The responses of the spotted alfalfa aphid to variation between plants of an aphid-resistant lucerne cultivar

Initial population growth of spotted alfalfa aphid reared on shoots cut from individual lucerne plants, was tested and used as a realistic bioassay of antibiosis. Within cultivars selected for aphid-resistance there was a J-shaped distribution of antibiosis between plants of the crop, the majority being highly resistant, a few apparently susceptible and a proportion partly-resistant. For a given level of antibiosis, reproduction, mortality and thus initial age distribution of aphid populations were generally similar. Vegetative cloning of plants from the range of resistance available in a cultivar has allowed studies of the likely effect of spatial variation of resistance in crops on aphid infestations, using experimental arrays of cut shoots. Simulation of aphid invasion of crops by the placement of adults on all shoots of an array gave results explicable only if the aphids moved through the array to find and breed on the more susceptible plants. A patchy arrangement of these, as might be expected in a field crop, would not hinder the aphids, for although movement off a plant is stimulated by higher resistance (non-preference) levels, it was inferred that aphids will move onto higher resistance plants, eventually to reach lower resistance plants beyond.

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Résumé L'étude de la multiplication initiale des effectifs de T. trifolii, élevés au laboratoire sur pousses de différents pieds de luzerne, a servi de test d'antibiose pour les cultures en plein champ. La distribution de l'antibiose, dans des échantillons importants de plantes appartenant à des cultivars sélectionnés pour leur résistance aux pucerons, a présenté une forme en J, c'est-à-dire que la majorité des plantes était très résistante, quelques unes apparemment sensibles, et un certain nombre intermédiaires entre ces deux extrêmes. Pour un niveau donné d'antibiose, la reproduction, la mortalité et ainsi la distribution initiale en âges dans les populations de pucerons ont été généralement identiques. La multiplication végétative de plantes présentant un gradient de résistance à l'intérieur d'un cultivar et l'utilisation d'un plan de distribution des boutures ont permis l'étude de ce qui semble être l'effet de l'hétérogénéité spatiale sur la résistance des cultures aux attaques de pucerons. La simulation d'une invasion de la culture par les pucerons en plaçant des adulte sur toutes les boutures d'un rang ne pouvait donner une explication de la croissance de la population que si les pucerons se déplacaient le long du rang pour découvrir et exploiter les pieds les plus sensibles. Une distribution par taches, comme on peut l'envisager dans un champ, ne devrait pas gêner les pucerons, car bien que les mouvements d'évasion soient stimulés par les niveaux de résistance élevés (de non-préférence), on peut en déduire que les pucerons se déplaceront sur des plantes très résistantes, eventuellement pour atteindre des plantes moins résistantes placées derriere.

     

The mechanisms of resistance in common beans to the leafhopper Empoasca kraemeri

Greenhouse and field studies were conducted to determine the mechanisms of resistance (tolerance, antibiosis and antixenosis) in common beans Phaseolus vulgaris L. to the leafhopper Empoasca kraemeri Ross & Moore (Homoptera: Cicadellidae). No antibiosis effects were detected in any of the bean lines investigated. However, in both free choice and no choice tests in the greenhouse, ovipositional antixenosis was detected, and appeared to increase with increasing plant age in resistant bean lines. The results of the field study were similar to those obtained in the greenhouse and suggested that bean line EMP 81 possessed only tolerance as a mechanism of resistance to leafhoppers, while EMP 89, EMP 94, EMP 97 and EMP 82 were non-preferred by ovipositing leafhoppers.

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Résumé Des expériences en serres et en champ ont servi à analyser la résistance de P. vulgaris à E. kraemeri. L'importance de l'antibiose dans la résistance à E. kraemeri a été examinée en serre avec 5 variétés résistantes: EMP 81, EMP 82, EMP 89, EMP 94, EMP 97 et un témoin sensible BAT 41, 7 jours après le semis (cotylédons épanouis) et 20–25 j (2 à 3 feuilles). L'examen de la mortalité embryonnaire, du développement larvaire et du poids des larves de 5è stade n'a permis de déceler aucune manifestation d'antibiose sur les différentes variétés.Les préférences pour les lieux de ponte et d'alimentation ont été examinées avec des expériences avec des ou sans choix. Aucune variété n'a été plus rejetée que BAT 41 à 7 et 20–25 j pour l'alimentation. Par contre avec un choix libre, EMP 89 et EMP 97 ont reçu moins de pontes à 7 j que les autres variétés. A 25 j, EMP 89, EMP 94 et EMP 97 portaient moins de larves que BAT 41, EMP 81 ou EMP 82. Cette dernière cependant en l'absence de choix portait moins d'oeufs que BAT 41. L'antixénose de la ponte semble croître avec le développement de la plante pour EMP 89 et EMP 94, bien que la résistance à la ponte ait été plus stable aux fortes populations de E. kraemeri avec EMP 94 que EMP 89.Les résultats en champs, semblables à ceux des serres, ont suggéré que EMP 81 ne présente que la tolérance comme moyen de résistance à E. kraemeri tandis que EMP 89, EMP 94, EMP 97 et EMP 82 n'étaient pas préférentiellement choisis pour la ponte.

     

Mechanisms of resistance/susceptibility of certain sorghum cultivars to the stem borer Chilo partellus: role of behaviour and development

The role of the following colonising responses of Chilo partellus (Swinhoe) (Lepidoptera: Pyralidae) in determining the resistance or susceptibility of seven sorghum cultivars was elucidated: (1) behavioural responses including (a) oviposition, (b) larval orientation in respect of arrest as well as attraction, (c) larval feeding, and (2) larval development. The cultivars studied were IS Nos. 18363 (Highly susceptible), 18463 and 2146 (moderately susceptible), 18520 (Serena) (tolerant), 4660 and 2205 (moderately resistant), 1044 (highly resistant). Certain responses of the insect to a cultivar were lower and others higher than those of another cultivar. Lower responses, reflecting non-preference in respect of behavioural responses and antibiosis in respect of development, would hamper colonisation of a cultivar and thus determine its resistance to the pest. On the contrary, higher responses would promote colonisation of a cultivar and render it susceptible. The net resistance or susceptibility of one cultivar, relative to another, would be determined by an interaction of the responses. In order to understand the patterns of such an interaction, a profile of all the responses for each cultivar has been developed. These profiles show that IS 1044 is the only one of the cultivars studied for which all the above responses are low, thus determining its high resistance. On the other hand, two of the responses to IS 18363 are very high and the remainder are medium thus rendering it highly susceptible. The profiles for the remaining cultivars fall between the above two extremes.Cette étude a mis en évidence l'importance des réactions suivantes de C. partellus Swinhoe (Lep.: Pyralidae) sur la résistance et la sensibilité de 7 cultivars de sorgho:

Biochemical basis of winter wheat resistance to the grain aphid, Sitobion avenae

Six winter wheat cultivars with differing degrees of resistance to the grain aphid, Sitobion avenae (F.), were studied under field conditions. Resistance was measured in terms of non-preference and antibiosis on plants at seven growth stages. The varieties Saga and Grana were most resistant in terms of both non-preference and antibiosis to S. avenae at all growth stages examined. The varieties Liwilla and Dana were relatively susceptible to aphid attack. The number of aphids was directly proportional to the total content of free and essential amino acids. The level of resistance showed a similar, but not identical, relationship with the observed concentration of soluble proteins. A higher degree of cultivar resistance was associated with a higher value on a toxicity index, which is the ratio between the free-phenols and free-amino acids content. Obtained results suggest that the resistance of winter wheat cultivars to the grain aphid was based mainly on the mechanism of antibiosis.

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Résumé Six cultivars de blé d'hiver, présentant différents degrés de résistance au puceron des grains, S. avenae, ont été étudiés dans la nature. La résistance a été évaluée en fonction de l'antibiose et de l'absence de préférence de plantes à 7 stades de développement. Les variétés Saga et Grana ont été les plus résistantes, suivant ces deux critères, pour tous les stades de puceron étudiés. Les variétés Liwilla et Dana ont été relativement sensibles. Les effectifs de pucerons étaient proportionnels à la teneur totale en acides aminés libres essentiels. Les concentrations en protéines solubles présentent une relation de même type, mais pas identique, avec le niveau de résistance. Un haut degré de résistance a été associé à une valeur élevée de l'indice de toxicité, rapport entre les phénols libres et la teneur en acides aminés libres. Ces résultats suggèrent une résistance des cultivars de blé d'hiver à S. avenae liée principalement aux mécanismes d'antibiose.

     

Relationship between root volatiles of some carrot cultivars and their resistance to the carrot fly, Psila rosae

Field experiments investigated the resistance of some carrot cultivars to Psila rosae. In addition, headspace vapour and steam distillate from the roots of resistant and susceptible varieties were compared by gas-liquid chromatography. The field data confirmed that resistance may operate by decreasing the numbers of eggs laid indicating a nonpreference by the female Psila. Root resistance to the larva was also confirmed but the mechanism was unclear. A new finding was that root resistance is independent of the effect of egg laying, some cultivars evincing one or the other effect and some such as Regulus Imperial displaying both. It was clear that root resistance to the larva is the crucial prerequisite in breeding resistant varieties.One consistent difference was detected by the chemical comparisons: intact roots of resistant varieties released substantially less volatiles. Specifically, Regulus released almost five times less of the volatiles already shown to positively influence host-finding behaviour by the larva.

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Résumé La résistance à P. rosae de quelques cultivars de carotte a été étudiée en plein champ. Parallèlement, les substances volatiles diffusées et celles extraites par la vapeur des racines de variétés résistantes et sensibles, ont été comparées en chromatographie gaz-liquide (GLC). Les résultats en champ ont confirmé que la résistance peut être due à une diminution du nombre d'oeufs pondus, révélant une absence d'attractivité pour les femelles de P. rosae. La résistance des racines aux larves a été aussi confirmée, mais les raisons n'en étaient pas claires. Un aspect nouveau est que la résistance des racines est indépendante de l'effet de la ponte, quelques cultivars présentant l'un ou l'autreeffet et certains, comme Regulus Imperial, manifestant les deux. Il est net que la résistance racinaire aux larves est la condition essentielle pour la sélection de variétés résistantes. Une différence importante a été mise en évidence par les comparaisons chimiques: les racines intactes de variétés résistantes libèrent nettement moins de substances volatiles. Précisément, Regulus a libéré 5 fois moins de substances volatiles déjà connues comme influençant positivement le comportement de découverte de l'hôte par la larve.

     

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.

     

Comparative value of four arcelin variants in the development of dry bean lines resistant to the Mexican bean weevil

Wild Phaseolus vulgaris L. accessions containing arcelin codominant alleles 1 through 5 were reconfirmed and characterized for resistance to the Mexican bean weevil, Zabrotes subfasciatus (Boheman) (Coleoptera: Bruchidae). Accession G 02771 (arcelin 5) had the highest level of antibiosis resistance, followed by G 12952 (arcelin 4), G 12882 (arcelin 1) and G 12866 (arcelin 2). Arcelin 3 accessions conferred the lowest levels of resistance. As the presence of arcelin is inherited as a single dominant gene, a backcross breeding program has been used to transfer resistance to the Mexican bean weevil from wild beans to bean cultivars using serological techniques to detect the presence of arcelin and replicated insect feeding tests to measure resistance levels. Progeny containing arcelin 1 showed resistance equal or superior to that of the resistant check. Arcelin 2-deerived lines had intermediate levels of resistance while no resistant progenies were obtained from crosses with arcelin 3 and 4 sources. Results are discussed in relation to the deployment of arcelin alleles in bean cultivars.

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Valeurs comparées de 5 types d'arcéline dans l'obtention de lignées de Phaseolus vulgaris résistantes à Zabrotes subfasciatus

Résumé La résistance à Zabrotes subfasciatus est associée à la présence d'arcéline, une nouvelle protéine des graines, découverte chez quelques populations de Phaseolus vulgaris. 5 types d'arcéline, hérités comme allèles codominants ont été décrits dans la littérature. Nous avons reprécisé les différentes populations contenant différents types d'arcéline et caractérisé leurs résistances à Z. subfasciatus. La population G 02771, correspondant à l'arcéline 5, présente la résistance la plus élevée par antibiose, suivie de G 12952 (arcéline 4), G 12882 (arcéline 1) et G 12866 (arcéline 2). Les populations contenant l'arcéline 3 présentent le moins de résistance à Z. subfasciatus.Un programme de croisements en retour associé à des tests sérologiques pour déceler la présence d'arcéline chez les descendants jeunes et des expériences répétées d'alimentation par les insectes vec BC2F₃ a été réalisé pour transférer la résistance de populations naturelles à des cultivars de haricots. Les lignées, provenant de croisements avec des populations sauvages avec de l'arcéline 1, ont été fortement résistantes à Z. subfasciatus. Les lignées contenant de l'arcéline 2 ont été considérées comme ayant une résistance intermédiaire. Les lignées avec arcélines 3 et 4 étaient sensibles. Les raisons de l'échec du transfert de la résistance élevée des parents contenant de l'arcéline 4, sont inconnues. On a constaté que la concentration de l'arcéline dans les lignées contenant cet allèle était très faible, tandis que la concentration en arcéline 1 restait remarquablement élevée. Les recherches sont poursuivies pour déterminer les raisons de l'absence de transfert de l'arcéline 4 chez les descendants contenant cet allèle. Quoi qu'il en soit, les caractéristiques agronomiques et les qualités des lignées résistantes (codées RAZ) ont été évaluées en vue d'une diffusion pour les programmes nationaux de recherche des pays de basses altitudes intertropicaux ou Zabrotes subfasciatus fait des dégâts importants.

     

The importance of the behaviour of young larvae in sorghum resistance to Chilo partellus

Management of spotted stem borer, Chilo partellus (Swinhoe) by the use of resistant cultivars is being developed at ICRISAT. Different cultivars show resistance based on several mechanisms, one of which affects the establishment of first instar larvae in the plant whorl. However, it has been found that low establishment is a factor associated with resistance only in some cultivars and not in others. A number of physical and chemical plant factors are associated with preferential establishment of the young larvae in the leaf whorl. Among the physical characteristics, erect leaves and curled leaf bases are involved in larval establishment. Detailed chemical analysis of surface extracts showed that the concentration of one compound in the wax is related to resistance at this stage and assessment of physical and chemical plant characters has been used to predict resistance.

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Résumé L'Institut International de Recherches sur les Cultures en Régions Semi-Arides (ICRISAT) étudie la protection contre C. partellus Swinhoe par l'utilisation de cultivars résistants. Différents cultivars présentent une résistance à différents stades de croissance de la plante, et à différents stades de l'insecte. La résistance du sorgho à C. partellus dépend de plusieurs mécanismes, l'un d'eux conditionnant l'installation des chenilles du premier stade dans le verticille de la plante. Cependant, la lenteur de l'installation d'est un facteur lié à la résistance que chez quelques cultivars. Plusiers facteurs physiques et chimiques sont associés à l'installation préférentielle des jeunes chenilles dans le verticille foliare. Parmi les caractères physiques, le port érigé des feuilles, la présence de poches à leur base et les cires superficielles sont impliqués dans l'installation des chenilles. Une analyse chimique détaillée d'extraits des structures superficielles a montré que la concentration d'une substance, le C32 marqueur de la lignée résistante IS 2205, était 2 fois plus faible que dans les lignées sensibles IS 1151 et CSH 1.

     

Resistance of different lucerne cultivars to the pea aphid Acyrthosiphon pisum: influence of phloem composition on aphid fecundity

Sugars and amino acids were analysed in the phloem sap (sampling by the exudation method) of four clones of lucerne (Medicago sativa L.) characterized by their resistance to the pea aphid, Acyrthosiphon pisum (Harris) (Homoptera: Aphididae). Differences in the qualitative amino acid balance are shown and a negative correlation between the reproductive rate of the aphid and the sugars/amino acids ratio is underlined. To demonstrate any causal relationship between these two variables, the reproduction of A. pisum on artificial diets copying the sap of the two extreme clones (resistant and susceptible) was measured. The results show that the resistance is not a simple nutritional effect; however, the amino acid balance contributes to the resistance exhibited by some cultivars.

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Résumé L'analyse (sucres et acides aminés) de la sève de 4 cultivars de luzerne (Medicago sativa) caractérisés pour leur résistance au puceron du pois (Acyrthosiphon pisum (Harris)) (Homoptera: Aphididae), est réalisée sur des exsudats de phloème. La teneur en sucres (exprimée en équivalent saccharose) montre d'importantes différences: rapport de 1 à 3 respectivement entre les clones sensible et résistant. La teneur globale en acides aminés exsudés varie en sens inverse, entraînant une corrélation négative pour les 4 clones étudiés entre le rapport sucre/acides aminés (0,6 à 3,6) et la résistance mesurée par le taux net de reproduction à 14 jours (78,5 à 11,2 larves/femelle). L'analyse des acidses aminés révèle de plus des différences qualitatives entre cultivars, notamment pour certains acides aminés essentiels méthionine, histidine, lysine, aromatiques.Le rôle de l'équilibre en acides aminés et en sacharose dans la résistance de certains cultivars au puceron du pois est apprécié par des mesures de la reproduction de A. pisum sur des milieux artificiels reproduisant le rapport sucre/acides aminés et/ou le spectre des acides aminés des 2 clones extrêmes (sensible et résistant). La résistance n'apparaît pas être le résultat d'une simple différence de la qualité nutritionnelle de la sève; la balance en acides aminés doit cependant participer pour une part à la résistance au puceron.

     

Variation in feeding behaviour of Nilaparvata lugens on resistant and susceptible rice varieties

The feeding behaviour of Nilaparavata lugens was monitored on three rice varieties showing different levels of resistance in the Philippines, using a video-assisted observation method. N. lugens made more frequent, shorter probes on the moderately resistant IR46 and resistant IR62 rice varieties than on the susceptible IR22. Honeydew production was significantly lower on the resistant varieties though insect weight gains in 24 h were similar on IR46 and IR22, both being significantly greater than on the highly resistant variety.Population development, growth index and damage ratings were low on IR62 indicating antibiosis and/or non preference. When IR46 plants were infested as seedlings population increase, growth index and damage ratings were similar to those on the susceptible IR22. When infested at a later stage of plant growth the damage rating showed a moderate level of resistance though some population development was maintained, indicating antibiosis and tolerance. N. lugens started probing less frequently after surface exploration on both resistant varieties than on IR22 suggesting the presence of a resistance factor associated with the surface waxes of these varieties.

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Résumé Le comportement alimentaire de Nilaparvata lugens sur variétés de riz, sensible (IR22), partiellement résistante (IR46) et fortement résistante (IR62), a été contrôlé avec une méthode associant la vidéo à l'observation. N. lugens faisait des piqûres plus fréquentes et plus brèves sur IR46 et IR62, que sur la variété sensible. La production de miellat était significativement plus faible sur les variétés résistantes, bien que les gains de poids des insectes aient été les mêmes en 24 h sur IR46 et IR22, les deux étant significativement supérieurs à celui sur IR62.La croissance de la population, l'indice de croissance et le taux de dégâts étaient tous plus faibles sur IR62, ce qui révèle une antibiose et/ou une absence de préférence. Quand la contamination des IR46 a au lieu au stade semis, la croissance de population, l'indice de croissance et le taux de dégâts étaient semblables à ceux de la variété sensible IR22. Quand la contamination avait lieu à un stade ultérieur, le laux de dégâts révélait un niveau modéré de résistance bien qu'une certaine croissance de population se soit maintenue, ce qui révèle antibiose et tolérance.Après exploration de la surface des feuilles des deux variétés résistantes, N. lugens sondait moins fréquemment que sur IR22, ce qui laisse présumer un facteur de résistance associé aux cires superficielles de ces variétés.

     

Endophyte-enhanced resistance in perennial ryegrass to the bluegrass billbug, Sphenophorus parvulus

Enhanced resistance in perennial ryegrass, Lolium perenne L., to the bluegrass billbug, Sphenophorus parvulus Gyllenhal is associated with the presence of a fungal endophyte, Acremonium loliae Latch et al. Severe billbug infestations occurred in 1981, 1983, and 1984 in two different turf evaluation field trials. Striking differences in cultivar response were observed. Subsequent investigations led to the discovery that billbugresistant ryegrass entries had very high levels of endophyte infection; whereas, susceptible entries had little or no endophyte infection. Further, the resistance was found to be maternally transmitted, and its dramatic prevalence within a maternal line was explained by the high frequency (over 95%) of seed transmission of the endophyte. This newly recognized source of plant resistance to several insect pests warrants additional study.

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Résumé Des études récentes ont montré que la présence d'A. loliae à l'intérieur de L. perenne augmentait sa résistance à plusieurs insectes, dont Listronotus (Hyperodes) bonariensis et quelques pyralesnous signalons ici que le même endophyte améliore aussi la résistance à Sphenophorus parvulus (Curculionidae).Des dégâts de S. parvulus ont été observés sur gazon en 1981, 1983 et 1984. Des différences marquées quant à la réaction des cultivars ont été notées; des études ultérieures ont montré que la résistance des cultivars était associée à des niveaux très élevés d'endophytes, ceux-ci étant rares ou absents des cultivars sensibles. La transmission maternelle de la résistance à S. parvulus améliorée par la présence de l'endophyte qui avait été mise en évidence peut s'expliquer par le pourcentage élevé de graines transmettant le champignon. Les cultivars Pennant, Premier, Regal aux niveaux élevés d'endophytes présentent peu de dégâts en gazon.Les avantages dûs à la présence de l'endophyte, exprimés par une meilleure résistance aux insectes, étaient particulièrement spectaculaires lorsque l'entretien de gazon était sommaire. L'amélioration due à l'endophyte n'apparaissait pas avec les gazons bien entretenus où il n'y avait pas de dégâts d'insectes. Ceci ne réduit en rien l'intérêt de cette forme de résistance aux insectes.Des questions importantes restent à résoudre: action de l'endophyte sur l'hôte, identification et influence des toxines éventuellement impliquées, examen d'autres plantes et insectes concernés.

     

Influence des caractéristiques des glumelles sur la résistance variétale du riz aux insectes des stocks

Des relations sont recherchées entre les caractéristiques des grains de 58 variétés de riz paddy et leur sensibilité aux quatre principaux ravageurs primaires des stocks: Sitophilus oryzae, Sitophilus zeamais, Rhyzoperta dominica et Sitotroga cerealella. L'étude confirme la prépondérance de l'herméticité des glumelles comme facteur de résistance, et établit que les cassures mécaniques des enveloppes sont des voies de pénétration plus régulières que le défaut de coaptation entre lemma et palea. L'égrenage se révèle être un facteur de sensibilité à S. cerealella aussi déterminant que le défaut de fermeture des glumelles, car lié d'une part à la dureté du pédoncule par lequel les larves de cet insecte peuvent pénétrer, d'autre part au taux de casse des enveloppes provoqué par le battage plus ou moins intense qu'il nécéssite. S'agissant de riz non décortiqué, les caractéristiques des enveloppes expliquent pour une très large part la variabilité de la résistance aux insectes étudiés, dont le développement n'est que faiblement influencé par les caractéristiques propres du grain, tels le format ou la teneur en eau.     

Does immunization of cucumber against anthracnose by Colletotrichum lagenarium affect host suitability for arthropods?

Restricted infection of a lower leaf of cucumber,Cucumis sativus L., with the anthracnose fungusColletotrichum lagenarium has been previously shown by others to induce persistent, systemic resistance to the same fungus and to at least 12 other diverse plant pathogens. The non-specificity of pathogen-induced resistance has fueled speculation that it might also affect arthropod herbivores. However, we found that immunization of cucumber withC. lagenarium had no effect on population growth of twospotted spider mites,Tetranychus urticae Koch, reared on foliage for which induced resistance to the same pathogen was confirmed. Similarly, immunization withC. lagenarium had no systemic effect on weight gain, duration of development, or pupal weight of fall armyworms, or on progeny production by melon aphids. In reciprocal tests, previous feeding injury from spider mites or fall armyworms did not induce systemic resistance toC. lagenarium. These results indicate that, at least for cucumber, pathogen-activated induced resistance is specific to plant pathogens, suggesting separate mechanisms of induced resistance to pathogens or herbivores.

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Résumé Dans une étude de résistance induite, l'infection basale des feuilles du concombre,Cucumis sativus L., avecColletotrichum lagenarium, le champignon de l'anthracnose, a généré une induction systémique et persistante, non seulement au même champignon, mais aussi et surtout à l'égard de douze autres. La nature non-spécifique de cette résistance a dès lors engendré une hypothèse, celle de savoir si cette non-spécificité pourrait s'entendre au niveau d'arthropodes phytophages. Cependant, nos travaux ont démontré que l'immunité vis-à-vis deC. lagenarium n'affecte ni la population de tétraniques,Tetranychus urticae Koch, élevée sur des feuilles résistantes de concombre; ni le gain pondéral, ni la durée de développement, ni le poids nymphal deSpodoptera frugiperda, ou la fertilité des aphides de melon. De ces résultats, il peut-être déduit que, au moins chez le concombre, l'induction de résistance due àC. lagenarium démeure spécifique aux champignons saprophytes, c'est à dire qu'il existe des mécanismes séparés pour la résistance, soit aux champignons, soit aux arthropodes phytophages.

     

2-tridecanone, tomatoes and Heliothis zea: potential incompatibility of plant antibiosis with insecticidal control

The allelochemic, 2-tridecanone, which conditions resistance in the wild tomato Lycopersicon hirsutum f. glabratum to Manduca sexta and plays an important role in the resistance to Leptinotarsa decemlineate is shown to induce an enhanced level of tolerance to the carbamate insecticide carbaryl in a third important insect pest of tomato, Heliothis zea. This phenomenon has important implications regarding the compatibility of using tomato cultivars having 2-tridecanone-mediated insect resistance in conjunction with insecticides to manage the full spectrum of tomato insect pests.

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Résumé Le 2-Tridécanone,est présent dans les extrémités des poils glandulaires des feuilles de Lycopersicon hirsutum et glabratum (PI 134417). On a précédemmment mis en évidence son rôle capital dans la résistance du PI 134417 à Manduca sexta L. et à Leptinotarsa decemlineata Say, mais sa faible importance dans la résistance à Heliothis zea Boddie. Au cours de cette étude, la paralysie temporaire des larves néonates de H. zea par le 2-Tridécanone associé aux feuilles a été observée, mais cette substance induit chez ces larves un système de détoxification qui entraîne, non seulement une récupération apparemment complète, mais provoque une résistance au carbaryl, insecticide au carbamate, 3–4 fois plus élevée.Dans les programmes d'amélioration de la tomate, toute sélection pour une résistance élevée à M. sexta et L. decemlineata attribuable à une forte teneur en 2-Tridécanone, sans sélection parallèle pour la résistance à H. zea, caractère génétique séparé, produirait des lignées de tomates chez lesquelles la protection contre H. zea serait plus difficile par suite de la résistance au carbaryl induite par le 2-Tridécanone.

     

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.

     

Effects of natural enemies on the rate of herbivore adaptation to resistant host plants

The potential of natural enemies to influence the rate of herbivore adaptation to resistance factors in plants is examined using conceptual and mathematical models. Results indicate that natural enemies could increase or decrease the rate of herbivore adaptation. The specific behavioral and physiological effects of a resistance factor on the herbivore, as well as the behavior of the natural enemy, and the population dynamics of the natural enemy/herbivore system are important in assessing the extent to which the natural enemies will affect the rate of herbivore adaptation to a resistance factor. Herbivore adaptation to partial resistance in a host-plant is generally expected to be slower than adaptation to high levels of resistance, even in the presence of natural enemies, if genetic variance is not limiting.

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Résumé Des modèles conceptuels et mathématiques ont servi à examiner l'influence du potentiel d'ennemis naturels sur le taux d'adaptation d'herbivores à des facteurs de résistance des plantes. Les résultats montrent que les ennemis naturels peuvent augmenter ou réduire le taux d'adaptation des herbivores. Les effets spécifiques (comportementaux et physiologiques) d'un facteur de résistance sur l'herbivore, aussi bien que le comportement de l'ennemi naturel et la dynamique de population du système ennemi naturel/herbivore permettent de déterminer le niveau de l'effet des ennemis naturels sur le taux d'adaptation de l'herbivore au facteur de résistance. Une adaptation de l'herbivore à une résistance partielle à une plante est généralement envisagée comme plus lente qu'une adaptation à des hauts niveaux de résistance, même en présence d'ennemis naturels, mais il peut y avoir des exceptions.

     

Cowpea aphid performance and behaviour on two resistant cowpea lines

In a series of laboratory and climate chamber tests we compared the growth and behaviour of Aphis craccivora on one susceptible (ICV-1) and two aphid-resistant (ICV-11 and ICV-12) cowpea lines. The aphids' growth rates were much lower on the resistant cowpea lines than on the susceptible one, indicating strong antibiosis. In addition, the aphids invariably settled in higher numbers on the susceptible line than on either of the resistant. Compared to ICV-1, damaged leaves of the resistant line ICV-12 were settled upon to a higher degree than undamaged leaves, and leaf discs from the same line were even less resistant.On resistant lines individual aphids waited a significantly longer time before making their first test probe. Total probing time as well as the time preceding a decision to stay or leave was also longer.These results are discussed in relation to the possible mechanisms involved, and we also consider the effects of previous leaf feeding on the expression of resistance in the field.

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Résumé Au cours d'expériences au laboratoire et en chambres climatisées nous avons comparé la croissance et le comportement de A. craccivora sur une lignée sensible (ICV-1) et deux lignées résistantes (ICV-11 et ICV-12) de V. unguiculata. Les vitesses de croissance des pucerons ont été beaucoup plus lentes sur les lignées résistantes que sur la lignée sensible, ce qui révèle une forte antibiose. De plus, les pucerons atterrissent invariablement en plus grand nombre sur la variété sensible. Par comparaison avec ICV-1, les atterrissages sur lignée résistante ICV-12 étaient plus nombreux sur les feuilles endommagées que sur les feuilles intactes; les disques de feuilles de cette même lignée étaient encore moins résistants.Les pucerons ont séjourné individuellement un temps plus long sur les lignées résistantes avant de faire leur premier sondage. Le temps consacré aux sondages ainsi que le temps précédant de choix entre départ ou maintien sur la feuille étaient plus longs avec les lignées résistantes.Ces résultats ont été discutés en fonction des mécanismes impliqués. Nous avons aussi examiné les effets de la consommation antérieure sur les manifestations de la résistance dans la nature.

     

Electrical nature of recorded signals during stylet penetration by aphids

Electrical penetration graph, EPG, is a term suggested for recorded wave forms during electrically stylet penetration by aphids. The EPG appears to have two components with different electrical origin; i. e., resistance and electromotive force (emf). Fluctuating aphid resistance in series with the amplifier input resistor causes a fluctuating voltage due to dividing of a DC potential in the primary circuit. This circuit potential is composed of a supplied potential and potentials from the preparation such as half cell potentials at the electrode surfaces. The emf component consists of fluctuating potentials generated within the preparation itself. The value of the amplifier input resistance is rather critical; a high value in proportion to the aphid resistance favours the emf component, and a low value emphasizes the resistance component. Although resistance fluctuation forms the largest component of the signal, some parts of EPG patterns stem from emf. The DC method provides a more detailed signal than an AC system. The current through the aphids appears very low and is not likeley to influence feeding, or other biological functions of the aphid.

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Propriétés électriques des signaux enrégistrés pendant les pénétrations au moyen des stylets des aphides.

Résumé Electro pénétration gramme, EPG, est le terme suggéré pour la méthode d'enrégistrement électronique de la pénétration des aphides. L'EPG est composé de deux origines électrique: la résistance variable, et la force électromotrice (fem). La résistance variable du puceron en serie avec la résistance d'entrée de l'amplificateur produit un voltage variable du à une division du potentiel électrique. Ce potentiel est composé d'un voltage appliqué, un potentiel de demi cellules sur les surfaces des électrodes, et de la composante fem déjà nommée. La valeur de la résistance de l'amplificateur est assez critique. Une valeur élevée de cette résistance par rapport à celle du puceron, favorise la composante fem, alors qu'au contraire une faible valeur accentue la composante de la résistance variable. Bien que cette résistance variable constitue en général la principale origine de l'EPG, quelques unes des ondes composantes, ou partis de celles ci, sont au contraire dues à la fem. Un montage au courant continu délivre un signal plus détaillé qu'un montage au courant alternatif, grâce a des proprietés de filtration de fréquence moins importante. Le courant traversant le puceron est très limité et ne semble pas agir sur l'ingestion, la salivation, ou sur d'autres functions biologiques.

     

Wild species of Nicotiana as a new source of tobacco resistance to the tobacco hornworm Manduca sexta

Sixteen species of Nicotiana were examined for resistance to second instar larvae of the tobacco hornworm, Manduca sexta (L.). The tests were designed so as to discriminate between antibiosis and nonpreference. High levels of antibiosis resistance were observed in several wild species such as N. gossei and species in the Repandae section. Several other species, such as N. excelsior, showed antibiosis that appeared to be due to a different mechanism than the alkaloid-trichome exudate based resistance of the above species. The data indicate that these species of Nicotiana may be used as a new source of resistance to larvae of M. sexta.

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D'espèces sauvages de Nicotiania comme nouvelle source de résistance du tabac à Manduca sexta

Résumé La résistance aux chenilles de second stade de Manduca sexta L. a été examinée chez seize espèces de Nicotiana. Les essais ont été conçus pour distinguer absence d'appétance et antibiose. Plusieurs espèces sauvages comme N. gossei et les espèces de la section Repandae ont présenté un niveau élevé d'antibiose. D'autres espèces, comme N. excelsior ont présenté une antibiose vraisemblablement due à un mécanisme différent de la résistance des espèces précédentes provoquée par un exsudat alcaloïde des trichomes. Les résultats indiquent que ces espèces de Nicotiana peuvent être utilisées comme nouvelle source de résistance aux chenilles de M. sexta.

     

Host plant resistance in Brachiaria grasses to the spittlebug Zulia colombiana

Twelve forage grass accessions including 11 accessions of Brachiaria Griseb, were evaluated in a glasshouse for host plant resistance to nymphs and tolerance to feeding damage caused by adults of Zulia colombiana (Lallemand) (Homoptera: Cercopidae). Resistance to nymphs was evaluated with a technique that provided uniform environmental conditions and abundant feeding sites. B. brizantha Stapf (cv. Marandú) was the most resistant of the accessions tested based on nymphal mortality, duration of nymphal stadia, and weight of adult females. Andropogon gayanus Kunth, resistant to spittlebug attack in the field, was susceptible under the conditions of this study. While growth habit and rooting characteristics may contribute to field resistance, other resistance factors are present within the genus Brachiaria, particularly in the case of B. brizantha cv. Marandú. The number of insect-days causing severe damage in the most tolerant species (B. dictyoneura Stapf and B. humidicola Schweick) was approximately six times greater than that necessary to cause the same level of damage to the most susceptible species (B. ruziziensis Germain & Evrard and B. decumbens Stapf). No difference was found in regrowth capacity between infested and noninfested plants within accessions. There was a significant positive correlation between number of insect-days causing severe damage (tolerance) and regrowth of infested plants.

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Résumé Brachiaria est une graminée fourragère prometteuse pour les sols tropicaux acides, saturés d'aluminium. Z. colombiana est un Cercopidae très répandu, limitant l'utilisation de Brachiaria en Amérique Latine. La résistance (antibiose et tolérance) à Z. colombiana, de Brachiaria d'origines diverses a été examinée. B. brizantha cv. Marandù s'est révélé le plus résistant d'après la forte mortalité larvaire, la prolongation du développement larvaire, et le poids réduit des femelles adultes de Z. colombiana. Andropogon gayanus, résistant dans la nature, s'est révélé sensible. Ces résultats suggèrent que cette résistance de A. gayanus dans la nature pourrait être due à la structure du végétal et à son mode de croissance. Dans le cas de B. brizantha cv. Marandù, des facteurs supplémentaires de résistance, mis en évidence à partir de différents modes de croissance, ont été éliminés, de façon à identifier les mécanismes de l'antibiose présents chez Brachiaria. Une grande gamme de résistance aux attaques alimentaires a été observée chez Brachiaria. Les plus résistants ont besoin de 6 fois plus de jours d'attaque par Z. colombiana pour provoquer les dégâts observés sur individus sensibles.