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.

     

Specificity of acoustic signals and mate choice in the brown planthopper Nilaparvata lugens

Mate choice experiments were made between populations of N. lugens from the Philippines, Solomon Is. and northern Australia. Significant barriers to mating were found between the Australian insects and the other two populations. The acoustic signals of successful males in hybridisation experiments were recorded and their pulse repetition frequencies (PRFs) were compared with the mean PRF for a random sample from their own population. In crosses between insects from Australia and the Philippines or Solomon Is. succesful males were characterised by PRFs significantly different from their own populations and closer to those of the female populations in each cross than to their own. It is concluded that PRF of male calls is an important species recognition signal in N. lugens.

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Résumé La communication sexuelle de N. lugens s'effectue par signaux acoustiques transmis par le substrat. Quelques populations géographiquement définissables diffèrent par la fréquence des répétitions des impulsions (PRF) produits par les appels des mâles. Des populations des Philippines, des Iles Salomon et de l'Australie du Nord ont été étudiées.Des expériences de sélection sexuelle ont montré que des obstacles au transfert de spermatozoïdes apparaissaient dans les croisements qui impliquent un parent originaire de la population australienne. Des expériences dhybridation ont été répétées entre individus males et females de chacune des 3 populations étudiées. Le taux de succès étrait faible quand l'un des parents était originaire d'Australie. Le PRF des males de chaque croisement réussi a été déterminé et comparé au PRF moyen d'un échantillon constitué au hasard de males provenant de la même population. Pour les croisements impliquant un parent australien, le PRF des males victorieux différait de la moyenne et se rapprochait de celui des males de la population dont dérivait la female.On en a conclu que le PRF des appels males est important dans la reconnaissance spécifique de N. lugens, mais que chaque population montre un polymorphisme important pour ce caractère.

     

Induced resistance against spider mites in cotton: Field verification

Cotton plants that had been damaged by spider mites (Tetranychus spp.) or by mechanical abrasion at the cotyledon stage were less likely to develop infestations of spider mites compared to controls early in the season. These are the first field results to demonstrate that induced resistance can reduce pest populations in an agricultural system. Differences in mite populations early in the season caused by induced resistance did not translate into differences in plant growth or cotton yield at harvest.

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Vérification au champ de la résistance du coton induite par les acariens

Résumé Les plants de coton qui ont été endommagées, au stade cotylédons, par des acariens ou par une abrasion mécanique, ont moins de chance que les témoins, de présenter ultérieurement des dégats dus aux acariens. C'est la première fois que des résultats montrent qu'une résistance induite peut réduire les populations dans un agrosystème. Les différences ultérieures dans les populations d'acariens, ne transparaissent pas au niveau de la croissance du coton ou de la production au moment de la récolte.

     

The evolutionary adaptation of enzyme systems in Sitophilus oryzae fed on toxic legumes

A few populations of the pest of stored cereals, Sitophilus oryzae L., have evolved the ability to survive on toxic legumes. The mechanism of detoxification is shown to be very non-specific. Glutathione-S-transferases and monooxygenases play roles in the detoxification process. The techniques employed in the present study were unable to definitely implicate esterases.

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Résumé S. oryzae est un ennemi bein connu des stocks de grains de céráles. L'aptitude de certaines souches géographiques de S. oryzae à survivre sur des graines toxiques de légumineuses a été examinée. Les mécanismes de détoxication, développés chez les insectes élevés sur Pisum sativum, sont très généraux et leur permettent de survivre sur une série de légumineuses. Les insectes élevés sur Triticum vulgare survivent très peu sur toutes les graines de légumineuses examineées et, sur ces aliments, les inhibiteurs de détoxication augmentent fortement la mortalité. Trois systèmes enzymatiques de détoxication ont éteéxamineés: les estérases, les glutathion-S-transférases et les monooxygénases. Les méthodes utilisées n'ont révélé aucune diffence dans les activités enzymatiques entre les insectes élevés sur blé (T. vulgare) et sur pois (P. sativum). Cependant, quand les insectes élevés sur blé sont forcés à consommer du pois, l'activité estérase augmente tandis que les activités transférase et monooxygénase sont réduites. La discussion porte sur les conséquences, en particulier évolutives, de la consommation de graines de légumineuses par S. oryzae.

     

Behavioral aspects of dicofol resistance in the twospotted spider mite Tetranychus urticae

Behavioral analysis of near-isogenic dicofol-resistant and dicofol-susceptible spider mites did not uncover behavior patterns, present in resistant individuals yet absent in susceptible individuals, that would have reduced exposure to dicofol. On the contrary, homozygous resistant individuals were more likely than homozygous susceptible individuals to remain in contact with treated leaf areas. In the case of dicofol resistance in twospotted spider mites, resistance appears to have resulted in the loss, rather than the acquisition, of behavioral traits that lessen exposure to pesticide. Therefore, we conclude that behavioral resistance does not play a major role in twospotted spider mite resistance to dicofol.Deux génotypes de T. urticae Koch (un sensible et un résistant) ont servi à étudier les aspects comportementaux de la résistance aux pesticides: la durée et la fréquence des comportements de nutrition, de marche et d'attente ont été mesurés chez cet acarien. Dans toutes les expériences, des femelles de mêmes âges avaient été placées sur des feuilles jeunes de haricot (Phaseolus vulgaris) portant des résidus de dicofol.3 séries d'expériences ont été réalisées pour examiner:

Age-specific flight behavior in relation to body weight and lipid content of Ips calligraphus reared in slash pine bolts with thick or thin inner bark (phloem)

Rearing larvae of Ips calligraphus (Germar) (Coleoptera: Scolytidae) in bolts of typical slash pine, Pinus elliottii Engelm. var. elliottii, with thin (TN; 0.5–1.5 mm) phloem (inner bark) relative to adult beetle body width significantly reduced body weight and lipid content of emerging adults compared with thick (TK; 2.5–3.5 mm) phloem-reared adults. Unmated (pre-nuptial) TK beetles averaged 2-fold longer daily and life-time flight duration than TN beetles. Daily flights were highly variable, averaging <20 min (longest daily flight=173 min). TK and TN beetles initiated flight, and the greatest number flew, on the first or second day after emergence form their rearing bolt; % of beetles flying and survival gradually declined to zero by day 9. Males (both TK and TN) averaged 2.5 days of flight, ca. 1 day longer than females. Fliers lived ca. 2-fold longer than non-fliers. Among TK and TN fliers, significant but weak positive correlations occurred between body weight and lifetime flight duration. Poor correlation between lifetime flight duration and longevity suggests little physiological cost to flight, but effects on fecundity were not assessed. Flight by mated, egg-laying (post-nuptial) beetles was substantially delayed (peaking on day 6), suggesting degeneration and subsequent regeneration of flight muscles.

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Résumé Le comportement de vol d'Ips calligraphus GERMAR (Scolytidae) a été examiné au laboratoire par une technique de vol captif. La génération parentale avait été artificiellement introduite, suivant la taille des adultes (1,6 à 2,1 mm) dans des morceaux de Pinus elliottii Engelm. variété elliottii au phloeme épais (TK=2,5 à 3,5 mm) ou fin (TN=0,5 à 1,5 mm) les larves se sont développées dans ces morceaux de pin. Le poids et la teneur en lipide des adultes obtenus à partir de TN étaient significativement inférieure à ceux de TK. Le poids des mâles les plus gros a été plus réduit que celui des femelles; les mâles les plus petits semblaient être moins efficaces dans l'initiation des attaques sur les arbres, et les femelles les plus petites ont eu une fécondité réduite.Les durées de vol quotidiennes pendant la vie des mâles TK vierges étaient en moyenne deux fois plus longues que celles des mâles TN. Les durées de vol quotidiennes étaient très variables: en moyenne moins de 20 minutes, mais la plus longue a été de 173 mn. En moyennes les adultes TN et TK ont commencé à voler, et volaient en plus grand nombre, le premier et le second jour après l'émergence. Ensuite la fréquence d'adultes volants et le pourcentage de surviveants, ont graduellement diminué jusqu'à tomber à zéro le neuvième jour. Les mâles TN et TK avaient des vols quotidiens plus longs et volaient environ 1 jour de plus que les femelles. L'activité de vol accrue des mâles reflète leur besoin de trouver dans la nature des arbres convenables; les vols des femelles peuvent généralement être plus brefs, étant plus directement orientés comme une réponse aux phéromones mâles.Les voiliers ont vécu environ 2 fois plus longtemps que les non-voiliers. Parmi les voiliers TK et TN il y avait une corrélation positive étroite entre le poids du corps et la durée totale des vols. Il n'y en a qu'une faible corrélation entre cette durée totale des vols et la longévité, suggérant un faible coût physiologique du vol. L'influence de cette durée des vols et du prélèvement consécutif de lipides sur la fécondité n'a pas été examinée. L'initiation au vol chez les individus fécondés a été sérieusement retardée (maximum le sixième jour) par rapport aux vierges, ce qui suggère un dégénérescence des muscles du vol associée à la reproduction, suivie d'une régénération importante, comme cela a été signalé chez d'autres Scolytes.Ces résultats contribuent à notre compréhension des facteurs conditionnant le comportement de vol et d'autres aspects fondamentaux de la biologie des insectes des pins. Une telle connaissance est nécessaire au développement d'une politique efficace de protection.

     

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.

     

Effect of epigeal predators on infestation by the aphid Rhopalosiphum padi and on grain yield of oats in monocrops and mixed intercrops

Three field experiments, with factorial designs and consisting of monocrops of oats, Avena sativa, and mixtures of oats with faba bean, Vicia faba, were conducted in 1983–1985. The densities of generalist epigeal predators were manipulated by vertical barriers or ingress and egress trenches. Pitfall trapping was used to measure the effect of manipulation. Tillers were sampled to monitor populations of the major pest of oats, the bird cherry-oats aphid, Rhopalosiphum padi, and to estimate their peak densities. Also grain yields were measured.The barriers and the egress trenches significantly reduced the pitfall catches of carabids, staphylinids and spiders. The effect on Coccinella septempunctata was variable. The peak aphid densities were 11–125% higher in the predator reduction treatments than in the controls. The grain yields of oats were reduced by 19–22% in all cases where aphid densities were increased by the manipulations. Relief of predation pressure by generalist epigeal predators is the proposed explanation for the increased R. padi densities and subsequently decreased oat yields.Mixed cropping increased the pitfall catches of carabids by 14–36%. Trechus spp. contributed most to the pattern. In 1985 the early egress manipulation increased the aphids' peak density and decreased the yield of oats significantly more in the monocrop than in the mixture: this was thought to be because the R. padi population escaped predation as the result of a higher colonization rate in the mixture, rather than being due to responses of the predators to crop diversification.

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Résumé Trois expériences en plein champ ont été réalisées en Finlande en 1983–85 pour étudier l'influence des prédateurs épigés sur le niveau de contamination par R. padi et la production de grains d'avoine en cultures pures ou associées à Vicia faba. R. padi est le principal ravageur de l'avoine dans ce système. Les captures réalisées par les prédateurs épigés, principalement des carabidae, des staphylinidae et des araignées ont réduit les attaques dans les parcelles entourées de barrières verticales (1983) ou de fossés inondés. Les réactions de Coccinella septempunctata à ces manipulations ne sont pas constantes et ne peuvent pas expliquer son influence sur les populations de R. padi. Les densités maximales de pucerons ont été de 11 à 125% élevées dans les parcelles modifiées que dans les parcelles témoins ou entourées de fossés inondés. Les récoltes d'avoine ont été réduites de 19 à 22% dans tous les cas où la densité de pucerons a augmenté.Dans la discussion, la limitation de la pression de prédation par les généralistes épigés a été mise en avant pour expliquer l'augmentation des densités de R. padi et la diminution consécutive de la récolte d'avoine. La comparaison des caractéristiques du système R. padi avoine de printemps et du système R. padi/blé d'hiver laisse supposer qu'elles ont contribué à la relative importance des prédateurs généralistes consommant R. padi tôt dans la saison.Ces résultats ne suggèrent aucun effet négatif de la culture mixte avec V. faba sur la prédation épigée. Cependant, des éléments montrent qu'une forte densité de colonisation par des immigrants ailés de R. padi dans les cultures peut permettre à la population proie d'échapper aux prédateurs généralistes quand ceux-ci deviennent saturés aux densités de proies élevées. On peut en conclure que la contribution potentielle des prédateurs épigés aux récoltes de céréales de printemps,-qui ne se rlise que lorsque R. padi n'est pas limité d'une autre façon-, dépend du niveau atteint par la première colonisation par R. padi ailés. Leur contribution est la plus faible lors d'une très faible ou d'une très forte colonisation.

     

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.

     

Host plant alteration of detoxication activity in Papilio glaucus glaucus

Host plant alteration of activity of midgut detoxication enzymes was measured in larvae of the eastern tiger swallowtail, Papilio glaucus glaucus L. (Lepidoptera: Papilionidae). Larvae were reared from hatching to the fifth stadium on leaves of black cherry (Prunus serotina Ehrh.), tulip tree (Liriodendron tulipifera L.), paper birch (Betula papyrifera Marsh.), white ash (Fraxinus americana L.), or basswood (Tilia americana L.). O-Demethylase activity varied up to 16-fold, microsomal esterase activity varied up to 6-fold, and microsomal glutathione transferase varied up to almost 5-fold among larvae fed the various host plants. In contrast, cytochrome c reductase, soluble esterase, and soluble glutathione transferase activities varied only 1.8-, 2.1-, and 2.2-fold, respectively. Overall detoxication enzyme activity was highest in larvae fed tulip tree and lowest in larvae fed basswood. Induction varied qualitatively and quantitatively among the enzyme systems assayed. Some patterns of induction were related to allelochemical profiles of the plants and nutritional status of the larvae.

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Résumé La modification des principaux systèmes de détoxification de l'intestin moyen par la plante consommée a été évaluée chez les chenilles de P. glaucus glaucus. Les chenilles ont été élevées dès l'éclosion sur feuilles de Prunus serotina Ehrh., Liriodendron tulipifera L., Betula papyrifera Marsh., Fraxinus americana L. et Tilia americana L. Les chenilles du cinquième stade (de 3 à 6 jours) ont été pesées, dessécheées et leur intestin moyen extrait pour préparation enzymatique. L'activité polysubstrate monooxygénase (PSMO) a été déterminée par des dosages à la cytochrome c réductase et à la O-déméthylase, l'activité estérase a été mesurée par dosage au 1-naphthyl acétate et la glutathion transférase a été mesurée par des dosages au 1-chloro-2,4-dinitrobenzène (CDNB) et au 2,4-dichloro-1-nitrobenzène (DCNB).L'ordre de performance de développement des chenilles a été P. serotina > L. tulipifera > B. papyrifera > F. americana > T. americana. Les activités PSMO les plus fortes ont été observées chez les chenilles élevées sur L. tulipifera, et les plus faibles sur celles qui ont consommé T. americana. L'activité des estérases solubles a été la plus élevée chez les chenilles ayant consommé L. tulipifera, et la plus faible chez les chenilles nourries de T. americana. L'activité glutathion transférase soluble a été la plus forte chez les chenilles élevées sur B. papyrifera, et la plus faible sur les chenilles élevées sur P. serotina, tandis que l'activité glutathion transférase microsomale a été la plus forte chez les chenilles élevées sur D. tulipifera, et la plus faible chez les chenilles èlevées sur T. americana (dosage au CDBN). L'activité totale de détoxification enzymatique élevée des chenilles nourries de L. tulipifera provenait probablement de l'abondance de différentes substances allélochimiques chez cette espèce; la faible activité totale chez les larves nourries de T. americana a pu provenir de leur basse valeur alimentaire.

     

Activité cholinestérasique des corpuscules sensoriels cutanés de Herbst et de Grandry

Résumé L'activité cholinestérasique (ChE) a été étudiée dans les corpuscules de Herbst et de Grandry du bec de canard par la méthode de Karnovsky. Le BW 284 C 51, l'iso-OMPA et l'ésérine ont été utilisés comme inhibiteurs. Une activité cholinestérasique non spécifique (nsChE) a été identifiée dans les corpuscules. Elle est présente dès le début de leur différenciation.Corpuscule de Herbst: l'activité nsChE est localisée dans les cellules du bulbe interne (citernes périnucléaires, reticulum endoplasmique granulaire, vésicules associées à l'apppareil de Golgi) et à la surface de la membrane plaamique des cellules du bulbe interne et de la terminaison nerveuse.Corpuscule de Grandry: l'activité nsChE est localisée dans les cellules satellites (citernes périnucléaires, reticulum endoplasmique granulaire) et à la surface de la membrane plasmique des cellules satellites, des cellules de Grandry et de la terminaison nerveuse.Une forte activité nsChE a été mise en évidence dans certaines zones de contact entre les cellules dites sensorielles (cellules du bulbe interne et de Grandry) et les terminaisons nerveuses. Une réaction positive a été observée au niveau des mitochondries des cellules satellites et de la terminaison nerveuse du corpuscule de Grandry, et dans des vésicules du réticulum endoplasmique lisse des terminaisons nerveuses.Aucune activité ChE n'a été détectée dans les cellules capsulaires, les cellules de l'espace interne, les cellules de Grandry, et dans les vésicules synaptiques.Ces résultats ont été discutés en relation avec ce que l'on sait sur l'activité ChE des autres types de corpuseules sensoriels. La signification fonctionnelle de cette activité ChE et le problème de l'origine des différentes catégorics cellulaires qui constituent les corpuscules de Herbst et de Grandry ont été envisagés.

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Cholinesterase activity in the Herbst and Grandry cutaneous sensory corpusclesHistochemical study at the light and electron microscope

Summary Cholinesterase activity (ChE) was localized in the Herbst and Grandry cutaneous sensory corpuscle of the duck beak with Karnovsky's method. Controls with BW 284 C 51, iso-OMPA and eserine were carried out. A non-specific cholinesterase activity (nsChE) was identified in the corpuscles. This enzyme activity is present from the beginning of their differenciation.Herbst corpuscle: nsChE activity was localized in the inner bulb cells (perinuclear cisterna, granular endoplasmic reticulum, vesicles associated with the Golgi complex) and along the plasma membrane of inner bulb cells and nerve ending.Grandry corpuscle: nsChE activity was localized in the satellite cells (perinuclear cisterna, granular endoplasmic reticulum) and along the plasma membrane of satellite cells, Grandry cells, and nerve ending.A high nsChE activity was evident in certain zones of contact between the so-called sensory cells (inner bulb and Grandry cells) and the nerve endings. A positive reaction was seen in mitochondria of satellite cells and nerve ending for the Grandry corpuscle, and in smooth endoplasmic vesicles of the nerve endings.No ChE activity was detected in capsular cells, inner space cells, Grandry cells and in synaptic vesicles.These results are discussed in relation with what is known about ChE activity of other sensory corpuscles. The functional significance of this ChE activity and the problem of the origin of the different cells of Herbst and Grandry corpuscles have been considered.

     

Flight activity of Diabrotica spp. at the borders of cornfields and its relation to ovarian stage in D. barberi

Flight activity of corn rootworm beetles, the northern (NCR), Diabrotica barberi (Coleoptera: Chrysomelidae), and western (WCR), D. virgifera virgifera, was monitored using malaise traps placed at the edges of two small cornfields. Populations of beetles in the fields peaked while corn was flowering, but capture in malaise traps remained low until silks had dried. Capture of NCR and (to a lesser extent) WCR then increased and remained high through the season. Malaise traps were constructed to permit separate collections of beetles that entered on each of two opposite sides. Female NCR that were captured in sides that faced toward corn tended to contain fewer mature eggs than those in sides facing away from corn. These findings support the hypothesis that female NCR emigrate from cornfields to feed when fresh silk and corn pollen (favored foods) become unavailable, but that egg-laden NCR actively seek corn when searching for oviposition sites.

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Résumé Les activités de vol de D. barberi (NCR) et D. virgifera virgifera (WCR) ont été contrôlées par l'utilisation de pièges malais placés en lisière de deux petits champs de maïs. Les populations de ces coléoptères sont maximales quand le maïs fleurit, mais leurs captures sont restées faibles jusqu'à ce que les barbes du maïs aient été sèches. Les captures de NCR et, dans une plus faible mesure, celles de WCR ont alors augmenté et sont restées importantes pendant toute la saison. Les pièges malais ont été conçus pour que les adultes pénétrant par les côtés opposés soient récoltés séparément. Les femelles de NCR capturées face au champ de maïs avaient tendance à contenir moins d'ovocytes mûrs que celles capturées du côté opposé. Ces observations appuient l'hypothèse que les femelles NCR émigrent des champs de maïs pour s'alimenter, quand les barbes et le pollen de maïs, aliments préférés, deviennent indisponibles, mais que les femelles NCR pleines d'ovocytes mûrs recherchent le maïs quand elles sont en quête de lieux de ponte.

     

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.

     

Esterase variation and insecticide resistance in Japanese Aphis gossypii

Nine clones of Aphis gossypii Glover (Homoptera: Aphididae) collected from five localities in Japan were tested for esterase activity and resistance to two insecticides. These clones were classified into six types according to esterase pattern and activity detected by electrophoresis. Three clones with very high esterase activity (Type-1) were moderately resistant to malathion and very highly so to pirimicarb. Of six clones with moderate esterase activity one clone (T-4a) was susceptible to malathion but highly resistant to pirimicarb, whereas five clones (T-2, 3a, 3b and 4b) were susceptible to both insecticides. Thus malathion resistance is positively correlated with high esterase activity, whereas pirimicarb resistance is not necessarily so. It is suggested that high esterase activity plays an important role in resistance to these insecticides but that another mechanism is also responsible for resistance to pirimicarb.

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Variations de l'activité estérase et résistance aux insecticides chez des Aphis gossypii japonais

Résumé L'activité estérase et la résistance aux insecticides ont été examinées chez 9 clones de A. gossypii, récoltés dans 5 sites du Japon. Ces clones ont été groupés en 6 types suivant le comportement et l'activité de l'estérase mis en évidence par électrophorèse. 3 clones ont présenté une activité estérase très élevée (type 1) et des résistances, moyenne pour le malathion et très élevée pour le pirimicarbe. Parmi les 6 clones ayant une activité estérase modérée, un clone (T-4a) était sensible au malathion mais très résistant au pirimicarbe, tandis que les 5 autres clones (T-2, 3a, 3b et 4b) étaient très sensibles aux deux insecticides. Ainsi, la résistance au malathion présente une forte corrélation avec une activité estérase élevée, sans qu'il n'en soit nécessairement de même pour la résistance au pirimicarbe. Une hypothèse est émise suivant laquelle l'activité estérase élevée joue un rôle important dans la résistance à ces deux insecticides, mais qu'un autre mécanisme intervient aussi dans la résistance au pirimicarbe.

     

Pitfall-trap catches of the carabid beetle Pterostichus melanarius, in relation to gut contents and prey densities, in insecticide treated and untreated spring barley

During large-scale field experiments in 1981 and 1982, designed to assess the effects of the insecticides Fenitrothion and Sumicidin (Fenvalerate) on beneficial arthropods in spring barley, significant increases in pitfall-trap catches of Pterostichus melanarius (Illiger) were observed in treated plots compared to untreated controls, several weeks after treatment. Significantly more female P. melanarius were caught in treated plots during these post-treatment increases. Corresponding decreases were observed in prey populations following treatments. Individual female P. melanarius from treated plots had significantly fewer of their gut areas full of solid (arthropod) food when compared to those from untreated control plots.Earlier workers observed both faster recapture rates in pitfalls and higher mobility in hungry carabid beetles. The following hypothesis is suggested: reducing prey populations by the application of insecticides results in hungrier carabid beetles with consequently higher activity. Since pitfall-trap catch is determined not only by population size but also activity, it is argued that pitfall-trap catches alone cannot give a true measure of the effects of insecticides on carabid populations in the field.

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Relations entre les captures de Pterostichus melanarius (Col.; Carabidae) dans des trappes, le contenu de l'intestin, et la densité de proies, dans des parcelles d'orge de printemps traitées ou non

Résumé Au cours d'essais à grande échelle, effectués en 1981 et 1982, sur orge de printemps, pour évaleur l'effet des insecticides Fenitrothion et Sumicidine (fenvalerate) sur les arthropodes utiles, un accroissement significatif des captures, dans des trappes pièges de Barber, de Pterostichus melanarius (Illiger) a été observé plusierus semaines après le traitement dans les lots traités par rapport aux lots témoins. Significativement plus de femelles de P. melanarius ont été capturées dans les parcelles traitées pendant cette période d'accroissement après traitement.Une diminution correspondante dans les populations de proies a été observée à la suite des traitements.Chaque femelle de P. melanarius des parcelles traitées avait une fraction significativement moins importance de son intestin remplie d'aliments solides (arthropodes) que celles des parcelles non traitées.Des auteurs précédents avaient observé des taux de capture plus rapides dans les trappes et ne plus grande mobilité des carabes affamés. La réduction des populations proies par l'application d'insecticides affamerait les carabes dont l'activité serait par suite plus élevée. Comme le taux de captures dans les trappes est dû à la fois à la taille de la population et à son activité, on en déduit que la capture par trappes seule ne peut donner une image exacte de l'effet des insecticides sur les populations de carabes dans les champs.

     

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.

     

Dietary modulation of α-amylase activity in eight geographical strains of Sitophilus oryzae and Sitophilus zeamais

Rank transformation of specific activity values of -amylase across four strains of Sitophilus oryzae (L.) and four strains of S. zeamais Motschulsky indicates that levels of these predominant enzymes are highest in adults feeding on hulled barley or long-grain brown rice. Intermediate activity levels are found in weevils feeding on yellow corn (maize) and lowest levels are found in wheat-fed weevils. Although extracts prepared from barley contain inhibitory activity against two purified isoamylases from S. oryzae, levels of the naturally-occurring -amylase inhibitors against these two enzymes are about 2.2-fold and 6.1-fold, respectively, more concentrated in wheat. Ingestion of these amylase inhibitors and formation of an inactive enzyme:inhibitor complex with previously secreted amylase may account for the lower activity of amylase in weevils of both species feeding on wheat. Amylase levels across all strains feeding on a given diet are about 2-fold higher in S. oryzae than in S. zeamais. Significant differences in activity levels were also found between strains in both species. Since -amylase is a predominant digestive hydrolase in these species, the degree to which cereal diets affect amylase levels may indicate their suitability as potential hosts.

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Résumé La transformation de rang des valeur d'activité spécifique de l'-amylase de 4 souches de S. oryzae et de 4 souches de S. zeamais montre que les niveaux les plus élevés de ces enzymes prédominantes s'observent chez les adultes nourris d'orge mondé ou de riz brun á grains longs. Des niveaux intermédiaires d'activité ont été obtenus chez les insectes élevés sur maïs jaune, et les niveaux les plus faibles chez ceux élevés sur blé. Bien que les extraits préparés à partir d'orge présentent une activité inhibitrice de deux isoamylases purifiées de S. oryzae, les niveaux des inhibiteurs naturels -amylase de ces deux enzymes sont environ respectivement 2,2 et 6,1 fois plus concentrés dans le blé. L'ingestion de ces inhibiteurs d'amylase et la formation d'un complexe enzyme inactive/inhibiteur avec l'amylase secrétée antérieurement, peut rendre compte de la plus faible activité de l'amylase chez les charançons consommant du blé. Le niveau d'amylase de S. oryzae est 2 fois plus élevé que celui de S. zeamais pour toutes les souches élevées sur un régime donné. Des niveaux d'activité significativement différents ont été trouvés suivant les souches pour chacune des deux espèces. Puisque l'amylase est la principale hydrolase digestive de ces espèces, l'intensité de la modification des teneurs en amylase par la consommation de céréales peut indiquer leur adéquation comme hôtes potentiels.

     

Effets de modifications de la composition électrolytique du plasma sur la structure et la fonction des cellules interrénales (corticosurrénaliennes) d'un Amphibien Urodèle: Triturus cristatus

Résumé Dans le but de modifier la composition électrolytique du plasma, des Tritons à crête (Triturus cristatus) sont placés dans une solution de chlorure de potassium (KCl 5). D'autres Tritons (témoins) sont placés dans de l'eau du robinet. Tous les animaux ont été préalablement hypophysectomisés.8 jours après le début de l'expérience, les cellules interrénales des Tritons hypophysectomisés placés dans la solution de KCl présentent une activité stéroidogénique élevée, se traduisant notamment par une forte déplétion lipidique, une augmentation du nombre des mitochondries et un développement important du réticulum endoplasmique agranulaire et tubulaire; d'autre part, la réaction 5-3-hydroxystéroide deshydrogénasique est intense. Toutes les cellules du tissu interrénal sont fortement stimulées dans ces conditions.Les cellules interrénales des Tritons témoins présentent par contre une activité stéroidogénique très réduite, comme en témoignent leur structure et la faible intensité de la réaction 5-3-hydroxystéroide deshydrogénasique.Les mécanismes précis pouvant être à l'origine de la stimulation des cellules interrénales de Tritons hypophysectomisés placés dans la solution de KCl sont discutés.

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Effects of modifications of plasma electrolyte composition on the structure and function of the interrenal (adrenocortical) cells of the newt, Triturus cristatus

Summary In order to induce a modification of the plasmatic electrolyte composition, newts (Triturus cristatus) are placed into a potassium chloride solution (KCl 5), while controls are kept in tap water. All animals are previously hypophysectomized.8 days after the beginning of the experiment, the interrenal cells of the hypophysectomized newts kept in KCl solution exhibit a very strong steroidogenic activity, as evidenced by a striking lipid depletion, an increase in the number of mitochondria and a considerable development of the agranular tubular endoplasmic reticulum. On the other hand, the 5-3-hydroxysteroid dehydrogenase reaction is notably intensified. All the cells of the interrenal tissue are affected by the stimulatory effect of the KCl solution.Control animals show only reduced steroidogenic activity of their interrenal cells, as demonstrated both by the morphology of these cells and the weak 5-3-hydroxysteroid dehydrogenase reaction.The mechanisms involved in the stimulatory effect on steroidogenesis of the variation of the electrolyte composition of the plasma are discussed.

     

Seasonal variations and balanced polymorphisms in the reproductive potential of temperate D. Melanogaster populations

Flies from the first generation of isofemale lines of D. melanogaster founded by wild flies collected in spring, summer and autumn in two French populations have been studied for 4 successive years. Cyclical seasonal variations occur in various genetically determined characteristics involved in reproductive potential.The number of ovarioles of the females and female capacity to control oviposition are subject to variation consisting of an increase in frequency of genotypes controlling large number of ovarioles and strong oviposition blocking control in spring and autumn samples. The opposed genotypes (low number of ovarioles and weaker blocking of oviposition control) are favored in summer generations.This balancing selection, induced by temperature variations, modifies temporarily the genetic equilibrium of the population. This enhances the frequency of better adapted genotypes when conditions become less favorable.

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Résumé L'étude pendant 4 ans de lignées isofemelles, fondées par des mouches capturées dans la nature, au printemps, en été et en automne, dans deux population françaises de D. melanogaster, a mis en évidence des variations saisonnières cycliques portant sur différents caractères liés au potentiel reproducteur. Les individus observés appartenaient à la première génération de laboratoire, élévée en conditions standard; les fluctuations observées correspondaient donc à des variations d'ordre génétique.Le nombre d'ovarioles des femelles et leur capacité à controler leur ponte en présence d'un substrat peu favorable sont soumis à ce type de variations cycliques. Il consiste en une augmentation de la fréquence de certains phénotypes (nombre d'ovarioles élevé et forte capacité de blocage de l'oviposition) au printemps et en automne, tandis que les génotypes opposés (faible nombre d'ovarioles et faible capacité de blocage) sont favorisés pendant les générations estivales.Ces variations correspondent à une sélection balancée induite par les fluctuations de la température. Elles conduisent à une modification temporaire de l'équilibre génétique de la population et à un accroissement de la fréquence des génotypes considérés comme mieux adaptés au climat tempéré, lorsque les conditions environnementales deviennent moins favorables.

     

Daily patterns of abundance and temporal distributions of feeding, mating and oviposition of the dipteran leaf miner, Agromyza frontella

Observations of adult Agromyza frontella (Rondani) (Diptera: Agromyzidae) in alfalfa, Medicago sativa L. (cv. Saranac), fields in two regions of Quebec, Canada, demonstrated that males were most abundant on alfalfa plants early in the morning and in the late afternoon/early evening, which coincided with the occurrence of bimodal mating activity. Male abundance and incidence of mating were usually negatively correlated with air temperature, solar insolation and wind speed and positively correlated with relative humidity. The daily pattern of female abundance on alfalfa varied less than that of males. Females fed and oviposited throughout the day, and the frequency of these activities were usually positively correlated with air temperature and solar insolation and negatively correlated with relative humidity. Possible reasons for the sexual dimorphism in the daily activity patterns of this leaf miner, and their significance for individual fitness, are discussed.

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Résumé L'observation visuelle des adultes de la mineuse virgule de la luzerne, A. frontella, dans des champs de luzerne de deux regions differentes du Québec, ont démontré que les mâles étaient plus nombreux sur les plantes tôt le matin, vers la find de l'après — midi et tôt en soirée, ce qui a coincidé avec l'occurence bimodale de l'accouplement. L'abondance diurne des femelles variait moins que celle des mâles et les femelles se nourrissaient activement pendant toute la journée. La fréquence de l'alimentation et de la ponte chez les femelles (les mâles n'étant observé que très rarement en train de se nourrir) étaient corrélées positivement à la température ambiante de l'air de méme qu'à l'insolation mais étaient négativement corrélées à l'humidité relative. Contrairement aux femelles, l'abondance des mâles et l'incidence de l'accouplement étaient habituellement corrélées négativement à la température ambiante de l'air, à l'insolation et à la vitesse du vent alors qu'elles étaient positivement corrélées à l'humidité relative. Plusieurs hypothèses pouvant expliquer le dimorphisme sexuelle des activitées diurnes de cette mineuse ainsi que leurs implications quant à la fitness, des individus, sont discutés.