Evidence for a host-marking pheromone in Chaetorellia australis

Experiments and observations on the oviposition behavior of Chaetorellia australis Hering (Diptera, Tephritidae) females, caged in the laboratory with their natural oviposition substrates, floral buds of the yellow starthistle (YST) Centaurea solstitialis L. and Centaurea cyanus L. (Asteraceae: Cardueae) revealed that females of that species deposit a contact host-marking pheromone immediately after oviposition by dragging their extended ovipositor over the floral bud surface. The function of this pheromone is the prevention of repeated oviposition in already infested oviposition sites. Apparently it also plays a role in sexual behavior by functioning as a male arrestant. The pheromone was found to be soluble in water but insoluble in methanol, ethanol, diethyl ether and acetone. Under laboratory conditions, its effectiveness persisted for at least 10 days. By preventing oviposition on already infested buds the pheromone apparently contributes to uniform egg dispersion among available resources for larval development. By functioning as a male arrestant, which causes aggregations of males on places visited frequently by females such as the floral buds of host plants, it also contributes to overall fertility by facilitating encounters of the sexes. The potential practical application for biocontrol of the YST through introducing and releasing C. australis flies into areas infested by the weed is discussed.

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Zusammenfassung Versuche und Beobachtungen über das Eiablageverhalten von im Labor mit ihren natürlichen Eiablagesubstraten, d.h. Blütenknospen von Centaurea solstitialis L. und Centaurea cyanus L. (Asteraceae: Cardueae) gehaltenen Chaetorellia australis Hering (Diptera: Tephritidae) zeigten, dass C. australis Weibchen sofort nach der Eiablage die Oberfläche der Blütenknospe mit einem eiablageverhindernden Pheromon markieren, indem sie ihren ausgestellten Ovipositor über die Oberfläche der Blütenknospe ziehen. Das Pheromon, das auch als Männchen-Arrestans wirkt, ist wasserlöslich, jedoch unlöslich in Methanol, Äthanol, Diethyläther und Aceton. Unter Laborbedingungen hält seine Wirkung mindestens 10 Tage an. Da das Pheromon die Eiablage an bereits infestierten Blütenknospen verhindert, trägt es zu einer gleichmässigen Eiverteilung in den für die Larvenentwicklung zur Verfügung stehenden Futtequellen bei. Als Männchen arretierendes Pheromon führt es zur Aggregation von Männchen an den Blütenknospen, die oft von Weibchen besucht werden und versichert somit eine hohe Fertilität, indem es das Zusammentreffen der Geschlechter erleichtert. Die praktische Anwendung der Ergebnisse für die biologische Bekämpfung von Centaurea solstitialis durch Einfuhr und Freilassung von C. australis in die mit dem Unkraut verseuchten Gebiete wird diskutiert.