Reproduction of the aphid Myzus persicae related to the mineral nutrition of potato plants

The fecundity and reproduction rate of caged Myzus persicae on leaves of potato plants growing on nutrient solutions with different anion and cation ratios were measured. The levels of total and soluble N in the leaves and the reproduction rate were found to be positively correlated with the amounts of N in the nutrient solutions. Longevity and reproduction rate were considerably less on 4-week-old plants than on 8-week-old plants; this difference is not correlated with the total N or soluble N-content of the leaves. When comparing aphid development on plants, daily variations in the amounts of N compounds in the leaves could provoke an erroneous basis for assessing the physiological condition of the host plant.

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Résumé Des pucerons Myzus persicae sont élevés individuellement dans des cages sur des feuilles de pommes de terre. Chaque expérience comporte deux groupes de plantes les unes âgées d'un mois, les autres de deux mois. Les plantes sont alimentées avec des solutions nutritives dans lesquelles le rapport d'anions ou cations est différent, mais qui demeurent ioniquement équilibrées.La reproduction de Myzus persicae, sur les plantes du même âge, montre une corrélation avec la quantité de N dans la solution nutritive et avec la teneur des feuilles en N total ou en N soluble.Le taux reproduction sur des plantes âgées de deux mois est en moyenne plus élevé que sur les plantes âgées d'un mois. Cette différence n'est pas en corrélation avec la teneur des feuilles en N total ou N soluble.Sur des plantes âgées de deux mois le nombre de jours productifs par femelle est plus élevé que sur des plantes âgées d'un mois.La teneur des feuilles en composés azotés peut montrer des fluctuations quotidiennes importantes; pendant la durée de l'expérience un échantillonnage fréquent est indispensable à l'obtention de données reproductibles.Le rapport de K/Mg dans les solutions nutritives n'a pas une influence significative sur la fécondité des pucerons.La teneur en eau des feuilles n'est pas influencée par les différentes solutions nutritives ni par l'âge de la plante.Si on permet aux pucerons de se développer librement sur les plantes, on constate que la densité de population est la même sur les différentes solutions nutritives. La nutrition minérale n'influence pas de façon significative les pourcentages de production d'insectes ailés.

     

Effects of dietary sucrose concentration on aphid honeydew carbohydrate levels and rates of excretion

Honeydew droplets freshly excreted by two aphid species, Myzus persicae (Sulz.) and Acyrthosiphon pisum (Harr.), feeding on nutritionally adequate, artificial diets containing 10–40% w/v sucrose, were collected in oil. The volume, frequency of excretion, and carbohydrate content of the droplets were determined by measuring the diameter of the droplets in the oil, by recording the number of droplets excreted per aphid per hour, and by using a quantitative colorimetric method for estimating carbohydrates. Rates for the intake or excretion of fluid, the intake and absorption of sucrose, and the excretion of carbohydrate were consequently calculated for the two species on each dietary sucrose concentration. The percentage of dietary sucrose absorbed by the aphids ranged from 36% on diet with 40% sucrose to 97% on diet with 10% sucrose. Such honeydew/diet relationships may allow one to use honeydew carbohydrate concentrations to estimate the sucrose concentrations of the phloem sap ingested by aphids feeding on host plants.

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Résumé Des gouttelettes de miellat fraîchement excrétées par deux espèces de pucerons, Myzus persicae (Sulz.) et Acyrthosiphon pisum (Harr.), pucerons nourris sur des régimes nutritifs synthétiques contenant 10–40% de saccharose, ont été récupérées dans de l'huile. Le volume des gouttelettes a été déterminé en mesurant leur diamètre individuel dans l'huile, la fréquence d'excrétion établie par le nombre de gouttelettes excrétées par puceron par heure, et la teneur en glucides par une méthode d'analyse colorimétrique quantitative. Les taux d'ingestion et d'excrétion de liquide, d'ingestion et d'absorption de saccharose ainsi que les taux d'excrétion de glucides ont été par la suite calculés pour les deux espèces d'aphides nourris sur les différentes concentrations de saccharose. Le pourcentage de saccharose alimentaire absorbé par les aphides a été de 36% sur le régime contenant 40% de ce glucide, mais s'est élevé à 97% sur le régime ne contenant que 10% de saccharose. D'après ces relations miellat/régime nutritif, et en connaissant la teneur du miellat en glucides, on peut faire une approximation de la concentration du saccharose dans la sève élaborée du phloème ingérée par les aphides.

     

Aphid repellent sesquiterpenes in glandular trichomes of Solanum berthaultii and S. tuberosum

Exudate from glandular trichomes of the wild potato species, Solanum berthaultii Hawkes, and the cultivated potato, S. tuberosum L., contained volatile substances including sesquiterpenes when examined with gas chromatography/mass spectrometry procedures. Sesquiterpenes were the major volatile constituents of Type A trichome exudate but were a minor constituent of Type B exudate. Sesquiterpene mixtures of the two potato species differed qualitatively and quantitatively. -Caryophyllene and E--Farnesene were major components identified in Type A trichome exudate of the cultivated potato. Sesquiterpene mixtures of both potato species were repellent to the green peach aphid, Myzus persicae (Sulzer). The role of trichome sesquiterpenes as a determinant of aphid behavior on the two potato species and in the expression of host resistance is discussed.

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Résumé L'examen en chromatographie gazeuse et en spectométrie de masse a révélé la présence de substances volatiles contenant des sesquiterpènes dans l'exsudat des trichômes glandulaires des pommes de terre sauvage (Solanum berthaultii) et cultivée (S. tuberosum). Les sesquiterpènes étaient le principal composé volatile de l'exsudat de type A, tandis qu'ils n'étaient que faiblement représentés dans l'exsudat de type B. Les mélanges de sesquiterpènes des deux espèces différaient qualitativement et quantitativement. Le -Caryophyllène et le E--Farnesène constituaient les principaux composés identifiés dans l'exsudat de trichôme de type A de S. tuberosum. Les mélanges sesquiterpéniques des deux espèces ont repousée Myzus persicae Sulzer. La discussion a porté sur l'influence des sesquiterpènes des trichômes dans la définition du comportement des pucerons sur ces deux plantes et sur la manifestation de la résistance de l'hôte.

     

The influence of secondary plant substances on the growth and development of Myzus persicae of Beijing

Green peach aphids Myzus persicae from the Beijing region, maintained on greenhouse tobacco plants, were reared on modified artificial diet; sinigrin, tomatine, nicotine, gossypol, phlorizin, inulin and malic acid were added separately in concentrations of 0.1% or 0.2%. In preference tests none of the diets enriched by secondary substances was more acceptable than the basal diet. Diet uptake during larval development was determined quantitatively by using C¹⁴ glycine in the diets. For the basal diet the total uptake during larval development was about 1.16 l/aphid. The addition of secondary plant substances to the diet caused reductions of uptake to different degrees in the order: nicotine>phlorizin>gossypol>tomatine>malic acid>inulin>sinigrin. The larvae feeding on diets containing sinigrin or tomatine from the second day after birth seemed to have a much higher tolerance for sinigrin than tomatine, with a mortality of 9.6% within 7 days of rearing for the former and 89.4% for the latter. Hence this aphid differs from that occurring in the Netherlands in that the latter has a higher tolerance towards tomatine. The addition of inulin, malic acid or sinigrin did not cause a significant difference in the rate of larval development or in adult longevity. Diets containing these substances could support the aphid's development and reproduction for at least three generations.

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Résumé Des Myzus persicae de la région de Beijing, conservés sur tabac en serre, ont été élevés sur un régime artificiel voisin de celui de Dadd & Mittler (1966); sinigrine, tomatine, nicotine, gossypol, phlorizine, inuline et acide malique ont été ajoutés séparément aux concentrations de 0,1 et 0,2%. En comparant les préférences, aucun des régimes enrichis en substances secondaires n'était supérieur au régime de base. La prise alimentaire pendant le développement larvaire a été quantifiée en utilisant de la glycine C¹⁴ dans le régime. Les èlevages étaient conduits à 25±1 °C et H. R. 85% et une photopériode J/N: 16/8. Le prélèvement total de régime de base pendant le développement larvaire était environ 1,16 l/puceron. L'addition de substances secondaires végétales au régime induit de façon inégale le prélèvement, dans l'ordre suivant: nicotine>phlorizine>gossypol>tomatine>acide malique>inuline>sinigrine. Les larves consommant sur des régimes contenant de la sinigrine ou de la tomatine à partir du second jour après la naissance semblent prèsenter une plus grande tolèrance pour la sinigrine que la tomatine, avec une mortalité de 9,6% en 7 jours d'élevage pour la première et 89,4% pour la seconde. Ainsi ces pucerons diffèrent de ceux de Hollande, puisque ces derniers tolèrent plus la tomatine (Schoonhoven & Derksen-Koppers, 1976). L'addition d'inuline, d'acide malique ou de sinigrine ne provoque pas de différence significative dans le taux de développement larvaire ou la longévité des adultes. Des régimes contenant ces substances pourraient permettre le développement et la reproduction de pucerons pendant au moins 3 générations.

     

Mechanisms of host discrimination and intraspecific competition in the aphid parasitoid Ephedrus cerasicola

The aphid parasitoid Ephedrus cerasicola Starý (Hymenoptera: Aphidiidae) discriminates between parasitized and unparasitized aphid hosts (Myzus persicae (Sulzer), Homoptera: Aphididae) in two different ways. By antennal contact with the parasitized host, it can detect an external marking pheromone which is effective only for a few hours. The behaviour of the parasitoid also indicated that it responded to an internal marker, probably by means of chemoreceptors on the ovipositor. The parasitoid behaviour was studied in encounters with parasitized hosts 0–10 min, 2–3 h, 6–7 h and 23–24 h after the first parasitization. Aphids were superparasitized within 1 h or after 24 h, and aphids in each experiment were later dissected at two different times. It is suggested that the supernumerary offspring were eliminated by chemical means, whether the time between the two ovipositions was 0–1 h or 24 h.

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Résumé Le parasitoïde de puceron, E. cerasicola Starý (Hym.: Aphidiidae) sélectionne les pucerons, Myzus persicae (Sulzer), parasités ou non, de deux façons différentes. Il peut percevoir une phéromone externe de marquage perceptible seulement pendant quelques heures par contact antennaire. Son comportement montre qu'il réagit aussi à un marquage interne, probablement par des chémorécepteurs de sa tarière. Le comportement du parasitoïde a été étudié en le mettant en contact avec des hôtes parasités depuis 0–10 min, 2–3 h, 6–7 h et 23–24 h. Les pucerons ont été surparasités pendant la première heure ou après 24 heures. Les pucerons de toutes les expériences ont été disséqués à deux moments différents. Ceci a conduit à estimer que les descendants en surnombre ont été éliminés chimiquement quand la période entre deux pontes successives était inférieure à 1 h ou supérieure à 24 h.

     

Effects of crowding on clonal cultures of myzus persicae (sulz.)

Nymph production of the green peach aphid Myzus persicae decreased significantly under crowded conditions in leaf cages and on whole plants. The reduction was mainly caused by a reduced reproductive period but mean daily nymph production was also slightly decreased. Crowding also caused increased restlessness and a tendency for aphids to fall from plants. There were significant differences in nymph production among clones maintained under identical conditions of crowding.

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Résumé La fécondité du puceron vert de pècher, Myzus persicae, subit une réduction significative lorsqu'il y a surpopulation dans les cages sur les fehilles et sur les plantes entières. En cas de groupement excessif, la diminution de leur longévité est considérable, mais la moyenne de la production quotidienne des nymphes décroît légèrement. De plus, la surpopulation augmente l'inquiétude parmi les aphides qui par suite développent une tendance à tomber des plantes. La comparaison dans des conditions identiques, des clones des Etats du Washington et de l'Orégon produisirent des effets différents: le clone d'Orégon 02K4 et Idaho, produisit un nombre de nymphes considérablement plus élevé alors que le clone d'Orégon 03D6, comme les clones du Washington et de l'Etat de Californie maintinrent une population réduite pendant un mois.

     

Sublethal effects of aldicarb on the behaviour of Aphis fabae and two clones of Myzus persicae and on the transmission of beet mosaic virus by these aphids

In laboratory experiments treatment of sugar-beet plants with aldicarb stimulated the mobility of Aphis fabae and two clones of Myzus persicae which were susceptible (S) and resistant (R) to carbamate-based insecticides, respectively. On the other hand, the number of aphids probing and the total number of probes made was reduced, and hence the transmission of beet mosaic virus (BMV) was restricted. In outdoor experiments the spread of BMV from aldicarb-treated plants by naturally infesting aphids was also restricted. The number of infected plants decreased with increasing distance from the sources of infection.

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Résumé Des plantes de betterave traitées au laboratoire avec de l'aldicarbe ont stimulé la mobilité d'Aphis fabae et de deux clones de Myzus persicae, l'un sensible et l'autre résistant à des insecticides contenant des carbamates. Par ailleurs, le nombre de pucerons en train de sonder les feuilles ainsi que le nombre total de sondages ont été réduits et ainsi la transmission du virus de la mosaïque de la betterave (BMV) a été limitée. Dans des expériences à l'extérieur, la vitesse de propagation de BMV par des pucerons sur des plantes traitées à l'aldicarbe a été aussi plus limitée. Le nombre de plantes contaminées diminuait avec la distance de la source de contamination.

     

Effects of aluminum mulch on fecundity of apterous Myzus persicae on head lettuce in a field planting

Head lettuce field plantings were artificially infested with apterous adults of the green peach aphid, Myzus persicae (Sulzer). Significantly greater aphid fecundity was demonstrated on plants grown through aluminum-coated construction paper than on plants grown on bare soil. Higher temperatures and host-plant physiology were factors modified by the mulch, and could have resulted in larger aphid populations on plants grown over a reflective surface as the season progressed. Faster plant growth and a significantly larger yield per head of lettuce also resulted from the use of the aluminum mulch. The incidence of a leafhopper-borne plant disease, aster yellows, was significantly reduced on head lettuce in the aluminum mulch plots.

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Résumé Des cultures de laitue ont été artificiellement contaminées avec des adultes aptères de Myzus persicae. La fécondité a été significativement augmentée sur les plantes poussant sur un sol recouvert par un voile d'aluminium, comparées à celles poussant sur un sol nu. Cette augmentation pourrait entrainer des populations de pucerons de plus en plus importantes, au fur et à mesure de l'avancement de la saison, sur les plantes poussant au dessus d'une surface fortement réfléchissante. L'utilisation du voile d'aluminium a provoqué simultanément une accélération de la croissance et une augmentation des rendements de laitue. Ces résultats semblent dus à une augmentation de la température diurne, à une meilleure conservation de l'humidité et à une plus forte réflexion de la lumière lorsqu'il y a présence de voile d'aluminium. Par aulleurs, les dégâts provoqués sur feuilles par les germes pathogénes transmis par les Cicadelles delles sont significativement plus rares sur sol couvert de voile d'aluminium.

     

Functional significance of indole alkylamines linked to nutritional factors in wing development of the aphid Myzus persicae

Presumptive alatiform larvae deposited by groups of plant-reared apterous Myzus persicae can be diverted to an apterous course of development on artificial diets, which, although providing all essential nutrients, have an amino nitrogen ratio suboptimal for growth. These results are in contradiction to a widely accepted assumption that poor nutrition induces alata-production. Experiments with a newly developed continuous-flow artificial feeding apparatus for aphids showed that a nutritionally imbalanced diet may indeed favour wing production in case such a diet stimulates restlessness of the aphids. The tendency to follow an apterous course of development can be neutralized by inhibitors of the synthesis of indole alkylamines in new-born larvae, reared under conditions of controlled crowding stimuli. The possible significance of monoamine metabolism in wing formation of M. persicae is discussed.

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Résumé Des larves présumées alatiformes, nées d'aptères de Myzus persicae élevées sur des plantes, peuvent donner des aptères quand elles sont transférées sur des milieux artificiels d'une composition appropriée. Ces milieux contiennent tous les éléments nutritifs essentiels pour la croissance, seule la proportion des acides aminés est suboptimale. Ces résultats sont en contradiction avec l'opinion générale qu'une nutrition déficiente a pour conséquence la production d'alatiformes.À l'aide d'un appareil nouvellement mis au point et avec lequel il est possible d'assurer une alimentation continue des pucerons, on a pu mettre en évidence que la production d'alatiformes est possible sur un milieu nutritif suboptimal, mais il s'est révélé que cela est dû à l'augmentation de l'agitation des larves.Dans les larves nouvellement nées et élvées dans des conditions d'une surpopulation contrôlée, la tendance des pucerons à devenir aptères peut être neutralisée par des inhibiteurs de la synthèse des indol-alkylamines. L'importance du metabolisme des mono-amines dans la formation des ailes est discutée.

     

Effect of gramine in the resistance of barley seedlings to the aphid Rhopalosiphum padi

Gramine (N,N-Dimethyl-3-aminomethylindole) content in various barley cultivars varied from 0 to 2.6 mmoles/kg fresh weight. Those cultivars which were lacking gramine were the most susceptible to the aphid Rhopalosiphum padi (L.). The population growth rate of R. padi negatively correlated with gramine content in leaves of barley seedlings. In addition, gramine incorporated in artificial diets decreased survival, amount of diet ingested and reproduction of aphids at concentrations similar to those found in plant leaves. Thus, it is suggested that gramine may be one of the factors responsible for the resistance of barley seedlings to R. padi.

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Résumé La teneur de gramine (N,N-dimethyl-3-aminomethyl-indole) dans différentes cultures de seigle présente des variations comprises entre 0 et 2,8 mmoles/Kg (poids frois). Les varietés dépourvues de gramine sont plus sensibles à l'attaque des pucerons. Le taux de croissance de la population des Rhopalosiphum padi a une correlation négative avec la teneur en gramine des feuilles de plantules de seigle. D'ailleurs, la gramine diminue les taux de nourrissement, de survie et de réproduction des pucerons alimentés avec des diètes artificielles contenant des concentrations du produit testé, similaire à celles trouvées pour les feuilles des plantes. Donc, on suggèrent que la gramine peut être un des facteurs responsables de la résistance des plantules de seigle contre l'attaque de Rhopalosiphum padi.

     

Foraging by the aphid parasitoid Ephedrus cerasicola for patchily distributed hosts

Females of the aphid parasitoid Ephedrus cerasicola were released into small glasshouses containing 20–25 paprika plants (Capsicum annuum L.), either aphid-free (controls) or infested with different numbers of Myzus persicae (Sulzer), i.e. from 0 to about 1000 aphids per plant. The number of parasitoids per plant were counted 1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 5 h, 6 h, 8 h and about 24 h after the release. During the last inspection (24 h) the parasitoids were removed. In the aphid-infested houses, the parasitoids soon gathered on the most heavily infested plants (500–1000 aphids per plant), while the aphid-free and low-infested plants (50–200 aphids per plant) were almost free from parasitoids. In the aphid-free houses, a significantly lower portion of the released parasitoids were found on the plants, and they did not show any preference for certain plants. The percentage parasitism, based on mummies on the plants, was rather density independent after a slight peak on plants with about 50 aphids. No superparasitism was found by dissection of aphids.

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Résumé Des femelles de l'aphidophage Ephedrus cerasicola ont été lachées dans de petites serres contenant 20 à 25 pieds de paprika (Capsicum annuum), contaminés par des effectifs de 0 (témoins) à 1000 pucerons (Myzus persicae) par pied. Le nombre de parasitoïdes par plante a été rélevé 1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 5 h, 6 h, 8 h, et environ 24 h après leur libération. Les E. cerasicola adultes ont été retirés lors de la dernière inspection (24 h). Dans les serres infestées, les femelles se rassemblent sur les plantes les plus contaminées (500 à 1000 pucerons par pied), tandis que les plantes sans pucerons ou faiblement contaminées (50 à 200 par plante) n'en avaient presque pas. Dans les serres sans pucerons, des femelles en proportion significativement plus faible ont été trouvées sur les plantes, sans qu'elles aient manifesté une préférence pour certaines d'entre elles. Le taux de parasitisme, d'après le nombre de momies par plante, est apparu plutôt indépendant de la densité, après un faible pic pour les plantes avec environ 50 pucerons. Les dissections de pucerons n'ont révélé aucun superparasitisme.

     

The roles of temperature and food quality in affecting the performance of the alder aphid, Pterocallis alni

Six successive summer generations of the alder aphid (Pterocallis alni (DeGeer) (Homoptera: Callaphididae)) were reared simultaneously in the field and under controlled temperature conditions in the laboratory. The growth and reproduction of each generation were recorded. The available food quality for the aphids was measured by weekly analysis of foliar soluble nitrogen concentrations. Although there was a significant change in leaf soluble nitrogen during the season, the decline was only 23% and this did not appear to have an adverse effect on the performance of this aphid. Instead, the major environmental factor affecting the aphid is temperature. This is evidenced by the facts that when aphids were reared at constant temperatures, there were no differences in generation performance, even though food quality varied seasonally. In addition, all generations of the aphid posess the same number of ovarioles, indicating that there is no pre-programmed anticipation of a seasonal deterioration in food quality in this aphid species.

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Résumé P. alni DeGeer (Homopt. Callaphididae) vit sur Alnus glutinosa Gaertner pendant toute l'année. L'aulne étant un arbre fixant l'azote, cette étude a été entreprise pour examiner la croissance et la reproduction de ce puceron sur cet arbre afin d'expliquer les changements de la dynamique de sa population. 6 générations successives estivales ont été élevées dans la nature et en température constante au laboratoire. La qualité de l'aliment a été mesurée chaque semaine par une microkjeldahl analyse des concentrations foliaires en azote soluble. La qualité de l'aliment varie saisonnière, mais ne diminue que de 23%; elle semble n'avoir que peu d'effets sur le puceron, puisque la fécondité dans la nature n'est réduite que pendant une génération. Quand la température est maintenue constante, il n'y a pas de différences entre les performances des différentes générations de pucerons. Ainsi, les changements saisonniers dans la croissance et la reproduction des pucerons sont provoqués par la température et non par la qualité de l'aliment.

     

Stylet penetration by two aphid species on susceptible and resistant lettuce

The probing behavior of two aphid species, Myzus persicae (Sulz.) and Nasonovia ribisnigri (Mosley), was electronically monitored on susceptible and resistant lettuce lines using a DC amplifier. A waveform pattern associated with extracellular stylet pathway activities, pattern C, occurred for longer periods when either aphid species probed resistant plants. This pattern is usually regularly interrupted by drops in electrical potential lasting a few seconds, reflecting cell membrane punctures followed by rapid withdrawal of the stylet tips. For M. persicae on resistant lettuce a large increase in pattern C without these potential drops accounted for the increased duration of this pattern. For N. ribisnigri the increase in pathway activity on resistant plants was due to an increase in the more typical pattern C with potential drops, as well as to an increased duration of pattern F, associated with a curious type of stylet penetration within cell walls. Both aphids made more but shorter probes on resistant than on susceptible plants, and these probes led less frequently to periods of sieve element contact and ingestion. The effects of resistance appear to involve both mesophyll and phloem factors. The underlying mechanisms, however, remain unclear. The results indicate which stylet penetration activities or waveform patterns are of interest for further investigation of resistance mechanisms.

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Résumé Le comportement de sondage de variétés sensibles et résistantes de laitues par deux espèces de pucerons, Myzus persicae (Sulz.) et Nasonovia ribisnigri (Mosley), a été enregistré électroniquement en utilisant un amplificateur DC. Les deux espèces de pucerons ont présenté une amplification de l'onde de type C associée au cheminement extracellulaire des stylets lors du sondage des variétés résistantes. Cette onde est normalement interrompue par des chutes de quelques secondes du potentiel électrique, traduisant des ponctions de la membrane cellulaire suivies par un rapide retrait de l'extrémité des stylets. La forte augmentation de l'onde C mais sans chutes de potentiel rend compte de la plus longue durée de cette onde chez M. persicae sur laitue résistante. L'accroissement du cheminement des stylets chez N. ribisnigri sur plantes résistantes est dû à une augmentation de l'onde C typique avec chutes de potentiel, ainsi qu'à une prolongation de l'onde F liée à la pénétration des stylets dans les parois cellulaires. Les deux espèces font des sondages plus brefs et plus nombreux sur variétés résistantes, et ces sondages entraînent des contacts moins fréquents avec les éléments criblés et débouchent moins souvent sur de l'ingestion. Les effects de la résistance semblent impliquer des facteurs liés à la fois au mésophylle et au phloème. Les mécanismes sous-jacents, cependant, ne sont pas encore clairs. Ces résultats Montrent que l'examen des ondes liées à la pénétration des stylets est important pour des études ultérieures sur les mécanismes de résistance.

     

Behavioral interactions between three birch aphid species and Adalia bipunctata larvae

First and fourth instars of three birch aphid species were exposed to first and fourth instars of Adalia bipunctata (L.), the most common aphid predator on silver birch, Betula pendula Roth, in northern California. Defensive behavior differed by aphid species. Euceraphis betulae (Koch) (Eb), the most successful escapee, was highly mobile and frequently walked away from coccinellid larvae. Betulaphis brevipilosa Börner (Bb), a flat, sessile species, was the least successful aphid at actively escaping from A. bipunctata larvae, but could passively escape detection when coccinellid larvae walked over nymphs and did not perceive them. Active escape behavior was much safer for aphids than passive avoidance of detection. Both instars of Eb and fourth instars of Callipterinella calliptera (Hartig) (Cc) escaped from coccinellid larvae more frequently when approached from the front, apparently using vision for pre-contact detection of A. bipunctata. These aphids avoided physical contact with larger predators more often than with smaller predators. Level of predation by A. bipunctata on these three aphid species is dependent upon types of aphid defense.

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Résumé Des larves de premier et troisième stades de 3 espèces de pucerons du bouleau: Betulaphis brevipilosa, Callipterinella calliptera et Euceraphis betulae ont été exposées aux attaques des larves du premier et du quatrième stades d'Adalia bipunctata, prédateur le plus fréquent de pucerons sur Betula pendula en Californie du Nord. Le comportement défensif dépend beaucoup de l'espèce de puceron. E. betulae, qui s'échappe avec le plus de succès, est très mobile et s'écarte fréquemment des larves agressives de coccinelles. B. brevipilosa, espèce plate, sessile, a le moins de succès dans la protection active contre les attaques des larves de A. bipunctata, mais elle peut échapper passivement à la détection des larves de coccinelles qui ne peuvent pas les discerner lorsqu'elles circulent parmi les larves de pucerons. E. betulae (aux deux stades) et C. calliptera (au quatrième) échappent le plus aux larves de coccinelles qui attaquent de front, ce qui laisse supposer que la vision permet de détecter A. bipunctata avant le contact. Le succès des larves de coccinelles varie selon les stades du puceron et de la coccinelle. Les possibilités d'obtention de niveaux de prédation élevés de ces 3 pucerons par A. bipunctata dépend du type de protection du puceron.

     

Quantifying the effects of predators on aphid populations

Four methods of analysis based on a simple population model and applicable to aphid and predator field density data are described. Two of the analyses determine the extent to which predators accounted for an observed change in aphid densities, and the other two estimate by how much the aphid population would have increased if the predators had not been present. The methods are illustrated with examples taken from cereal aphid research, and their advantages and limitations are discussed.

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Résumé Quatre méthodes d'analyse, basées sur un modèle de population simple, applicables aux données concernant les densités de pucerons et de prédateurs dans la nature, sont décrites. Deux des analyses déterminent l'importance de l'intervention des prédateurs lorsque l'on observe une modification de la densité de pucerons; les deux autres estiment de combien la population de pucerons aurait dû s'accroître en l'absence de prédateurs. Ces méthodes sont illustrées d'exemples tirés des recherches sur les pucerons des céréales. Possibilités et limites de ces méthodes sont discutées.

     

Components of resistance to Aphis fabae in faba bean cultivars

An aphid rate of increase index was used as a comparative measure of antibiotic resistance to Aphis fabae Scopoli (Homoptera: Aphididae) in five faba bean cultivars. The index was measured over a range of bioassays in laboratory and field, with seedlings and older plants, with three different previous aphid hosts and with two different aphid clones. Antixenotic resistance was measured by recording host selection and acceptance of the same cultivars by alate aphids. Cultivars which were antibiotically resistant were also antixenotically resistant. Antibiotic, but not antixenotic resistance, was less effective in the field than in the laboratory. The resistance of cv. Herra was influenced by previous aphid host, aphid clone and plant age but the resistance of Line 14 was more stable. Honeydew production was measured; aphids on resistant cultivars produced less honeydew of lower amino acid concentration than those on susceptible cultivars.

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Résumé L'importance des composantes antibiotique et antixénotique de la résistance de la fève à A. fabae a été évaluée dans différentes conditions au champ et au laboratoire.Un indice de performance du puceron sur des cultivars témoins très voisins du taux intrinsèque d'accroissement naturel a été utilisé pour les mesures comparant la résistance antibiotique. La lignée 14 et le cv. Herra ont été les plus résistants des 5 cultivars examinés. La résistance antibiotique de 14 par comparaison avec les cultivars sensibles n'a pas été modifiée par l'âge de la plante, le clone de puceron ou les cultivars qu'avaient eu précédemment les pucerons dans des expériences de laboiratoire. La résistance de Herra était moins stable. Les différences entre résistances antibiotiques des cultivars était plus faible en champ où aucune différence significative dans les taux de multiplication des pucerons n'a été observée.L'antixénose a été évaluée au laboratoire en mesurant les taux d'installation des ailés sur les cultivars et les taux d'acceptation des ailés quand ils avaient été placés sur les cultivars. La résistance antixénotique a refleté la résistance antibiotique. L'antixénose reste efficace quand aucun cultivar sensible alternatif était disponible. Des observations sur des infestations précoces de pucerons sur parcelles ont laissé penser que l'antixénose était effective aux mêmes niveaux au champ et au laboratoire.Les pucerons s'alimentant sur des cultivars résistants ont produit moins de miellat avec une plus faible concentration en acides aminés.Ces résultats font penser que les efforts dans la sélection pour la résistance à A. fabae devraient être orientés vers l'antixénose pour laquelle un screening rapide en laboratoire pourrait être efficace.

     

Laboratory studies on the effects of fungicides, acaricides and insecticides on the entomopathogenic fungus, Verticillium lecanii

Tests on agar suggested that several fungicides, insecticides and acaricides could be recommended for use with the fungus, Verticillium lecanii (Zimm) Viégas; some chemicals, benodanil, oxycarboxin, iprodione, vinclozolin, dinocap, carbaryl, dicofol, dienochlor, pirimicarb, permethrin and white oil are in theory sufficiently innocuous to V. lecanii for spraying simultaneously with is spores while separate aphlications would be recommended for diflubenzuron which is slightly more toxic. Results of tests on aphids with some of the compounds of greater but intermediate toxicity on agar, suggested that separate applications are advisable with bupirimate, pyrazaphos, triforine, cyhexatin, dioxathion and tetradifon but any use of zineb is best avoided. The most toxic compounds on agar in this study were thiram, captan, maneb, mancozeb, chlorothalonil, dichlofluanid, fenarimol, imazalil, BTS 40542, quinomethionate, fluotrimazole and diazinon. Of these compounds tested with V. lecanii on aphids, captan, chlorothalonil, dichlofluanid, quinomethionate and thiram proved to be incompatible with V. lecanii but fenarimol proved relatively harmless. On the basis of the results of this study, careful selection of pesticides and fungicides would permit the combined use of V. lecanii and chemicals in integrated control programmes.

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Résumé Des tests sur agar ont suggéré que plusieurs fongicides, insecticides et acaracides pouvaient être recommandés pour une utilisation simultanée avec le champignon Verticillium lecanii (Zimm) Viégas; quelques substances chimiques — benodanil, oxycarboxine, iprodione, vinelozoline, dinocap, carbaryl, dicofol, dienochlor, pirimicarb, permethrine et huile blanche — sont en théorie suffisamment innoffensives contre V. lecanii pour être pulvérisées simultanément avec ses spores, tandis que des applications séparées devraient être préconisées pour le diflubenzuron qui est légèrement plus toxique. Les résultats d'essais sur agar, contre des aphides, avec quelques produits de toxicité plus élevée mais cependant moyenne, ont conduit à suggérer des applications séparées pour: bupirimate, pyrazaphos, triforine, cyhexatine, dioxathion et tetradifon, mais d'éviter toute utilisation de zineb. Les produits les plus toxiques sur agar ont été: thiram, captan, maneb, mancozeb, chlorothalonil, dichlofluanide, fenarimol, imazalil, BTS 40542, quinomethionate, fluotrimazole et diazinon. Après essais contre aphides, avec V. lecanii, captan, chlorothalonil, dichlofluanide, quinomethionate et thiram ont montré leur incompatibilité avec V. lecanii, tandis que fenarimol se montrait relativement sans nocivité. Sur la base des résultats de cette étude, une sélection soigneuse des pesticides et des fongicides devrait permettre l'utilisation combinée de V. lecanii et de produits chimiques dans des programmes de lutte intégrée.

     

Feeding and excretion by the pea aphid, Acyrthosiphon pisum (Harr.) (Homoptera: Aphididae), reared on different varieties of peas

The amount of honeydew excreted by the pea aphid, Acyrthosiphon pisum (Harr.), reared singly and in groups on susceptible resistant varieties of peas, Pisum sativum L., grown under greenhouse conditions, was measured. Excretion by isolated aphids was interrupted at moulting for mean periods of 12 and 16 hr, and between moults and in the adult stage for mean periods of 3 to 15 hr, although in many cases the aphids remained in the feeding position. Droplet volume, frequency, and rate of excretion were generally proportional to the susceptibility of the host variety on which the aphids were feeding. The rate of feeding on susceptible varieties was higher and contributed therefore to the faster rate of aphid growth; a greater proportion of the material ingested was excreted and a lesser proportion assimilated than on resistant varieties. Honeydew from aphids feeding on susceptible varieties usually contained a slightly higher concentration of free amino acids and amides.

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Résumê La production de miellat par le puceron du pois, Acyrthosiphon pisum (Harr.), élevé isolément et en groupes a été mesurée sur des variétés sensibles et résistantes de pois, Pisum sativum L., cultivées en serre. La production de miellat par les pucerons isolés fut interrompue au moment de la mue durant les périodes moyennes de 12 et 16 hr; elle fut interrompue entre les mues et ausi au stade adulte durant des périodes moyennes de 3 á 15 hr, même lorsque les aphides en observation paraissaient se nourrir, le bout de leur rostre étant placé sur les nervures des feuilles. Le volume moyen des gouttelettes, la fréquence et le taux d'excrétion furent en général proportionnels au degré de sensibilité de la variétéhôte. Le taux d'ingestion de ces insectes fut plus élevé lorsqu'ils se nourrissaient sur les variétés sensibles, contribuant ainsi à accélérer leur croissance. Une plus grande proportion de la matière ingérée fut excrétée et une proportion moindre assimilée sur les plantes sensibles. Le miellat des pucerons se nourrissant sur les variétés sensibles avait une teneur légèrement plus élevée en amides et acides aminés.

     

Searching behaviour and cereal aphid consumption by Bembidion lampros and Pterostichus cupreus, in relation to temperature and prey density

Maximum consumption rates were determined for two carabids, Bembidion lampros Herbst. and Pterostichus cupreus L., feeding on the cereal aphid Rhopalosiphum padi L. at different temperatures in the laboratory. Mean daily consumption increased with increasing temperature for both species, B. lampros consuming a maximum of 16 1–3 instar nymphs and 9 apterous adult aphids at 25°C. P. cupreus was particularly voracious and consumed 125 apterous adult R. padi per day at 20°C. The behaviour of both species was analysed by video filming starved beetles, maintained at different constant temperatures, in arenas sown with spring barley. The behavioural components (1) still; (2) run/walk; (3) search and (4) confrontation were identified and were common to both species. P. cupreus was more active over the temperature range tested; B. lampros was inactive under 10°C. The proportion of time spent searching, number of plants searched, and velocity increased with increasing temperature for both species. When observed in similar arenas seeded with R. padi colonies, individuals of P. cupreus significantly increased their time spent searching in arenas with increasing aphid density. Following discovery of an aphid colony, individuals climbed and searched the host plant and its nearest neighbours. Plants in aphid free arenas were rarely climbed. B. lampros was not observed climbing in either aphid free arenas or in arenas with increasing aphid densities, and did not significantly increase its time spent searching in response to increased prey density. The few B. lampros that found aphids caught them walking on the soil surface. The relative efficiences of these two carabids as predators of R. padi are discussed, and the results are compared with similar studies elsewhere with predators of Sitobion avenae on winter wheat.

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Résumé Les taux maximum de consommation de R. padi L. à différentes températures ont été déterminés au laboratoire chez deux carabes, B. lampros Herbstet P. cupreus L. La consommation moyenne a augmenté avec la température chez les deux espèces, B. lampros consommant un maximum de 15,9 larves des stades 1 à 3 et 9,1 pucerons adultes aptères, à 25°C. P. cupreus a été particulièrement vorace et a consommé 125,3 adultes aptères par jour à 20°C. Le comportement des deux espèces a été observé en filmant en vidéo des carabes à jeun, maintenus à différentes températures constantes, dans des enceintes semées en orge de printemps. Des éléments du comportement, communs aux deux espèces, ont été définis: 1) immabilité, 2) marche et course, 3) recherche, 4) affrontement. P. cupreus a été plus actif à toutes les températures, B. lamprosa été inactif au-dessous de 10°C. La part de temps consacrée à la recherche, le nombre de plantes prospectées, et la vitesse ont augmenté avec la température chez les deux espèces. Dans des enceintes similaires colonisées par R. padi, P. cupreus a significativement augmenté le temps consacré à la recherche dans les enceintes, parallèlement à l'augmentation de la densité des pucerons. Après la découverte d'une colonie de pucerons, P. cupreus escalade et prospecte la plante et ses voisines immédiates; tandis que les plantes des enceintes sans pucerons sont rarement escaladées. B. lampros n'a pas été observé escaladant des plantes d'enceintes avec ou sans pucerons, et il n'a pas accru son temps de prospection en fonction de la densité de pucerons. Les quelques B. lampros qui ont capturé des pucerons l'ont fait lorsque ceux-ci marchaient sur la surface du sol. La discussion a porté sur l'efficacité relative des deux carabes comme prédateurs de R. padi, et les résultats ont été comparés à ceux d'études du même type, menées ailleurs, avec des prédateurs de Sitobion avenae sur blé d'hiver.

     

Some factors affecting the detection period of aphid remains in predators using ELISA

Quantitative enzyme-linked immunosorbent assay (ELSIA) was used to detect antigens of the aphid Sitobion averae (F.) in the guts of Linyphiidae, Carabidae and Staphylinidae. The effects of temperature, both constant and variable, and size of meal on the detection period and antigen decay rate were studied in the laboratory. Predators fed freshly-killed aphids were subsequently kept at one of several temperature regimes for a period from 0 to 13 days before being assayed for aphid remains. The proportion of prey remaining at intervals after feeding was measured. Curves were fitted to transformed data and the detection period estimated. The rate of decline in detectable remains was temperature-related, with the rate increasing as temperature increased. Prey remains in Staphylinidae declined much faster than in either Carabidae or Linyphiidae. In all but one case the decline was exponential with time. Variable temperature regimes produced results very similar to those obtained under conditions of constant temperature. Meal size produced a considerable difference in the amount of aphid remains detectable but little difference in the rate of decline or the estimated detection period. Data of the above types are a prerequisite for postmortem quantification of predator meals.

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Influence de certains facteurs sur la détection par ELISA de vestiges de pucerons à l'intérieur des prédateurs

Résumé La recherche d'antigènes du puceron Sitobion avenae F. a été effectuée dans les tractus digestifs de Linyphiidae, Carabidae et Staphylinidae par ELISA (adsorption des antigènes sur l'anticorps fixé et dosage par l'anticorps enzymatiquement marqué). Les influences de la température, —soit constante, soit périodique —, de l'importance du repas, du moment de la détection et de la vitesse de disparition des antigènes ont été examinées au laboratoire. Des prédateurs alimentés en pucerons tués depuis peu ont été conservés de un à 13 jours à defférents régimes de températures avant la recherche de vestiges de pucerons. Une courbe d'atalonnage a été établie pour permettre la conversion de la valeur de la densité optique observée en mg de vestiges de pucerons en fonction du temps écoulé depuis le repas. Les données ont été soumises à une transformation angulaire et les courbes ajustées pour estimer la période de détection.La vitesse de disparition de vestiges détectables a augmenté avec la température. Les vestiges ont disparu beaucoup plus vite dans les Staphylinidae que dans les Carabidae ou les Linyphiidae. A l'exception d'un cas, la disparition était une expontentielle du temps. Les thermopériodes ont produit les mêmes effets que les températures constantes. La taille du repas a provoqué des différences considérables sur la quantité de pucerons décelable, mais peu sur la vitesse de la disparition ou la durée de la période où la détection est possible. L'obtention d'informations de ce type est une condition préalable à toute quantification post-mortem des repas de prédateurs.