Glandular trichomes of Solanum berthaultii and resistance to the Colorado potato beetle

The defensive mechanisms of the wild potato, solanum berthaultii Hawkes, to larvae of the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata (Say), were studied by selective removal of glandular trichomes and trichome exudates from leaflets, and by comparing performance on S. berthaultii and on the cultivated potato, S. tuberosum L., which lacks defensively active type A and B glandular trichomes. Removal of type A trichomes increased the proportion of larvae that fed on S. berthaultii. Removal of the exudate from type B trichomes increased the proportion of larvae that fed and led to a decrease in mortality. The predominant active compounds in type B exudate, i.e. fatty acid esters of sucrose, were only effective in the presence of type A trichomes. Sucrose esters did not affect larval feeding on S. tuberosum leaflets or on S. berthaultii leaf discs from which the type A trichomes had been removed. Growth of surviving larvae was not significantly affected by removing type A trichomes or type B exudate. Growth of larvae was significantly increased when S. berthaultii leaflets were presented in artificial diet which eliminated the physical barrier of the type B stalks. Growth was no different on artificial diet containing either S. berthaultii or S. tuberosum leaf material (fresh or lyophilized powder) but was poorer on these diets than on S. tuberosum leaflets. The presence of type A trichomes is a fundamental requirement for expression of S. berthaultii resistance to L1 L. decemlineata. Type B droplets containing sucrose esters increase the expression of resistance in the presence of defensively-active type A trichomes.

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Résumé Les mécanismes de défense de la pomme de terre sauvage, S. berthaultii Hawkes, aux larves de Leptinotarsa decemlineata Say, ont été étudiés par ablation sélective des trichomes glandulaires et par l'élimination de leur exsudat des folioles, et par comparaison avec S. tuberosum L. qui a perdu les trichomes glandulaires défensifs A et B. L'ablation des trichomes A a augmenté la proportion de larves ayant consommé S. berthaultii. L'élimination de l'exsudat des trichomes B a augmenté la proportion de consommatrices et réduit la mortalité. Les principaux composés actifs de l'exsudat B, c'est-à-dire des esters d'acides gras de sucrose, n'étaient actifs qu'en présence de trichomes A. Les esters de sucrose n'ont pas modifié la consommation larvaire sur folioles de S. tuberosum, ou sur disques de feuilles de S. berthaultii dont les trichomes A avaient été enlevés. La croissance des larves survivantes n'a pas été modifiée significativement par l'ablation des trichomes A ou l'élimination de l'exsudat de B. La croissance des larves a été significativement augmentée quand les folioles de S. berthaultii ont été incorporés dans l'aliment artificiel après élimination de la barrière physique due aux pédoncules B. La croissance a été de même importance sur aliments artificiels contenant des feuilles (fraiches ou en poudre lyophylisée) de S. berthaultii ou de S. tuberosum, mais plus faible que sur folioles de S. tuberosum. La présence de trichomes A est indispensable à la résistance de S. berthaultii aux L, de L. decemlineata. Les gouttelettes de type B contenant des esters de sucrose augmentent l'expression de la résistance en présence d'une défense active par trichomes A.