Electrical recording and ultrastructure of stylet penetration by the greenhouse whitefly

Earlier studies have indicated that interior (physical and/or chemical) properties of a plant may be responsible for feeding-site selection by the greenhouse whitefly, Trialeurodes vaporariorum (Westw.). In order to study the process of feeding-site selection further, stylet-penetration activities and the pathway followed by the stylets in host-plant tissue were investigated using a DC electrical recording method and transmission electron microscopy (TEM). Penetrating whiteflies attached to a gold wire were included in an electrical circuit to record electrical penetration graphs (EPGs). Seven EPG patterns have been distinguished, five of which could be correlated with components of the stylet-penetration process: 1) one with penetration of the leaf surface, 2) one with intercellular penetration and salivary-sheath secretion, 3) one with sieve element penetration and ingestion, 4) one with short penetration of a cell, and 5) one with xylem penetration. The stylet pathway is almost completely intercellular before the phloem is reached and in contrast to aphids, brief symplast punctures are very rare. In general, it takes T. vaporariorum more than half an hour from the start of a penetration to reach a sieve element. Rejection of feeding sites occurs within a few minutes of penetration by adult whiteflies, a time span in which stylets are presumed to penetrate just beyond the epidermis. Properties of the apoplast close to the leaf surface seem therefore to play a major role in feeding-site selection.

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Résumé De précédentes études ont montré que les propriétés internes (physiques et/ou chimiques) d'une plante peuvent induire la sélection du site de nutrition de la mouche blanche de serres, Trialeurodes vaporariorum (Westw.). Afin d'étudier plus avant le processus de sélection du site de nutrition, les activités de piqûre et le chemin suivi par le stylet dans les tissus de la plante-hôte ont été étudiés par une méthode d'enregistrement électrique en courant continu ainsi que par microscopie à transmission d'électrons (TEM). Des aleurodes en activité de piqûre attachées à un fil d'or ont été incluses dans un circuit électrique pour enregistrer des graphes de pénétration électriques (EPG). Sept motifs d'EPG ont été distingués, dont cinq peuvent être corrélés aux composantes du processus de pénétration du stylet: 1) un avec pénétration de la surface foliaire, 2) un avec pénétration interecellulaire et sécrétion d'une gaine de salive, 3) un avec pénétration du phloème, 4) un avec courte pénétration d'une cellule, et 5) un avec pénétration du xylème. Le parcours du stylet est presque entièrement intercellulaire avant que le phloème soit atteint. Contrairement aux pucerons, les ponctions brèves dans le symplasme sont rares. Généralement, T. vaporariorum met plus d'une demi-heure, à partir du début d'une piqûre, pour atteindre un vaisseau. Le rejet des sites de nutrition par les aleurodes adultes se passe quelques minutes après la pénétration du stylet; pendant ce laps de temps, le stylet pénétrerait juste sous l'épiderme. Le rôle des propriétés de l'apoplaste près de la surface foliaire semble donc majeur dans la sélection des sites de nutrition.