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.

     

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.

     

Effect of artificial diet media, glucose, protein hydrolyzates, and other factors on oviposition in wax eggs by Trichogramma pretiosum

Artificial diet media were clearly inferior to dilute KCl-MgSO₄ solutions as ovipositional stimulants for Trichogramma pretiosum. Depending on their concentrations, glucose, protein hydrolyzates, and free amino acids either had no effect on or were inhibitors of oviposition when they were mixed with KCl-MgSO₄ solutions. Oviposition into artificial eggs containing salt solutions formulated to correspond to the concentration of potassium, magnesium, and sodium in insect components revealed that the hemolymph mimic and the mimic of Sitotroga cerealella eggs were poor, and that the mimic of whole Heliothis spp. larvae, which was similar to the concentration of these cations in Heliothis virescens eggs, was the most active in eliciting oviposition.

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Effet du substrat alimentaire artificiel du glucose, des hydrolysats de protéine et autres facteurs sur la ponte de Trichogramma pretiosum dans des oeufs en paraffine

Résumé La ponte de T. pretiosum Riley dans des milieux de culture contenant des concentrations de K⁺-Mg²⁺ correspondant à celle de l'hémolymphe d'insecte ou à celle des oeufs d'Heliothis virescens Fabricius était nettement inférieure à celle obtenue dans des solutions diluées de KCl, MgSO₄.La ponte dans des solutions de KCl-MgSO₄ était fortement inhibée par le glucose ou par l'hydrolisat de caséine à 2,5%. Le glucose et les hydrolysats de protéine et de levure à 1,3% ou à des concentrations inférieures n'ont pas stimulé la ponte. Des solutions aqueuses (sans KCl-MgSO₄) soit de glucose et d'hydrolysat de caséine, soit d'acides aminés libres ont été des stimulants de ponte extrêmement faibles. Quand des solutions de KCl, MgSO₄ et NaCl sont dosées en fonction des résultats d'analyses élémentaires des constituants de l'insecte, la ponte était très faible dans des oeufs artificiels contenant des solutions correspondant aux concentrations en K, Mg et Na, soit de l'hémolymphe d'Heliothis zea, soit des oeufs de Sitotroga cerealella. La ponte était beaucoup plus élevée dans des solutions correspondant aux analyses du dernier stade larvaire d'Heliothis spp. Par suite de l'activité de ponte plus élevée, du coût beaucoup plus faible et du niveau inférieur en éléments nutritifs disponibles pour entretenir la croissance microbienne, les solutions diluées de KCl-MgSO₄ peuvent être supérieures aux régimes artificiels et à l'hémolymphe pour la récolte d'oeufs de Trichogrammes à utiliser dans des régimes artificiels.

     

Relationship of leaf lamellar-based resistance toLeptinotarsa decemlineata andHeliothis zea in a wild tomato,Lycopersicon hirsutum f.glabratum, PI 134417

Segregating populations of hybrids of the insect-resistant wild tomato,Lycopersicon hirsutum f.glabratum, C.H. Mull, PI 134417, and the susceptible tomato cultivar ofL. esculentum Mill, Walter, were screened by bioassays with the Colorado potato beetle,Leptinotarsa decemlineata (Say) and tomato fruitwormHeliothis zea (Boddie). Plant lines with a range of levels of resistance toH. zea were selected from one group of hybrids; plants with a range of resistance levels toL. decemlineata, from another group. The response of both insect species to both groups of plants was evaluated. Resistance to each of these species is under separate genetic control and apparently involves distinct mechanistic components, although it remains possible that at least some factors are important in conditioning resistance to both species.

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Résumé La tomate sauvage,L. hirsutum f.glabratum C.H. Mull, n⁰ PI134417, présente des lamelles foliaires qui lui confèrent une résistance au doryphore,L. decemlineata Say et àH. zea Bodie. Cette étude a voulu préciser si ces résistances étaient héritées ensemble dans des populations d'hybrides entre PI 134417 et la tomate cultivée,L. esculentum Mill. Des lignées de plantes présentant une gamme de résistance àH. zea ont été sélectionnées à partir d'une population hyrbide. De même, des lignées de plantes ayant une gamme de résistance àL. decemlineata ont été sélectionnées à partir d'un second groupe d'hybrides. Les réactions des 2 insectes aux 2 groupes de plantes ont été estimées.Les résistances àH. zea et àL. decemlineata n'étaient pas corrélées nettement. Certaines lignées sont résistantes aux 2 espèces, mais d'autres ne sont résistantes qu'à une espèce. Ainsi, les résistances à chacune de ces espèces ont probablement des déterminismes génétiques différents. Différentes composantes mécaniques sont vraisemblablement impliquées dans ces résistances, bien qu'il soit possible qu'au moins quelques facteurs aient un rôle important dans le conditionnement de la résistance. La création de cultivars de tomates avec une résistance liée aux lamelles foliaires sera compliquée par le besoin d'une sélection en fonction des réponses aux 2 espèces..

     

2-Undecanone, a pupal mortality factor in Heliothis zea: sensitive larval stage and in planta activity in Lycopersicon hirsutum f. glabratum

2-Undecanone, a compound found in the tips of the Type VI glandular trichomes of the wild tomato species Lycopersicon hirsutum f. glabratum C. H. Mull (accession PI 134417), when incorporated in artificial diet, was previously shown to cause pupal deformity and mortality among Heliothis zea (Boddie). In the present study, the developmental stage of H. zea sensitive to the effects of dietary 2-undecanone was determined by rearing larvae through the fourth instar on diet with or without 2-undecanone, then transferring them to new diet either with or without 2-undecanone. Dietary levels of 2-undecanone (0.055% wet wt) were representative of concentrations found in PI 134417 foliage. Ingestion of 2-undecanone during the fifth instar was both necessary and sufficient to cause pupal mortality. Rearing fifth instar H. zea on PI 134417 foliage with glandular trichomes intact (2-undecanone present at 0.084±0.026% wt wt) or with the trichomes, and hence 2-undecanone, removed indicated that these effects occur in planta. Potential implications of these findings for using 2-undecanone-mediated resistance for insect pest management are discussed.

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Résumé Il a été démontré précédemment que l'undécanone-2, présente dans les extrémités des trichomes glandulaires de type VI de la tomate sauvage Lycopersicon hirsutum glabratum C. H. Mull (accession PI 134417), provoque déformations et mortalité chez les chrysalides de Heliothis zea (Boddie) lorsqu'elle est incorporée dans une nourriture artificielle. Dans cette étude, le stade de développement de H. zea sensible aux effets de l'undécanone-2 a été déterminé en élevant les larves jusqu'au 4e stade sur une diète contenant ou non de l'undécanone-2, puis en les transférant sur une nouvelle diète avec ou sans undécanone-2. Les concentrations en undécanone-2 utilisées (0.055% du poids frais) étaient comparables aux concentrations présentes dans les feuilles du PI 134417. L'ingestion de l'undécanone-2 durant le 5e stade s'est avérée nécessaire et suffisante pour provoquer une mortalité au stade chrysalide. L'élevage du 5e stade de H. zea sur des feuilles de PI 134417 dont les trichomes sont intacts (l'undécanone-2 est présente à la concentration de 0.084±0.025% du poids frais) ou sur des feuilles dont les trichomes, et par conséquent l'undécanone-2, ont été éliminés, a démontré que les effets toxiques se produisent in planta.L'undécanone-2 pourrait être un facteur de résistance efficace des tomates, mais probablement uniquement dans les régions où H. zea est polyvoltime sur la tomate et où les premiéres générations se développent sur le feuillage pendant toute la période larvaire avant la maturation des fruits. Normalement, les premiers stades larvaires de H. zea se nourrissent de feuilles et les derniers stades des fruits. Les fruits ne contenant pas d'undécanone-2, les chenilles qui se développeraient sur les plants en fructification pourraient échapper aux effets toxiques.

     

The allocation of searching time by Trichogramma pretiosum in host-containing patches

Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae), a generalist parasitoid of lepidopteran eggs, intensifies search in patches contaminated by a kairomone associated with Heliothis zea (Boddie) (Lepidoptera: Noctuidae) oviposition sites. In the laboratory the parasitoid will search any kairomone-treated patch, abandoning standardized (10 cm diam) patches if no hosts are located within 60–180 sec. Total time and searching time on patches in which hosts are discovered are more highly correlated with the number of hosts attacked (N_ha) per patch than with actual host density. The parasitoid's perception of host density per patch is often incorrect in this sense. Handling time (T_h) and time wasted in re-handling hosts parasitized earlier in the patch visit consume a large proportion of total patch time. Several hypotheses which have been suggested to explain patch time allocation by other parasitoids and predators appear inapplicable to T. pretiosum. The ratio of re-encounters with parasitized hosts to the number of hosts attacked appears to affect the allocation of patch time by this species. The results of previous field experiments are compared to laboratory observations of searching behavior.

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Résumé Trichogramma pretiosum Riley, parasitoïde généraliste des oeufs de lépidoptères, intensifie sa prospection sur des emplacements, contaminés par une kairomone associée aux pontes d'Heliothis zea Boddie (Lep. Noctuidae). Au laboratoire T. pretiosum cherchera les emplacements contaminés, abandonnant les morceaux de papier filtre standardisés (de 10 cm de diamètre) si aucun hôte n'est découvert dans les 60 à 180 secondes. Le temps total et le temps de prospection passés sur les emplacements sur lesquels des hôtes ont été découverts présentent une meilleure corrélation avec le nombre d'hôte attaqués (N_ha) par morceau de papier qu'avec la densité réelle des hôtes. La perception de la densité d'hôte par morceau de papier est souvent incorrecte dans ce sens. Le temps de palpation (T_h) et le temps dépensé à palper à nouveau des hôtes déjà parasités correspondent à une dépense importante du temps passé sur le morceau de papier. Les différentes hypothèses qui ont été utilisées pour expliquer la distribution du temps de prospection par d'autres parasitoïdes et prédateurs semblent inapplicables à T. pretiosum. Le taux de retour sur des hôtes parasités par rapport au nombre d'hôtes attaqués semble affecter les dépenses de temps de cette espèce. Les résultats d'observations antérieures dans les champs sont comparés aux observations de laboratoire du comportement de prospection.

     

Response of females of the braconid parasitoid Microplitis demolitor to frass of larvae of the Noctoids, Heliothis zea and Trichoplusia ni and to 13-methylhentriacontane

Microplitis demolitor Wilkinson, a solitary larval parasitoid of several species of Noctuidae, has been imported into the United States from Australia. A closely related species, Microplitis croceipes (Cresson), is native to the United States. The host-selection behavior of M. demolitor females is similar to that of M. croceipes in that it is stimulated by kairomones (including 13-methylhentriacontane) in the frass of Heliothis zea (Boddie) larvae, larval diet affects the kairomonal activity of the frass, and exposure to frass prior to release stimulates host-selection behavior. M. demolitor females also respond to frass from Trichoplusia ni (Hübner) larvae that had fed on Pink Eye Purple Hull Cowpea cotyledons.

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Réponse de femelles de Microplitis demolitor sur la nourriture de chenilles de noctuelles et sur 13-methylhentriacontane

Résumé Microplitis demolitor, un parasitoïde solitaire de plusieurs espèces de chenilles de noctuelles, a été introduit d'Australie aux Etats-Unis comme agent potentiel de contrôle biologique. Les fèces des chenilles d'Heliothis zea et Trichoplusia ni élevées sur des cotyledons de pois (Pink Eye Purple Hull Cowpea) stimulent les femelles à sélectionner un hôte, mais les fèces des chenilles des deux espèces élevées sur diète CSM ne possèdent pas cette activité. Un extrait hexanique des fèces des chenilles de H. zea élevées sur cotyledons de pois stimule également ce comportement, de même que le 13-methylhentriacontane, substance présente dans les fèces des chenilles de H. zea (Jones et al., 1971). Les femelles de M. demolitor exposées immédiatement avant leur lâcher en serre aux fèces des chenilles de H. zea, nourries de cotyledons de pois, parasitent un plus fort pourcentage (41.7%) de chenilles de H. zea que cells qui n'ont pas été exposées aux fèces (13.9%).Le comportement de sélection de l'hôte des femelles de M. demolitor est donc semblable à celui des femelles de Microplitis croceipes, un parasitoïde étroitement apparenté indigène des Etats-U-nis. La femelle, par exemple, est stimulée par une kairomone des fèces des larves de H. zea nourries sur des cotyledons de pois (incluant le 13-methyl-hentriacontane), la diète affecte l'activité kairomonale des fèces, et une exposition préalable aux fèces avant le lâcher stimule le comportement de sélection de l'hôte.La stimulation du comportement de sélection de l'hôte, au moment du lâcher peut être utilisée pour améliorer l'efficacité des lâchers des parasitoïdes dans les programmes de contrôle biologique.

     

Antifeedant effects of azadirachtin and structurally related compounds on lepidopterous larvae

The antifeedant activity of azadirachtin, azadirachtin-derivatives and related limonoids was assessed in choice and no-choice bioassays against four species of Lepidoptera: Spodoptera littoralis, Spodoptera frugiperda, Heliothis virescens and Heliothis armigera. The choice bioassay showed that the feeding behaviour of S. littoralis was affected by more of the compounds than that of either S. frugiperda or H. virescens. H. armigera was the least affected. Azadirachtin and dihydroazadirachtin were the most potent of the 40 compounds tested. The results showed that hydrogenation of the C-22,23 double bond did not decrease antifeedant activity and the nature of the substitutes at C-1, C-3 and C-11 were important. Molecules with bulky substitutes at either C-22 or C-23 were usually ineffective antifeedants as were compounds lacking an epoxide. Compounds recorded as active antifeedants in the choice bioassay were not always as active in the no-choice test. The value of the bioassays in assessing the mode of action of the compounds is discussed.

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Résumé L'activité phagodissuadante de l'azadirachtine, de ses dérivés et des limonoïdes voisins sur 4 espèces de lépidoptères: Spodoptera littoralis, S. frugiperda, Heliothis virescens et H. armigera a été évaluée par des expériences avec et sans choix. Les expériences de choix ont montré que le comportement alimentaire de S. littoralis était modifié par plus de substances que celui de S. frugiperda ou H. virescens. Celui de H. armigera était le moins modifié. Les 2 substances les plus puissantes parmi les 40 examinées, ont été l'azadirachtine et le dihydroazadirachtine. Ces résultats montrent que l'hydrogénation de la double liaison C-22,23 ne réduit pas l'activité phagodissuadante et que la nature des substitutions en C-1, C-3 et C-11 sont importantes. Les molécules avec des substitutions volumineuses en C-22 ou C-23 sont généralement des phagodissuadants aussi inefficaces que ceux ayant perdu un époxide. Les substances notées comme phagodissuadants actifs dans les expériences de choix ne sont pas toujours aussi actives en absence de choix. La valeur des tests dans l'évaluation du mode d'action des substances est discuté.

     

Données cytophysiologiques sur un organe excréteur particulier d'un insecte,Blatella germanica L. (Dictyoptère)

Résumé Les utricules, glandes annexes de l'appareil génital mâle deBlatella germanica, constituent un organe à la fois excréteur et sécréteur. Ils comportent un épithélium simple, formé d'un seul type de cellules qui cumulent ces deux fonctions. Le réticulum endoplasmique a un rôle primordial dans l'élimination des substances provenant de l'hémolymphe et qu'il transporte vers la lumière sous forme dissoute ou après cristallisation. L'excrétion des urates s'effectue en moins de 15 mn, la cristallisation en moins de 3 h. Les sphérocristaux sont constitués de plusieurs couches concentriques. Ils contiennent des urates et divers ions: Mg, K, Ca, P, Na, Cl, S et Cu. La structure et la fonction des utricules sont comparées à celles des tubes de Malpighi, la composition ionique des cristaux à celle de cristaux d'autres organes d'excrétion ou d'accumulation.

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Cyto-physiological observations on a peculiar excretory organ in the insectBlatella germanica L.

Summary The Utricules, male accessory glands ofBlatella germanica are both excretory and secretory organs. They are formed by a simple epithelium composed of one type of cells which performs those two functions. The endoplasmic reticulum plays an important role in the elimination of substances — either in solution or crystallized — from the haemolymph. The excretion of urates is initiated in less than 15 mn, crystallisation in less than 3 h. The concretions include numerous concentric strata which contain uric acid and a number of ions: Mg, K, Ca, P, Na, Cl, S, and Cu.A morphological and physiological comparison has been envisaged between the Utricules and the Malpighian tubules; also the ionic constitution of the concretions is compared with the composition of other excretory or accumulatory organs.

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Avec la collaboration technique de M^me C. Davy.     

Responses of Microplitis croceipes to host and nonhost plants of Heliothis virescens in a wind tunnel

The relative attractiveness of velvet leaf (Abutilon theophrasti Medicus), cotton (Gossypium hirsutum L.) (host plants) and groundcherry (Physalis angulata L.) (nonhost plant), and cotton plants with or without nectaries and with or without glands to Microplitis croceipes Cresson (Hymenoptera: Braconidae) was determined in a wind tunnel. Female parasitoids flew significantly more to glandless than to glanded cotton; response to nectaried and nectariless cotton was similar. Velvet leaf and cotton were favored significantly over groundcherry; parasitoids being equally responsive to both host plant species. Addition of larval frass alone or in combination with host larvae significantly improved the attractivity of the nonhost plant (groundcherry) to the parasitoids. There was no difference in attractiveness of groundcherry terminals with or without host larvae. Parasitoid search time was significantly increased with addition of larval frass. In the presence of cotton, however, kairomone-treated groundcherry remained unattractive.

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Résumé L'influence des nectaires et des glandes du coton, et l'attractivité des feuilles veloutées du coton (plante hôte) et de Physalis angulata sur Microplitis croceipes, ont été déterminées dans des expériences avec tunnel à vent. Les résultats ont montré que les parasitoïdes femelles sont significativement plus attirés par les cotons sans glandes que par les cotons glanduleux, tandis que la présence ou l'absence de nectaires ne modifie pas l'attractivité du coton. Elles réagissent de la même façon aux feuilles veloutées. P. angulata traité avec des crottes de chenilles, présenté seul ou en combinaison avec du coton, attire plus de femelles que des pousses de P. angulata non traitées. L'addition de chenilles hôtes seules n'améliore pas significativement l'attractivité de la plante. P. angulata traité avec des kairomones est demeuré inattractif quand il était proposé en même temps que du coton.

     

2-Undecanone, a constituent of the glandular trichomes of Lycopersicon hirsutum f. glabratum: Effects on Heliothis zea and Manduca sexta growth and survival

The effects of 2-undecanone, a compound found in the glandular trichomes of the wild tomato, Lycopersicon hirsutum f. glabratum C. H. Mull, PI 134417, on the larvae of Heliothis zea (Boddie) and Manduca sexta (L.) were studied by rearing the larvae on artificial diets containing this chemical. 2-Undecanone increased larval mortality of H. zea in the first 48 h when combined with 2-tridecanone, but not alone, and caused deformity and mortality of H. zea pupae both alone and in combination with 2-tridecanone. 2-Undecanone had no effect on M. sexta larvae or pupae. Potential implications of these findings for insect pest management are discussed.

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Résumé Le 2-undécanone est une methyle cétone qui se trouve avec le 2-tridécanone dans les extrémités des poils glandulaires des feuilles de la tomate sauvage: Lycopersicon hirsutum f. glabratum C. H. Mull, PI 134417. Notre étude entreprendait à rechercher le rôle du 2-undécanone dans la resistance de cette plante à Heliothis zea et Manduca sexta.Les produits chimiques synthétiques s'étaient incorporés en diète artificièlle sur laquelle les insectes ont élevés. Le 2-undécanone a causé peu de mortalité des larves de H. zea sauf quand il soit combiné avec le 2-tridécanone, dans quel cas on trouve, dans les premiers 48 heures, une augmentation de mortalité, en comparaison au 2-tridécanone seul. Aussi le 2-undécanone a causé les difformités des nymphes de H. zea et la mortalité dans l'étage de nymphe, toutes les deux seul et en combinaison avec le 2-tridécanone. En contrast, le 2-undécanone n'a pas produit un effet sur les larves ou nymphes de M. sexta.L'élevage sélective des lignes de tomates de niveau plus élevé de 2-undécanone pourrait utile pour la lutte contre le H. zea. En combinaison avec des niveaux élevés du 2-tridécanone, c'est possible de reduire les populations nuisibles des larves. Il peut aussi réduire le nombre des lépidoptères adultes produit dans la récolte de tomate. Toutefois, il ne serait pas probablement de valeur dans la lutte contre le M. sexta.

     

Wind tunnel flight responses by hymenopterous parasitoidCampoletis sonorensis to cotton cultivars and lines

The behavior of parasitoidCampoletis sonorensis females to cotton (Gossypium hirsutum) leaf odor sources was examined in a wind tunnel bioassay. Parasitoids exhibited oriented flights to cotton but not to inert sources, and flew in significantly greater proportion to glanded cotton when compared to glandless cotton in choice tests. A relative lack of volatile terpenes in glandless cotton may account for response differences. Significantly more parasitoids flew to theG. hirsutum cultivar Tamcot CAMD-E than to the diploid cottonsG. arboreum andG. anomalum in choice tests. Differences in volatile chemical composition of the diploid cottons may account for these results. The data are discussed with regard to host habitat location.

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Réponse en tunnel de vol du parasitoïdeCampoletis sonorensis aux lignées et cultivars de coton

Résumé Campoletis sonorensis (Cameron) est attiré par diverses plantes et manifeste une forte attraction pour le coton (Gossypium hirsutum L.). Le vol étant certainement le moyen utilisé lors de la détection d'habitats chez ce parasitoïde, un test biologique en tunnel de vol a été développé pour évaluer ces réponses de détection d'habitat chez des femelles deC. sonorensis en présence de coton. Des essais comparatifs ont montré l'existence de vols orientés vers le coton mais non vers des sources inertes, et, sur le coton, les vols ont été plus nombreux vers les plantes avec glandes que vers celles sans glande. Ces résultats sont apparus consistents sur trois paires de lignées avec et sans glandes. Le coton dépourvu de glande ne possède pas, ou seulement en faibles quantités, les terpènes volatils présent en quantités abondantes dans le coton avec glandes. Ce fait peut donc être reponsable des différences de comportement de vol observé envers les deux types de coton. Lors d'essais comparatifs, un nombre de parasitoïdes significativement supérieur a volé vers le cultivarG. hirsutum L. Tamcot CAMD-E par rapport aux espèces diploîdesG. arboreum etG. anomalum. Les cotons diploîdes manquent de certains terpènes volatils démontré attractifs pourC. sonorensis et ces différences peuvent expliquer les résultats observés. Des changements significatifs de réponse des parasitoïdes peuvent donc naître des variations de composition chimiques résultant de pression de sélection naturelles ou artificielles.

     

Host exploitation by parasitoids: local variations in foraging behaviour of females among populations of Trichogramma species

Using artificial patches of Ephestia kuehniella (Lepidoptera: Pyralidae) eggs, we compared two strains of Trichogramma cacoeciae Marchal and three strains of T. brassicae Bezdenko (Hymenoptera: Trichogrammatidae) for their strategies in colonizing hosts. The method by which females distribute their eggs among hosts was assessed either in terms of the average distance between parasitized hosts within a given patch, or of the average distance of attacks in discontinuous patches arranged in a circle.Within each strain, the traits increased as females aged; they vary among strains, their range of variations within T. cacoeciae falling within that of T. brassicae. Variations of both traits are correlated and strains can be easily classified according to their overall tendency to concentrate their attacks.The adaptive importance of the foraging behaviour of parasitoid insects suggests that differences reported here could reveal adaptive behavioural differentiations of natural populations in response to local variations in selective constraints, mainly those emanating from host diversity, abundance and distribution.

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Résumé Le mode de répartition des attaques parmi les hôtes est estimé par la distance moyenne entre les hôtes parasités dans une grande ooplaque homogène (500 hôtes) ou dans un système discontinu formé de six ooplaques de taille plus réduite (50 hôtes), régulièrement réparties sur un cercle.Pour chaque souche les deux caractères augmentent avec l'âge des femelles. Ils varient entre les souches, l'amplitude des variations au sein de l'espèce brassicae englobant celles observées chez cacoeciae.Les variations des deux caractères sont corrélées et les souches peuvent être classées suivant leur tendance plus ou moins marquée à concentrer leurs attaques.L'importance adaptative du comportement de colonisation des hôtes chez les insectes parasitoïdes laisse supposer que les différences constatées ici traduisent des différenciations locales des populations naturelles en réponse aux variations des contraintes sélectives, plus particulièrement celles qui sont liées à la diversité des hôtes, à leur abondance et à leur répartition.

     

Effect of ovipositional stimulants and diets on the growth and development of Trichogramma pretiosum in vitro

Ovipositional stimulants and diets were tested in vitro using several rearing methods to determine effects on the growth and development of Trichogramma pretiosum Riley. Highest yields of pupae were obtained when Manduca sexta (L.) hemolymph was added to a chicken egg yolk and milk diet. However, this hemolymph based diet (BD) produced low yields (6–7%) of adults. When a similar diet containing 20% M. sexta egg liquid (BDE) was used, the yields of adults increased 7–13 fold to as high as 75.9%. For T. pretiosum reared on the BDE diet in microtiter plates, the adult yields were 46.9 and 63.6%, respectively, when the ovipositional stimulants were either the KCl-MgSO₄ solution or the BDE diet. Thus, the harmful effects of the salt oviposition solution were significant but perhaps not so great as to prevent the use of this technique for in vitro mass production of T. pretiosum. Although the ovipositional salt solution reduced adult yields, the effect was much smaller than the nutritional or physiological effect of deleting M. sexta egg liquid from the diet.

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Résumé Une faible production de nymphes de Trichogramma pretiosum Riley a été obtenue quand le substrat alimentaire était de l'hémolymphe de Manduca sexta L. Un régime (BD) comprenant de l'hémolymphe, du jaune d'oeuf et du lait a donné une bonne production de nymphes mais une faible production d'adultes. L'addition de 20% de contenu d'oeufs de M. sexta en régime BD a donné jusqu'à 75,9% d'adultes. Quand l'exposition des oeufs de T. pretiosum a une solution stimulant la ponte (0,68% KCl, 0,60% MgSO₄, 7H₂O) a dépassé 6 h à 27°C, la survie des oeufs a été sérieusement affectée. Des expositions plus courtes ont été indispensables au succès de l'élevage in vitro; cependant l'exposition aux solutions salines a réduit la production d'adultes. Cet effet a été partiellement maîtrisé par l'addition du contenu d'oeufs au régime artificiel. Les effets négatifs de la solution saline ont été faibles en comparaison de la saisissante augmentation de la production d'adultes due à l'addition du contenu d'oeufs de M. sexta au régime à base d'hémolymphe (BD). Nous en concluons (1) que la présence de constituants des oeufs de l'hôte dans les régimes artificiels a provoqué les productions élevées indiquées par les autres auteurs utilisant des régimes à base d'hémolymphe; (2) que T. pretiosum et T. dendrolimi Matsumura ont des besoins nutritifs différents puisque d'autres auteurs ont obtenu des productions élevées de T. dendrolimi adultes avec des régimes alimentaires privés d'extraits d'oeufs. Sur les trois techniques d'élevage in vitro utilisées, la méthode dite de goutte multiple a donné les productions de nymphes et d'adultes de T. pretiosum les plus élevées et présente plusiers autres avantages significatifs. La production de masse in vitro de T. pretiosum dépend maintenant de l'identification et de la synthèse des facteurs de croissance contenus dans l'hémolymphe et les oeufs.

     

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.

     

Influence of host developmental state on host suitability and reproductive biology of the parasitoid Eucelatoria bryani

Eucelatoria bryani Sabrosky (Diptera: Tachinidae) successfully parasitized 2nd through 5th instars and prepupal Heliothis zea (Boddie) (Lepidoptera: Noctuidae) in the laboratory. Percent successful parasitism (that which resulted in the production of adult parasitoid progeny) increased with host developmental state, reaching 95% in 5th instars, but fell to 63% in prepupae. While 25% of the exposed prepupae metamorphosed to pupae, none developed into adults. E. bryani maggots emerged from only 5% of H. zea pupae. The mean number of fly puparia and adults produced per successfully parasitized larva increased with host stadium, reaching 14.5±1.33 (SEM) and 10.6±1.02, respectively, in prepupae. The sex ratio of adult parasitoid progeny per host larval stadium was variable, and did not appear to follow a pattern. A formula for calculating a host favorability index is presented. This index allows a direct comparison of the overall impact and reproductive potential of E. bryani attacking hosts of varying developmental states.

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Résumé Les influences de l'état de développement de l'hôte sur le taux de parasitisme, la production de descendants, l'émergence des adultes et le taux sexuel de la techinaire E. bryani Sabrosky ont été examinés au laboratoire. Un parasitisme réussi,-qui entraîne la formation d'un parasitoïde adulte-, s'effectue dans les chenilles de stades 2 à 5 et dans les prénymphes d'Heliothis zea Boddie. II s'agit d'un élargissement considérable de la gamme connue des tailles convenables d'hôtes. Bien que le parasitisme n'ait jamais réussi avec les chenilles de premier stade, une très forte mortalité, 93% a été observée quand ces petites chenilles ont été exposées à la tachinaire. Pour permettre l'introduction par le larvipositeur des asticots dans la chenille, la mouche perfore la cuticule de l'hôte avec un sclérite modifié; ainsi, une grande partie de la mortalité est provoquée vraisemblablement par le traumatisme dû au parasitoïde. Le succès du parasitisme a augmenté en fonction du développement de l'hôte du second stade (30%) au cinquième stade (95%), pour tomber à 63% dans les prénymphes. Cependant, aucune des prénymphes exposées aux mouches n'a été capable de donner des papillons.Les production moyennes de pupes et de mouches par chenille effectivement parasitée ont augmenté avec le stade de développement de l'hôte pouratteindre dans les prénymphes respectivement 14,5±1,33 et 10,6±1,02. Le taux sexuel des mouches obtenues a été très variable pour les différents stades de développement des chenilles, sans qu'aucune corrélation ait pu être mise en évidence. Une formule permettant de calculer un indice d'adéquation de l'hôte est proposé. Cet indice permet une comparaison directe des impacts globaux et des potentiels reproducteurs des femelles de E. bryani attaquant des hôtes à différents stades.

     

Masking of host plant odour in the olfactory orientation of the Colorado potato beetle

The odour of potato plants Solanum tuberosum L., elicits a true odour-conditioned positive anemotaxis in the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata Say. Blending the odour of non-host plant species, namely wild tomatoes Lycopersicon hirsutum f. glabratum C.H. Mull or cabbage Brassica oleracea L. var. gemmifera DC., with the attractive host plant odour blocks the release of upwind responses in non-experienced as well as experienced females. The neutralization of the beetle's orientation responses is obtained without repellency. It is expected that masking of host plant odour occurs often in mixed cropping systems.

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Résumé Un certain nombre d'articles rapporte une diminution du nombre des insectes phytophages spécialistes comme une conséquence à la diversification des agroécosystèmes (Altieri & Letourneau, 1982; Cromartie, 1981; Kareiva, 1983; Risch et al., 1983). Ainsi, il a été supposé que la présence de plantes non-hôtes pouvait interférer avec celle de plantes hôtes en modifiant la nature des informations chimiques parvenant aux insectes. Les modifications comportementales qui peuvent en résulter lors de l'attraction à distance sont toutefois encore peu claires. Les expérimentations présentées ici analysent les réponses individuelles du doryphore à diverses stimulations olfactives issues de plantes entières. Des femalles ont été ainsi étudiées un jour après l'émergeance en présence d'air vierge et d'air chargé d'odeurs de Solanum tuberosum, Lycopersicon hirsutum f. glabratum, Brassica oleracea var. gemmifera, ainsi que des mélanges, S. tuberosum avec L. hirsutum et S. tuberosum avec B. oleracea. A partir de l'enregistrement continu de l'activité locomotrice dans chaque condition (à l'aide du compensateur de locomotion), nous avons déterminé que L. hirsutum et B. oleracea masquaient l'odeur de la plante hôte S. tuberosum en supprimant la réponse anémotactique positive conditionnée par l'odeur de cette dernière. Les mélanges d'odeurs ainsi obtenus sont considérés comme neutres pour l'orientation à longue distance du doryphore. L'expérience préalable par le doryphore de l'ingestion de feuillage de pomme de terre ne modifie pas l'effet du camouflage obtenu. Ces résultats laissent penser qu'il est possible de limiter la découverte de la plante hôte chez les insectes, et que les méthodes de camouflages olfactives pourraient prévenir les attaques de certains ravageurs.

     

Dietary self-selection for vitamins and lipid by larvae of the corn earworm, Heliothis zea

Last instar larvae of the corn earworm, Heliothis zea (Boddie) (Lepidoptera: Noctuidae), require lipid and certain vitamins in their diet in order to complete larval development. When experimental larvae were offered two nutritionally incomplete diets, each lacking a different one of the requirements, they invariably ate from both diets, self-selecting a mixture that was nutritionally superior to either diet alone.

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Résumé Les chenilles de dernier stade d' H. zea (Boddie) (Lep.:Noctuidae) ont besoin de lipides et de certaines vitamines dans leur régime alimentaire, probablement parce qu'elles n'en contiennent pas assez provenant des stades précédents. Quand deux régimes incomplete ont été fournis aux chenilles (chacun privé différemment de l'un de ces consituants: lipide, chlorure de choline ou un ensemble de vitamines), elles ont consommé systématiquement des deux régimes et autosélectionné un aliment de qualité supèrieure à celle de chaque régime séparément. D'un autre côté, les chenilles témoins à qui on a offert deux régimes identiques et nutritionnellement complets, ont choisi apparemment leur aliment au hasard, et presque la moitié d'entre elles ont consommé exclusivement on presque exclusivement l'un des régimes, tandis que l'autre moitié a choise exclusivement or presque exclusivement l'autre.

     

Evasion of encapsulation by parasitoid correlated with the extent of host hemocyte pathology

The egg and larval stages of the generalist endoparasitoid Campoletis sonorensis Carlson (Hymenoptera: Ichneumonidae), which normally avoid the hemocytic reaction of many Lepidopteran host species, are encapsulated in 40% of Spodoptera frugiperda J. E. Smith (Lepidoptera: Noctuidae) larvae. The effect of parasitism on inhibiting the spreading ability of S. frugiperda plasmatocytes in vitro is more pronounced in susceptible larvae which fail to encapsulate the parasitoid than in resistant ones permitting parasitoid development. This suggests that induction of plasmatocyte pathology is relevant to the successful evasion of encapsulation by the parasitoid. Some granular cells disappear from the hemolymph of the parasitized resistant larvae, which implicates their involvement in the encapsulation reaction. Calyx fluid of C. sonorensis injected into host larvae produced effects on host hemocytes identical to natural parasitism. Several mechanism may cooperate to protect the parasitoid from encapsulation. The pathological reactions by the host plasmatocytes is one main manifestation of the immunosuppressive parasitoid effect. Results are discussed in regard to the known effects of C. sonorensis on Heliothis virescens Fabricius (Lepidoptera: Noctuidae) larval hemocytes which are totally unable to respond with a successful cellular defense reaction.

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Résumé L'ichneumonide Campoletis sonorensis Carlson, endoparasitoïde larvaire, se développe dans de nombreuses espèces de Lépidoptères. Son statut de généraliste est dû, notamment, à son aptitude à déjouer les défenses immunitaires de ses hôtes, c.a.d. la formation d'une capsule d'hémocytes autour de l'oeuf ou de la larve parasite. Cependant, chez le noctuide Spodoptera frugiperda J.E. Smith, C. sonorensis est encapsulé dans 40% des larves qu'il parasite. Nous avons étudié la population hémocytaire de deux catégories de larves de S. frugiperda, celles qualifiées de résistantes à C. sonorensis, et qui arrêtent son développement, et celles susceptibles où le parasitoïde échappe à l'encapsulation.Cinq types d'hémocytes ont été identifiés: les prohémocytes (PR), les sphérulocytes (SP), les granulocytes (GR), les plasmatocytes (PL) et les oenocytoïdes (OE). Chez les hôtes susceptibles et résistants, le parasite provoque une baisse identique de la concentration totale des hémocytes dans l'hémolymphe (THC). Par contre, les PLs sont davantage affectés chez les hôtes susceptibles que chez ceux résistants au parasitoïde. Les résultats montrent que, chez les hôtes susceptibles, 1) le nombre des PLs dans l'hémolymphe est davantage diminué, et 2) leur aptitude d'adhérence in vitro est davantage inhibée. Il existe donc une corrélation positive entre le degré de pathologies qui affectent les PLs de l'hôte et l'incapacité de celui-ci à encapsuler le parasitoïde. Ceci tend à démontrer le rôle-clé des PLs dans la réaction immunitaire d'encapsulation chez S. frugiperda, comme chez de nombreux insectes. De plus, ce résultat renforce l'hypothèse selon laquelle C. sonorensis éviterait l'encapsulation en agissant sur les hémocytes de l'hôte, et plus particulièrement sur les PLs. Inversement aux PLs, les GRs sont moins abondants dans l'hémolymphe des hôtes qui encapsulent C. sonorensis. Les GRs pourraient donc participer à la formation de la capsule hémocytaire.Il est possible que plusieurs facteurs contribuent à protéger C. sonorensis de l'encapsulation. Néanmoins, les pathologies affectant les hémocytes des hôtes parasités sont probablement une manifestation majeure de l'effet immunosuppresseur du parasitoïde.Les effets de C. sonorensis sur les hémocytes des larves parasitées peuvent être reproduits chez des larves saines, en leur injectant de venin extrait des glandes du calyx des femelles parasitoïdes. Ces sécrétions provenant de la glande du calyx, et normalement injectées dans l'hôte lors de l'oviposition, sont probablment responsable, au moins en partie, de l'effet immunosuppresseur du parasitoïde.Ces résultats peuvent être comparés à ceux obtenus chez l'hôte Heliothis virescens Fabricius (lépidoptère, noctuide) qui n'encapsule jamais C. sonorensis. Bien que le parasitoïde provoque les mêmes effets pathologiques sur les hémocytes des hôtes de S. frugiperda et d'H. virescens, on constate que l'effet apparait quelques heures après l'oviposition chez H. virescens, contre 48 heures post-oviposition chez S. frugiperda. Ce délai pourrait contribuer à la résistance immunitaire de certaines larves de S. frugiperda, résistantes, à C. sonorensis.

     

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.