früchten durchgeführt. Untersucht wurde einerseits die Anfälligkeit resp. Resistenz der Früchte bezüglich der Eiablage, andererseits die Entwicklung der Larven in den Früchten.Wir stellten fest, dass die Behandlung mit GA bei Pampelmuse in Abhängigkeit vom Zeitpunkt und Konzentration der Behandlung eine gewisse erhöhte Befallsresistenz bewirken konnte. Bezüglich der beiden geprüften Orangensorten konnten wegen ungünstigen Witterungsbedingungen während der Reifezeit keine schlüssigen Befunde erarbeitet werden.Im Winterhalbjahr 1983/84 wurden Bäume aller drei Zitrussorten vor dem Farbwechsel der Früchte mit 20 ppm und 50 ppm GA behandelt. Um den negativen Einfluss der Witterung in den Expositionsversuchen auszuschalten, wurden die Versuchsfrüchte den Fruchtfliegen während der Reifeperiode ausschliesslich im Laboratorium dargeboten. In dieser Versuchsperiode stellten wir auch bei Orangen eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Fruchtfliegenbefall fest, und zwar in erhöhtem Ausmass bei Valencia-Orangen. Gleichzeitig beobachteten wir eine stark verzögerte Entwicklung des Farbwechsels von grün auf orange als Folge der hohen GA-Konzentration.

     

Measurement of aphid feeding rates on artificial diets using 3H-inulin

The radioactivity of the honeydew droplets excreted by young apterous adults of the green peach aphid, Myzus persicae, fed on an artificial diet containing ³H-inulin was a reliable measure of the volume of food ingested by the insects, since almost none of the ingested inulin was absorbed and retained by the insects.

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Zusammenfassung Junge aptere Adulte von Myzus persicae wurden auf künstlicher Diät mit oder ohne Zugabe von radioktiv markiertem Inulin (³H, 100 Ci pro ml; 84.5 cpm pro nl) gehalten. Die Radioaktivität der Blattläuse und ihrer ausgeschiedenen Honigtautropfen wurde in Zeitintervallen nach der Fütterung bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass Inulin nur in geringer Menge von den Blattläusen absorbiert wird, und, dass die Radioaktivität der ausge schiedenen Honigtautropfen nach Zugabe von ³H-Inulin zur künstlichen Diät ein verlässliches Mass für das Volumen der von ihnen aufgenommenen Nahrung ist.

     

Control of the mediterranean fruit fly (Ceratitis capitata) using sterile males: Effects of nitrogen and chilling during gamma-irradiation of puparia

Nitrogen has proved effective in protecting puparia of Ceratitis capitata (Wiedemann) from gamma-irradiation induced damage as evidenced by increased adult emergence from early irradiated puparia, adult male survival, and male fertility. Chilling to 4° during irradiation had the opposite effect and it is concluded that the extent of damage which can be altered by these treatments is due to oxygen-dependent effects of irradiation. Increased fertility after irradiation in nitrogen may be due to increased sexual vigour rather than to reduction in damage of genetic material but this has not been proved. Effects on percentage adult emergence, survival and fertility are probably manifestations of the same phenomenon of irradiation-induced lethargy. It is considered that the effect of treatment with nitrogen at 25° or chilling to 4° in air during irradiation may be of value in increasing the flexibility of a large-scale campaign to control C. capitata by the sterile-insect release method.Adults from puparia of the Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata (Wiedemann), subjected to sterilizing doses of gamma radiation, survive best when treated late in puparial life (Arroyo et al. 1965). This fact greatly affects the logistics of any large-scale sterilization programme (Knipling 1960) for the control of this or other insects in the field (see Smith 1963). Hence we have tried to separate the genetic and somatic effects of gamma-irradiation upon puparia of C. capitata. We hoped that if somatic effects could be lessened without affecting the degree of sterility induced by a given dose, the age-range of puparia which could be successfully sterilized might be increased, thus allowing greater flexibility in the development of a control programme.The lessening of radiation-induced damage under conditions of low oxygen tension has been well established in both plant and animal tissues (Patt & Brues 1954; O'Brien & Wolfe 1964). Nitrogen increases the radiation resistance of the wasp Habrobracon during development (Clark & Herr 1955), and Baldwin and Salthouse (1959) showed that oxygen deficiency protected the bug Rhodnius from the dual effect of delayed moulting and burning of the epidermis following administration of X-rays.Present results involving irradiation of C. capitata puparia in nitrogen at 25° or in air at 4° show that some protection from lethal somatic effects is possible.

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Zusammenfassung Es konnte gezeigt werden, dass bei der Bestrahlung der Puparien von Ceratitis capitata (Wiedemann) mit 10 k-rad Gammastrahlen in einer Stickstoffatmosphäre der erreichte Prozentsatz schlüpfender Imagines—im Vergleich mit der Bestrahlung in Luft bei 25° oder 4°C—vergrössert ist, wenn die Puparien am 4. Tag der Entwicklung bei 25°C behandelt werden. Die Schutzwirkung des Stickstoffs ist noch grösser bei einer Dosis von 30 k-rad. Nach Bestrahlung mit 10 k-rad in einem späteren Stadium der Puparien-Entwicklung blieb das Überleben der geschlüpften Männchen von der Behandlung mit Stickstoff oder von der Abkühlung unbeeinflusst. Jedoch ergaben am 4. Tag der Entwicklung behandelte Puparien nach Bestrahlung in Stickstoff länger lebende Männchen und das Überleben war nach Bestrahlung in Luft bei 4°C am geringsten. Diese Ergebnisse weisen auf die Existenz einer, sekundären Letalwirkung der Bestrahlung hin, die von Sauerstoff abhängig ist, da Stickstoff die Sauerstoff-spannung in den Geweben herabsetzt, während Abkühlung auf 4°C die Löslichkeit von Sauerstoff in den Gewebeflüssigkeiten erhöht. Der primäre Letaleffekt der Bestrahlung ist der, welcher die Weiterentwicklung durch Schädigung der sich differenzierenden Gewebe verhindert. Der Sekundäreffekt verhindert das Schlüpfen der voll entwickelten pharaten Imago aus ihrem Puparium, und es wird angenommen, dass die auf Bestrahlung während früher Entwicklungsstadien folgende Einschränkung der Überlebensfähigkeit der Erwachsenen — wie sie von anderen Untersuchern bei anderen Insekten gefunden wurde — eine Manifestation der gleichen Erscheinung darstellt. Es wird vermutet, dass diese sauerstoffabhängige sekundäre Letalität irgendwie mit einem Eingreifen in den normalen Atmungsstoffwechsel des Insekts zusammenhängt.Es wird im Vergleich mit der Bestrahlung in Luft bei 25°C eine Steigerung der Fertilität der in Stickstoff bei 25°C bestrahlten Männchen und eine Minderung der Fertilität nach Bestrahlung in Luft bei 4°C festgestellt. Das könnte eher eine Folge von Veränderungen in der sexuellen Vitalität als von Veränderungen in der Häufigkeit der Induktion dominanter Letalfaktoren in den Spermatozoen sein. Weitere Untersuchungen zur Bestimmung dieses Punktes sind notwendig.Es wird angenommen, dass die Wirkungen einer Behandlung mit Stickstoff oder Abkühlung auf 4°C während der Bestrahlung von Nutzen für die Steigerung der Flexibilität bei einer weitgespannten Bekämpfungsaktion von C. capitata durch die S.I.R.M. sein dürften.

     

The artificial feeding of phosphamidon to Myzus persicae: II. The effects of phosphamidon on liquid uptake through a parafilm membrane

Studies on liquid uptake through a parafilm membrane showed a direct correlation between time and the amount of liquid taken up by the aphids. The addition of phosphamidon to the diet disrupted this correlation. The dark strain of M. persicae had a significantly higher LT₅₀ value than the light strain, no value being calculable for the Dutch strain. A method is described whereby quantitative evaluations of diet acceptability can be made using the LT₅₀ values and an example using 0.1% neutral red is quoted. Choice chamber experiments showed that the light strain of M. persicae preferentially avoids diets containing phosphamidon in favour of diets lacking phosphamidon, the presence of the insecticide in the diet greatly increasing the number of abortive probes made.

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Zusammenfassung Der Einfluß der Zeit auf die Flüssigkeitsaufnahme durch eine Parafilm-Membran zeigte eine direkte Korrelation zwischen der Zeit und der Flüssigkeitsmenge, die von den Aphiden aufgenommen wurde. Der Zusatz von Phosphamidon zur Diät zerstört diese Beziehung. Der dunkle Stamm von Myzus persicae hat eine signifikant höhere LD 50 als der helle Stamm; für den holländischen Stamm konnte kein Wert errechnet werden. Es wird eine Methode beschrieben, mit der unter Benutzung der LD 50-Werte quantitative Wertungen der Nahrungsannehmbarkeit ausgeführt werden können, und ein Beispiel mit Benutzung der Neutralrot-Methode angeführt. Wahlkammerversuche ergaben, daß der helle Stamm von Myzus persicae bevorzugt Diäten ablehnt, die Phosphamidon enthalten, zugunsten solcher, denen Phosphamidon fehlt; wobei die Gegenwart des Insektizids in der Nahrung die Anzahl der ablehnenden Probestiche erhöht.

     

The adaptation process of Ceratitis capitata to the laboratory analysis of life-history traits

Colonizing species are believed to have genetic plasticity that permits their adaptation to new habitats. The Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata, is known for this ability, reflected in its present world-wide geographical distribution. To investigate the genetic components of the colonizing capacity of this species, we studied the life-table parameters in (a) a recently-collected wild population, (b) a laboratory strain maintained for 6 years, and (c) a hybrid population resulting from crosses between the wild females and long-term laboratory maintained males. All the strain were collected in the same host and place. Within a few generations, both the hybrid and the wild strains showed life table parameters (egg, larval, pupal and adult mortalities, net reproductive rate, intrinsic rate of population growth, and generation time) similar to those of the laboratory strain. A difference in the speed of adaptation to the laboratory conditions was remarkable, with the hybrid population reaching the values of the long-term laboratory strain much faster than the wild population. An incipient reproductive isolation between the laboratory and the wild population was also observed.The genetic plasticity that allows fast adaptation to new conditions such as those in the laboratory is high in C. capitata, although the genetical variability measured by enzyme electrophoresis in Brazilian populations is low. This suggests that the isozyme variation observed is not related to this kind of adaptation.

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Zusammenfassung Wahrscheinlich besitzen kolonisierende Insektenarten eine genetische Plastizität, die es ihnen ermöglicht, sich an neue Habitats anzupassen. Die Mittlemeerfruchtfliege, Ceratitis capitata, ist wegen dieser Fähigkeit allgemein bekannt. sie spiegelt sich in ihrer gegenwärtigen geographischen Verbreitung in aller Welt wieder. Um die genetischen Anteile an der Kolonisationsfähigkeit dieser Fliegenart zu untersuchen, schätzten wir die Lebensdaten-parameter bei folgenden Populationen: (a) bei einem frisch gesammelten Muster der Wildpopulation; (b) bei einem 6 Jahre lang gezüchteten Laboratoriumsstamm; (c) bei einer Kreuzungspopulation, die aus der Kombination wilde Weibchen und Laboratoriumsmännchen erhalten wurde. Alle Stämme wurden am selben Wirt und Ort gesammelt. Nach wenigen Generationen zeigten sowohl die Kreuzungs- wie auch die wilden Stämme Lebensdatenparameter (Eier, Sterblichkeit der Larven, Puppen and Adulten, Nettofortpflanzungsrate, spezifische Populationsvermehrungsrate, Generationszeit), die denen des Laboratoriumsstammes ähnlich waren.Dennoch zeigte sich ein merkwürdiger Unterschied in der Geschwindigkeit der Anpassung an die Laboratoriumsbedingungen: Die Fliegen der Kreuzungspopulation erreichten die Werte des Laboratoriumsstammes viel schneller als die Fliegen der Wildpopulation. Ferner wurde eine anfängliche Fortpflanzungsisolierung zwischen der Laboratoriums- und der Wildpopulation beobachtet.Daraus wird geschlossen, dass die genetische Plastizität, die eine schnelle Anpassung an neue Bedingungen (z.B. des Laboratoriums) zulässt, in dieser Fliegenart hoch ist, obwohl die mit Enzymelektrophorese gemessene Veränderlichkeit bei brasilianischen Populationen von C. capitata niedrig ist. Dies lässt vermuten, dass die beobachtete Isozymveränderlichkeit zu dieser Art Anpassung nicht in Beziehung steht.

     

Artificial diet without crude plant material for two oligophagous leaf feeders

Studies of nutritional requirements of phytophagous insects have led to the general opinion that these requirements are qualitatively more or less similar, but quantitatively vary widely according to the species. This implies that certain combinations of non-specific nutritive substances, such as in artificial diets, can in principle support growth of insects, provided that the same dietary constituents also elicit feeding in the insects.An artificial diet composed of ordinary nutritive substances evokes feeding in newly hatched larvae of the oligophagous Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata Say, which, however, grow only moderately on it. Improved growth can be achieved by the application of high temperature treatment to the diet, viz. by autoclaving. The same type of diet treated in the same way supports growth of Pieris brassicae (L.). Both species can be reared non-aseptically on an artificial diet without the aid of crude plant material or plant extracts for two generations. This finding may confirm the above-mentioned principles.

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Zusammenfassung Untersuchungen über die Nahrungsansprüche phytophager Insekten haben zu der allgemeinen Auffassung geführt, daß die Ansprüche qualitativ mehr oder weniger ähnlich sind, quantitativ aber weitgehend artspezifisch variieren. Das schließt ein, daß gewisse Kombinationen unspezifischer Nährstoffe, wie die in künstlichen Diäten, im Prinzip das Wachstum der Insekten gewährleisten können, wenn nur gewisse Bestandteile der Diät zugleich die Fraßreaktion der Insekten auslösen.Eine künstliche, aus den gewöhnlichen Nährstoffen zusammengesetzte Diät löst zwar das Fressen frisch geschlüpfter Larven des oligophagen Kartoffelkäfers, Leptinotarsa decemlineata Say, aus, sie wachsen aber nur mäßig dabei. Verbessertes Wachstum kann erreicht werden durch die Anwendung einer Behandlung der Nahrung mit hoher Temperatur, z.B. durch Autoklavieren. Der gleiche Typ der in gleicher Weise behandelten Diät gewährleistet das Diät ohne die Mitwirkung von Pflanzenrohstoffen oder Pflanzenextrakten über zwei Generationen aufgezogen werden. Dieser Befund vermag die oben dargelegten Prinzipien zu unterstützen.

     

Competition between larvae of Ips typographus

A series of laboratory experiments were conducted to provide parameters for a simulation model for Ips typographus L. (Coleoptera, Scolytidae). This model illustrates larval competition and predicts brood survival in bolts. Brood survival depended upon larvae attaining a weight of at least 1.6 mg dry weight. The pattern of larval foraging in a bolt is hypothesized to be regulated by mutual avoidance among larvae. An analytical solution is presented for the construction of the pattern of larval paths originating from a single maternal gallery.

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Zusammenfassung Die Konkurrenz zwischen Larven des Borkenkäfers Ips typographus L. in Rundhölzern von Picea abies Karsten wurde im Laboratorium studiert. Um die Annahme zu testen, dass die Mortalität bei Borkenkäferlarven hauptsächlich von Futterkonkurrenz stammt, wurden die Parameter dieses Vorgangs geschätzt, die Zahl der Überlebenden vorausgesagt und verglichen mit der tatsächlichen Zahl Überlebender in jedem Rundholz. Die erforderlichen Voraussagen wurden mit dem Simulationsmodell von De Jong & Saarenmaa (1985) gemacht. In diesem Modell wird angenommen, dass die Larven Futter aufnehmen, in dem sie sich in der zweidimensionalen Rindenschicht bewegen und dass sie sterben oder sich vorzeitig in untergewichtige Käfer verwandeln, wenn sie in ein Gebiet gelangen, dessen Futter erschöpft ist.Es wurde geschlossen, dass der wichtigste Aspekt der Larvenbewegung im Hinblick aufs Überleben das gegenseitige Ausweichen ist. Die Muster der Larvengänge, wie sie aus einem Muttergang aufgrund gegenseitigen Ausweichens entstehen, wurden berechnet; sie stimmten sehr gut überein mit den beobachteten Mustern.Das Wachstum und das Überleben wurden in separaten Versuchen untersucht. Es wurde gezeigt, dass vorzeitiger Entwicklungsabschluss als Folge von Nahrungsknappheit eintritt. Das Überleben hängt davon ab, ob die Larve genug Futter zum Verpuppen erhalten hat. Dass die Larve eine bestimmte Grösse erreicht (Wachstum), war proportional zur Bewegung über eine bestimmte Distanz in der Rindenschicht. Unter den Versuchsbedingungen nahm das potentielle Trockengewicht der Puppen um 0,08 mg zu mit jedem mm Larvengang. Die minimale zur Verpuppung erforderliche Futtermenge war 20 mm Ganglänge, was proportional zu 1,6 mg Puppentrockengewicht ist.Aus diesen Resultaten wird geschlossen, dass Futterkonkurrenz die hauptsächliche Mortalitätsursache unter Larven von I. typographus in Rundhölzern im Laboratorium ist. Zudem wurde das Simulationsmodell erfolgreich überprüft; deshalb scheint es, dass Futterkonkurrenz entsprechend der vorigen Hypothese erfolgt. Die Annahme scheint vertretbar, dass dieser letzte Schluss auch für I. typographus unter natürlicheren Bedingungen zutrifft.

     

The artificial feeding of phosphamidon to Myzus persicae

Three strains of Myzus persicae have been fed on liquid media through parafilm membranes and compared on the basis of their survival and fecundity. The uptake of one strain (the Dutch) is limited by the fact that this aphid adapts very badly to artificial membranes, whereas one of the important limiting factors on uptake by the other two strains appears to be the composition of the diet. These two strains (light and dark) show no significant difference in their LC₅₀ values for phosphamidon in artificial diet, in contrast to results previously obtained on sugar solutions. The presence of phosphamidon caused an immediate reduction in the uptake of the light strain, but this effect was delayed in the dark strain, becoming evident 48 hours after these aphids were transferred to non-toxic diets. Some evidence is given which suggests an increased rate of reproduction for aphids which imbibe sub-lethal doses of phosphamidon.

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Zusammenfassung Drei Stämme von Myzus persicae wurden durch Parafilm-Membranen mit Nährlösungen gefüttert und auf Grund ihrer Überlebensrate und Fruchtbarkeit verglichen. Die Nahrungsaufnahme des einen Stammes (des holländischen) ist dadurch beschränkt, daß sich diese Blattläuse sehr schlecht an künstliche Membranen gewöhnen, während einer der wichtigsten begrenzenden Faktoren für die Nahrungsaufnahme bei den beiden anderen Stämmen die Zusammensetzung der künstlicher Diät zu sein scheint. Diese zwei Stämme (der helle und der dunkle) zeigen bei künstlicher Diät keinen signifikanten Unterschied in ihren LD₅₀-Werten, im Gegensatz zu früher mit Zuckerlösungen erhaltenen Ergebnissen. Wenn die Blattläuse nach Fütterung an Phosphamidon-haltigen Lösungen auf nichtgiftige Diäten übertragen wurden, war ihre Nahrungsaufnahme signifikant niedriger als bei Läusen, die ununterbrochen auf nichtgiftiger Diät gehalten wurden. Es ergaben sich einige Hinweise, die vermuten lassen, daß die Reproduktionsrate bei Läusen, welche subletale Dosen von Phosphamidon aufnehmen, erhöht ist.

     

Inter-population variation among Ceratitis capitata flies in host acceptance pattern

Significant inter-populational differences in propensity to attempt boring into (accept) various types of fruit for oviposition were found among Ceratitis capitata females from two wild sources and one laboratory source. Evidence suggests that (a) fruit size had a strong influence whereas fruit taxonomic status had little influence on the acceptance pattern of each population, and (b) at least a portion of the inter-populational variation had a genetic basis.

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Zusammenfassung Bei zwei Wildherkünften und einem Laboratoriumsstamm von Ceratitis capitata wurden Weibchen auf ihre Neigung zur Probebohrung in Früchte vor der Eiablage untersucht; dabei ergaben sich gesicherte Unterschiede zwischen den Populationen. Die Resultate deuten drauf hin, (a) dass die Fruchtgrösse einen grossen, und die taxonomische Stellung der Früchte einen kleinen Einfluss auf das Annahmemuster der Populationen ausübt, und (b) dass mindestens ein Teil der Unterschiede zwischen den Populationen genetisch bedingt ist.

     

Egg and pupal development of Spilosoma lubricipeda in controlled temperatures

Eggs and post-diapause pupae of S. lubricipeda were exposed to temperatures fluctuating on a 12-hour cycle. The fluctuations were of different amplitudes about several mean temperatures. Rate of development increased with amplitude of fluctuation at means of 10° and 12°C, but not at 15°. The threshold for eclosion was just above 10° for the eggs and just below 10° for the pupae. Eggs developed at temperatures below the threshold for eclosion. Daily patterns of the emergence of moths from the pupae were recorded.

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Zusammenfassung Eier und Postdiapause-Puppen von S. lubricipeda wurden in einem 12-Stunden-Zyklus Wechseltemperaturen ausgesetzt. Die Schwankungen hatten bei gleichem Mittel verschiedene Amplituden. Die Entwicklungsrate stieg bei Mitteltemperaturen von 10° und 12° mit der Amplitude, jedoch nicht bei 15°. Die Schwellentemperatur für das Schlüpfen aus dem Ei lag ungefähr bei 10°, für das Verlassen der Puppen etwas unter 10°. Bei Eiern wurde unterschwellige Entwicklung gefunden. Der tägliche Verlauf des Falterschlupfes aus den Puppen wurde registriert. Der Hauptschlupf hatte die Tendenz, auf den wärmsten Teil des Tages zu fallen, gleichgültig ob dieser im Licht oder im Dunkeln eintrat. Für Ei-und Puppenentwicklung werden die erforderlichen Temperatursummen angegeben. Jedoch wird der Wert von Temperatursummen zur Vorhersage der Insektenentwicklung im Freiland in Frage gestellt.

     

Use of nitrogen and chilling in the production of radiation-induced sterility in the tsetse fly Glossina morsitans

Male pupae of Glossina morsitans were irradiated at the very late pupal stage at which females had already emerged. By the use of nitrogen and/or cooling stimulated emergence from the treated pupae could be postponed for several hours after irradiation, which would be advantageous in a sterile male project. The male survival and fertility after various doses given in nitrogen or warm or cold air were compared and it was found that a specified level of fertility could be achieved with better survival if nitrogen was used rather than air. The likely population-suppressing effect of releases of males after various possible treatments was computed, and it was concluded that a dose in nitrogen which gives incomplete sterility would be the most efficient.

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Zusammenfassung Puppen von Glossina morsitans wurden zur Sterilisierung bestrahlt. Es wurde ein Zeitpunkt ausgewählt, an dem fast alle weiblichen Fliegen schon geschlüpft waren, so daß nahezu ausschließlich die Männchen bestrahlt wurden. Eine Bestrahlung bei 20° C stimulierte das Schlüpfen der Fliegen. Wurde die Bestrahlung dagegen bei +2° in Luft oder Stickstoffatmosphäre vorgenommen, so konnte das Schlüpfen bis zum Wiedererwärmen verhindert werden. Diese Methode kann für Versuche im Freiland von großem Nutzen sein.Die Überlebens- und Sterilitätsrate wurden nach verschiedenen Bestrahlungsdosen in Stickstoffatmosphäre, in warmer oder kalter Luft verglichen.Wenn auch die Bestrahlung der Männchen vor dem Schlüpfen aus den Puppen mit einer bestimmten Dosis in Stickstoffatmósphäre zu einem geringeren Sterilitätsgrad führt, als die gleiche Bestrahlung in Luft, so liegt der Vorteil dieses Verfahrens jedoch in einer erheblich höheren Überlebensrate der sterilisierten Fliegen. Es kann damit jeder Sterilitätsgrad bei besserer Überlebensrate erzielt werden.Am rechnerischen Beispiel wird gezeigt, daß eine höhere Überlebensrate der sterilisierten Männchen für die Verminderung der Population von größerer Bedeutung ist, als der erzielte Sterilitätsgrad. Daher erscheint es günstiger, eine Bestrahlung in Stickstoffatmosphäre vorzunehmen.

     

Plant Proteinase inhibitors: A defense against herbivorous insects?

Using the tomato plant, Lycopersicon esculentum L., and the beet armyworm, Spodoptera exigua (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae), we have demonstrated that insect herbivory induces a rapid decline in plant quality. This decline in plant quality manifests itself by a highly significant reduction in rate of larval growth on a medium containing foliage from insect-damaged as opposed to undamaged tomato plants. The induction of tomato proteinase inhibitors, as a result of larval feeding, is invoked as a factor that systemically reduces leaf quality.

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Zusammenfassung Eine zentrale Theorie in der Erforschung von Insekten-Wirtspflanzen-Wechselbeziehungen ist, dass sich bestimmte natürlich vorkommende Pflanzeninhaltsstoffe in Pflanzen zur Abwehr herbivorer Insekten und anderer Parasiten entwickelt haben. Zur Zeit herrschende Überlegungen beinhalten auch das Konzept, dass herbivore Insekten das Potential besitzen, Veränderungen in der Abwehrund/oder Nahrungsqualität von Wirtspflanzen hervorzurufen, die den herbivoren Insekten schaden. Gegenwärtig is nur wenig über die Ursachen dieser von Insekten induzierten Veränderungen der Wirtspflanzenqualität bekannt. Jedoch werden häufig unterschiedliche Gehalte der Pflanzen an Phenolderivaten, Protein und/oder Proteinaseinhibitoren mit den Abwehrmechanismen in Zusammenhang gebracht. Diese Arbeit untersucht das Potential von Pflanzenproteinaseinhibitoren, als induzierbare Abwehr gegen herbivore Noctuidenlarven zu wirken.Tomatenpflanzen enthalten Proteinaseinhibitoren (PIs), die durch Verletzen der Pflanze induziert werden. Es besteht die Hypothese, dass diese Synthese von PIs einen Abwehrmechanismus gegen blattfressende Insekten darstellt. Diese Hypothese ist niemals angemessen in planta getestet worden und wird von uns anhand von Spodoptera exigua und Tomatenpflanzen, Lycopersicon esculentum, getestet.Wieterhin sollte festgestellt werden, ob eine Beziehung zwischen der PI-Konzentration im Blatt und dem Wachstum von Blattmaterial fressenden Larven besteht. Anstelle lebender Pflanzen wurde dazu eine feste, Blattmaterial enthaltende Diät (15% gefriergetrocknetes Blattmaterial angemischt in Agarlösung und Sorbinsäure) benutzt, was die Verwending einer unverletzten Kontrolle ermöglichte. Diese künstliche Diät wurde S. exigua angeboten. Die Ergebnisse des Fütterungsversuches (Fig. 2) zeigen, dass eine signifikante inverse Beziehung (r²=0.81, p=0.05) zwischen der PI-Konzentration im Blattgewebe und den mittleren Gewichten von Larven von S. exigua besteht. Nicht dargestellt ist die nicht signifikante Korrelation zwischen mittlerem Gewicht der Larven und den Gehalten an Blattprotein (r²=0.47, p>0.25) und Phenolderivaten (r²=0.50, p=0.25).Diese Ergebnisse veranlassen uns zu dem Rückschluss, dass Tomatenproteinaseinhibitoren als systemisch induzierbare antibiotische chemische Abwehr gegen herbivore Insekten wie Noctuidenlarven anzusehen sind, und dass PIs einen Faktor darstellen, der zur systemischen Reduktion der Blattqualität von Tomaten führt.

     

Abiotic factors affecting mortality of Dacus oleae larvae and pupae in the soil

Mature larvae as well as pupae of different ages of Dacus oleae (Gmel.) (Diptera, Tephritidae) were treated with different combinations of various periods of cold and water, simulating winter conditions in Crete, Greece. Furthermore, mortalities of pupae and teneral adults were compared under semi-natural conditions in different soils at various moisture levels.Larvae showed a massive increase in mortality following water treatments of more than 6 hr, and no puparium formation occurred during inundation. Cold treatments proved equally deleterious. Pupae, on the other hand, were not affected by short cold treatments. Young pupae were quickly drowned when covered with water. A high percentage of the pupae died in wet soils, and in soils which, following inundation, had hardened to a dry brick-like consistency. Dry, loose soils in the shade allowed almost complete emergence. In the same soil in the sunshine, however, temperature rose above air temperature, and most pupae were killed. This effect was diminished in more humid soils, where pupal duration was longer. Upon emergence, teneral adults suffered a higher mortality when the pupation site was deeper in the soil, especially in hard soils.

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Zusammenfassung Reife Larven und Puppen unterschiedlichen Alters wurden verschiedenen Kombinationen von Kälte-und Wasserbehandlungen, welche den Winterbedingungen in Kreta, Griechenland, entsprechen, unterworfen. Die Mortalitäten von Puppen und frisch geschlüpften Imagines wurden in zwei verschiedenen Böden mit verschiedenen Wassergehalten unter halbnatürlichen Versuchsbedingungen ermittelt, und die Bodentemperaturen gemessen.Nach Wasserbehandlung von mehr als 6 Stunden nahm die Larvenmortalität sowohl in 25 als auch in 7,5° stark zu. Solange die Larven von Wasser überdeckt waren, bildeten sie kein Puparium. Kältebehandlungen von 6° und bis zu 5 Tagen Dauer verursachten ebenfalls hohe Mortalitäten. Puppen waren gegen solche kurze Kältebehandlungen unempfindlich. Sie ertranken aber umso eher, je jünger sie waren. Ein hoher Anteil der Puppen erstickte sowohl in feuchten Böden, die nicht wassergesättigt waren, als auch in vorher überschwemmten Böden, die beim Trocknen erhärtet waren. Trockener, lockerer Boden im Schatten bot die besten Bedingungen. Wenn derselbe Boden jedoch der Sonne ausgesetzt wurde, stieg die Temperatur unter halbnatürlichen Bedingungen bis 12° über die Lufttemperatur. Diese Treibhauswirkung war schwächer, je feuchter der Boden war. In feuchten Böden dauerte das Puppenstadium denn auch entsprechend länger. Die frisch geschlüpften Fliegen erlitten umso höhere Mortalitäten, je tiefer die Puppen vergraben waren. Das zeigte sich besonders deutlich in harten Böden, wo aus 5 cm Tiefe weniger als 5% aller geschlüpften Fliegen bis zur Oberfläche gelangten.

     

Die Puppenfärbungen des Kohlweißlings,Pieris brassicae L

Zusammenfassung Wurden die Augen verpuppungsreifer Raupen mit gelbem Lack überstrichen und die Tiere in neutraler Umgebung aufgestellt, so entstanden vorwiegend die für gelbe Umgebung charakteristischen grünen Puppen. Überstreichung der Augen mit blauer Farbe hatte die Entstehung durchweg mittlerer Puppen, wie sie auch in blauer Umgebung entstehen, zur Folge.Somit ist auch durch den positiven Erfolg der Anpassung der Beweis erbracht, daß der die Puppenfärbung bestimmende Lichteinflußdurch das Raupenauge erfolgt. Das Gegenstück zu diesem Ergebnis bilden die früheren Versuche, wonach bei Abwesenheit des Auges der Farbeneinfluß aufgehoben ist.Das Aufrechtbleiben der Farbanpassung in den seinerzeitigen Versuchen bei Überstreichen der Augen mit schwarzer Farbe und Haltung in farbigen Kästen im Tageslichte ist auf das Eindringen von Licht durch die Lackschichte zurückzuführen (vgl. Mitteil. Nr. 59L. Brecher: Die Puppenfärbungen der Vanessiden, Akad. Anz. Nr. 7 und 8, 1921).Papiere von vollkommen gleichem Helligkeitswert für das total farbenblinde Menschenauge (nachHering) ergaben als Verpuppungshintergrund dem Farbtypus nach grundverschiedene Puppen: So entstanden auf Gelb (Hering Nr. 4) durchweg die typischen grünen durchsichtigen Puppen ohne schwarze Fleckenzeichnung, dagegen auf Grau der gleichen Helligkeit für das total farbenblinde Menschenauge (Grau = Gelb Nr. 4) keine grünen, sondern die, neutralen Bedingungen entsprechenden, grünlich-grau-weißen opaken Puppen mit ausgesprochener schwarzer Fleckenzeichnung — mittlere Puppen. Hingegen hatten gelbe Papiere von verschiedenem Helligkeitswert die gleiche Wirkung auf die Puppenfärbung: So ergab auch ein ganz helles Gelb (Hering Gelb Nr. 5) die gleichen intensiv grünen Puppen wie Gelb Nr. 4, das der Helligkeit nach für das total farbenblinde Menschenauge gleichwertige helle Grau (Grau = GelbHering Nr. 5) nicht-grüne mittlere Puppen mit schwarzer Fleckenzeichnung.Diese Versuchsergebnisse bestätigen die früher auf anderen Wegen gefundenen, daß die die Puppenfärbung beeinflussenden Umgebungsfarben diesen Einfluß durch ihre spezifische Farbqualität, nicht durch bestimmte Helligkeiten, ausüben.Nachdem nunmehr erwiesen ist, daß der Lichteinflußdurch das Raupenauge erfolgt, könnten diese Versuchsergebnisse auch ein Ausdruck dafür sein, daß die Raupen Gelb von Grau gleichen Helligkeitswertes als Farbempfindung unterscheiden.Ein Auszug dieser Arbeit erschien mit gleichlautendem Titel als Mitteilung Nr. 67 aus der Biologischen Versuchsanstalt der Akademie der Wissenschaften, Zool. Abteilung, Vorstand:H. Przibram, im Akad. Sitzungsanz. Nr. 2–3. 1922.     

Ecdysteroids during pupal development of female Xyleborus ferrugineus

Ecdysteroid titers were estimated on the whole body homogenates of Xyleborus ferrugineus (Fabr.) female pupae during development by radioimmunoassay. A distinct peak of ecdysteroids was observed at 36-hr pupal development (743 pg/mg body wt). Titer declined to 299 pg/mg by the pharate adult stage and to 193 pg/mg body wt just before adult emergence. Qualitative studies by HPLC revealed a ratio of 3:1 ecdysone to 20-hydroxyecdysone in the initial pupal stage. Pharate adults had mainly 20-hydroxyecdysone. The observed single peak in ecdysteroid titer agrees with findings in other studied coleopteran species.

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Zusammenfassung Der Ecdysteroidtiter weiblicher Puppen von Xyleborus ferrugineus (Fabr.) wurde geschätzt, indem ganze Tiere homogenisiert und radioimmunologisch untersucht wurden. Ein ausgeprägtes Maximum an Ecdysteroiden wurde bei 36 Stunden Puppenent-wicklung beobachtet (743 pg/mg Körpergewicht). Der Titer nahm ab auf 299 pg/mg im Pharatstadium und auf 193 pg/mg unmittelbar vor Schlüpfen der Adulten. Qualitative Studien mit HPLC ergaben in frischen Puppen ein Verhältnis von 3:1 Ecdyson zu 20-Hydrooxyecdyson. Pharatstadien enthielten vor allem 20-Hydrooxyecdyson. Das beobachtete einzige Maximum im Titer stimmt überein mit den Resultaten bei andern untersuchten Coleopteren.