Changes in phenylalanine and tyrosine content and metabolism in ears of susceptible and aphid resistant winter wheat cultivars upon infestation by Sitobion avenae

Changes in free phenylalanine and tyrosine content and metabolism in the ears of susceptible Bezostaya 1 and relatively resistant Atlas 66 winter wheat varieties after natural infestation by the grain aphid (Sitobion avenae) (F.) were investigated. After infestation the content of phenylalanine and tyrosine in the variety Atlas 66 was higher than in the susceptible cultivar Bezostaya 1. Attack by aphids also brought changes in the metabolism of phenylalanine and tyrosine in the tissues. A higher phenylalanine ammonia-lyase (PAL) and tyrosine ammonia-lyase (TAL) activity was observed in ear tissues of the more resistant variety Atlas 66. The changes in the activity of those lyases in Atlas 66 were strictly correlated with the increase of phenylalanine and tyrosine content after infestation.

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Résumé L'étude a porté sur l'analyse des teneurs en phénylalanine et tyrosine libres et sur le métabolisme des épis de blés d'hiver, — sensible Bezostaya 1 et relativement résistant Atlas 66 —, après une attaque naturelle du puceron des grains, S. avenae F. Les teneurs en phénylalanine et en tyrosine d'Atlas 66 sont alors supérieures à celles de Bezostaya 1. Les attaques de pucerons provoquent des changements dans le métabolisme de la phénylalanine et de la tyrosine des tissus. Des activités phénylalanine ammonialyase (PAL) et tyrosine ammonialyase (TAL) ont été observées dans les tissus des épis de la variété la plus résistante, Atlas 66. Les modifications de l'activité de ces lyases dans les pieds du cultivar résistant Atlas 66 présentent une relation étroite avec l'accroissement des teneurs en phénylalanine et en tyrosine après la contamination.

     

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.

     

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.

     

Relations entre la teneur en sélénium et celle de seize éléments dansHelminthia echioides etTrifolium repens se developpant sur sols argileux

Résumé Nous avons analysé la teneur en sélénium de sols argileux de la région de La Roche-Posay ainsi que celle deHelminthia echioïdes etTrifolium repens qui s'y développent. Sur trente emplacements, la concentration en Se total du sol varie de 1,7 à 4,5 ppm et le pH oscille de 6,1 à 7,2. La teneur en sélénium des plantes est élevée: de l'ordre de 2 à 32,5 ppm, mais aucune corrélation n'a été notée entre ces valeurs et d'une part le pH du sol ou d'autre part la teneur totale en Se du sol.Seize éléments minéraux ont également été dosés. Les deux espèces présentent des concentrations élevées en Al, Fe, Ni, Co et Cr. Les Teneurs les plus fortes en Se ont été retrouées dans les plantes possédant les taux les plus bas en Al, Fe, As et Mn. Chez Trifolium, une corrélation négative est observée entre la concentration en Se et celle en Al (r=–0,44), en Fe (r=–0,47) et en As (r=–0,47). Par ailleurs, des corrélations positives sont obtenues entre les teneurs en Al, Fe et As chez les deux espèces.Une corrélation positive existe entre la teneur en Se et celle en P chez Helminthia, mais chez Trifolium les plus faibles concentrations en Se se retrouvent à la fois dans les échantillons présentant les niveaux les plus faibles et les plus forts en P.Chez l'une ou l'autre des espèces étudiées, des corrélations positives apparaissent entre les teneurs en Se et celles en Co, Mo ou même Mn lorsqu'il est présent à des taux relativement élevés dans la plante.     

Quantification of the impact of the hoverfly, Metasyrphus corollae on the cereal aphid, Sitobion avenae, in winter wheat: laboratory rates of kill

The rate of kill of cereal aphids by larvae of Metasyrphus corollae (F.) (Diptera: Syrphidae) was measured in the laboratory with the aim of assessing the impact of this predator on field populations of cereal aphids. Daily measurements were taken of changes in both the larval weight and the biomass of aphids killed by M. corollae in conditions of constant temperature and humidity. A mean relative kill rate was defined and calculated for each larval instar of the predator from which estimates of field daily rates of kill can be made.

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Quantification de l'impact de Metasyrphus corolae sur Sitobion avenae sur blé d'hiver: taux de mortalité au laboratoire

Résumé Le taux de mortalité de S. avenae provoqué par les larves de M. corollae a été mesuré au laboratoire pour évaluer l'impact de ce prédateur sur les populations de ce puceron dans la nature. L'évolution du poids des larves et de la biomasse de pucerons tués a été suivie tous les jours dans des conditions de température et humidité constantes. Un taux moyen de mortalité a été déterminé pour chaque stade larvaire du prédateur, il a servi à déduire les niveaux de mortalité quotidienne dans les champs.

     

Aspects of the numerical and functional respones of the aphid parasite, Aphidius sonchi, in the laboratory

The fecundity, reproductive rates, and adult survival of Aphidius sonchi Marshall (Hymenoptera: Aphidiidae) parasitizing second and third instar nymphs of the sowthistle aphid, Hyperomyzus lactucae (L.) (Homoptera: Aphididae) were measured at six different host densities under constant laboratory conditions. At host densities of less than 50 aphids per flowering shoot per female per day, oviposition constraints resulting from the lack of hosts reduced the number of eggs laid, enhanced the extent of superparasitization and, as a result, effectively lowered the fecundity and reproductive rates of the parasites. Above this host density the parasites laid on average 220–230 eggs, but the effective fecundity and reproductive rates continued to increase with the host density. By contrast, the survivorship of the parasites seemed unaffected by host density, with an average adult life span of 4–5 days at all densities. Analysis of the data showed that the intrinsic rate of increase (r_m) of the parasite varied with the host density and could reach values higher than that of the host under identical conditions. The response of r_m to changes in host density and parasite sex ratio is illustrated.Overall, A. sonchi showed a typical convex functional response, to host density. However, the response showed obvious changes through the parasite's adult life and, furthermore, the rates of changes were not consistent at all host densities. The frequency distributions of parasite eggs were generally indistinguishable from random, and the number of hosts parasitized were predicted satisfactorily by the random oviposition equation.

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Résumé L'étude a porté sure l'influence de 6 densités différentes d'Hyperomyzus lactucae (L.) (Homoptera: Aphididae), en conditions constantes de laboratoire, sur la fécondité, le taux de reproduction et la survie des adultes d'Aphidius sonchi Marshall (Hym. Aphidiidae, parasite des larves de 2e et 3e stades. A des densités inférieures à 50 pucerons par tige fleurie de Sonchus oleraceus L, par femelle et par jour, la limitation de la ponte due à l'absence d'hôtes a réduit le nombre d'oeufs émis, élevé le taux de superparasitisme et, en conséquence, diminué la fécondité et le taux de reproduction des parasites. Aux densités d'hôtes supérieures, les parasites ont pondu, en moyenne, 220 à 230 oeufs, mais la fécondité réelle et les taux de reproduction ont continué à augmenter avec la densité des pucerons. Par contre, la longévité des parasites n'a pas été affectée par la densité des hôtes, avec une durée moyenne de vie de 4 à 6 jours. L'analyse des données a montré que le taux d'accroissement intrinsèque (r_m) du parasite a changé avec la densité des hôtes, et pourrait atteindre des valeurs supérieures à celles de l'ôte sous des conditions identiques. Les réponses de r_m aux changements de densité des hôtes et au taux sexuel du parasite sont expliquées.Globalement, A. sonchi a présenté une réponse fonctionnelle convexe typique à la densité des hôtes. Cependant, cette réponse a changé au cours de la vie des images et, de plus, les taux de changement ne sont pas logiques à toutes les densités d'hôtes La fréquence de distribution des oeufs n'est généralement pas séparable d'une distribution au hasard, et le nombre d'hôtes parasites peut être prédit d'une façon satisfaisante en utilisant une équation de ponte au hasard.

     

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 cost of switching from asexual to sexual reproduction in an aphid

The fecundity of asexual and sexual morphs of Sitobion avenae (F.) is compared. The cost of sex is quantified in terms of the reduction in numbers of offspring produced. The cost is much greater than the halving of fecundity that is usually assumed to be associated with the production of males.

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Résumé Les fécondités des virginipares ailés, des gynopares ailés et des ovipares d'un même clone de Sitobion avenae ont été déterminées à 12°C. Bien que les types qui ayant donné naissance à des sexués aient eu une fécondité initiale plus élevée que celle de la lignée asexuée, celle-ci a été significativement plus féconde après 15 jours de reproduction.Les résultats du laboratoire ont été utilisés pour évaluer la fécondité de lignées sexuées et asexuées pendant quatre générations à 12°C. La reproduction parthénogénétique a présenté un avantage numérique sur la reproductions sexuée dans le rapport 320/1. La reproduction sexuée a été accompagnée d'une diminution significative de la fécondité potentielle. Bien que la reproduction sexuée de S. avenae soit avantageuse dans les régions où les hivers sont durs, parce que les oeufs sont résistants au froid, les lignées asexuées présentent un avantage considérable en ce qui concerne la fécondité potentielle pour l'augmentation de la population en automne et elles conservent de plus la capacité d'un accroissement numérique ultérieur si l'hiver est doux.

     

Behavioral responses of Diabrotica adults to plant-derived semiochemicals encapsulated in a starch borate matrix

The concept of encapsulating semiochemicals into a starch matrix is being studied for potential use in corn rootworm (CRW) management programs. During 1987, experiments were conducted to determine: 1) If volatile plant-derived Diabrotica spp. attractants could be encapsulated in a starch borate matrix (SBM), and 2) If various SBM-semiochemical formulations would attract Diabrotica species over time in field corn. Chemical analyses of fresh SBM formulations indicated that indole, estragole, veratrole, phenylacetaldehyde, and trans-anethole were not retained during formulation but trans-cinnamaldehyde, Beta-ionone, 1,2,4,-trimethoxybenzene, eugenol and isugenol were successfully encapsulated. Encapsulated semiochemical formulations were made into 20 mesh granules, placed in Pherocon ® 1C traps that were tied to corn plants, and sampled for CRW adults every 4 days from 11 July to 8 September. Field data indicated that encapsulated semiochemicals were retained in the SBM for varying lengths of time and were released at rates attractive to CRW adults. A two-component mixture of trans-cinnamaldehyde and 1,2,4-trimethoxybenzene was the most effective formulation tested; however, no formulation was effective during corn silking and pollination. Although seasonal variation in CRW response could limit the usefulness of some plant-derived semiochemicals, the starch matrix concept may be useful as a delivery system for semiochemicals and may have potential as a tool that could be used in the development of new more biorational CRW management programs.

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Résumé Le programme expérimental de 1987 était destiné à déterminer: 1) si les substances dérivées de végétaux et attractives pour Diabrotica pouvaient être encapsulées dans de l'amidon additionné d'acide borique; 2) si différentes formules attireraient les différentes espèces de Diabrotica dans un champ de maïs.L'indol, l'estragol, le vératrol, le phénylacétaldéhyde et le trans-anéthol n'ont pas été retenus, tandis que le trans-cinnamaldéhyde, la \-ionone, le 1,2,4-triméthobenzène, l'eugénol et l'isugénol ont été encapsulés avec succès dans des pièges attachés à des pieds de maïs (les détails techniques sont fournis). Les pièges ont été relevés tous les 4 jours du 11 juillet au 8 septembre. Les résultats montrent que les substances allélochimiques sont conservées dans la capsule pendant des durées variables et libérées à des concentrations attractives pour les Diabrotica adultes. Un mélange de trans-cinnamaldéhyde et de 1,2,4,-triméthoxybenzène a été la formule la plus efficace, à l'exception des périodes de formation des barbes et du pollen, où aucune formule n'a été attractive. Bien que la variation saisonnière des réactions de Diabrotica limite l'utilisation des substances allélochimiques d'origine végétale, la capsule d'amidon peut être employée pour libérer des substances allélochimiques et constitue un outil potentiel pour la mise au point d'une méthode plus rationnelle de lutte contre Diabrotica.

     

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

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

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

     

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.

     

Visual behaviour of the onion fly, Delia antiqua: antagonistic interaction of ultraviolet and visible wavelength reflectance

The interaction of ultraviolet (UV=350–400 nm) and visible (VISIBLE=400–650 nm) wavelengths in the visual behaviour of the onion fly, Delia antiqua (Meigen), was examined by measuring spontaneous alightment on various UV- and non-UV-reflecting, sticky cardboard traps in onion fields. Alightment on traps was negatively correlated with the percent UV (350 nm) and green (540–580 nm) reflectance and positively correlated with the percent blue (430–470 nm) reflectance. Alightment varied directly with the ratio of stimulatory/inhibitory reflected wavelengths. Males and females were similar in their response to both UV and VISIBLE wavelength reflectance, with the exception that males were more sensitive than females to UV-reflecting white surfaces. A multiple regression model, that used the intensity of 3 key wavelengths, 350, 450 and 560 nm, as independent variables, explained 90% of the variation in the combined male and female response to spectral reflectance from traps. These results indicate that some visual behaviours of D. antiqua are a function of the integration of sensory input from the entire spectral distribution of the stimulus, and not simply the dominant wavelengths or hue.

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Résumé L'interaction des ondes ultraviolettes (UV=350–400 n nm) et des ondes visibles (VISIBLE=400–650 nm) sur le fonctionnement visuel de la mouche de l'oignon, Delia antiqua, a été examinée par le mesurage des descentes spontanées sur des pièges variés, construits de carton gluant, qui reflète le UV ou non, dans des champs d'oignons. Les descentes furent en rapport négativement avec le pour-cent de la réflexion de l'UV (350 nm) et du vert (540–580 nm), et en rapport positivement avec la réflexion du bleu (430–470 nm). Le chiffre des descentes était en rapport directement avec la porportion stimulantes/inhibitantes des ondes reflétées. Les mâles et les femelles étaent comparables en leurs réponses aux ondes UV et VISIBLES reflétées, sauf que les mâles fussent plus sensibles que les femelles aux surfaces blanches et UV-reflétantes. Une modèle d'analyse multiple de regression qui prenait en considération les intensités des trois ondes significatives, 350, 450 et 560 nm, en tant que les variables indépendants, a expliqué 90% de la variation en la réponse combinée des mâles et des femelles à la réflexion spectrale des pièges. Ces resultats indiquent que quelques fonctionnements visuels de la D. antiqua sont une fonction des données sensorielles de la distribution spectrale entière du stimulus, pas seulement une fonction des ondes dominantes ou de la teinte.

     

Production of sexual morphs by the monoecious cereal aphid Sitobion avenae

The effects of photoperiod and temperature on the production of sexual forms by two clones of Sitobion avenae, the grain aphid, were examined. One clone did not produce sexual forms, whereas the other did under conditions of short light (<14 h) and low temperature (15°C). Temperature and photoperiod interacted to some extent both in the production of oviparae and of males. Even when the sexual forms were produced there was always a proportion of virginoparae.

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Production de sexués par Sitobion avenae, puceron monoécique

Résumé Un clone de Sitobion avenae a produit sans difficulté jusqu'à 7 générations de sexués en réaction à des photopériodes courtes (<14 h) et à de faibles températures (15°C) tandis qu'un autre clone n'en produit aucune.La proportion de sexués différait suivant les parents. La production de mâles avait une nette tendance à apparaître lors des reproduction les plus tardives. Dans les générations tardives avec jours courts, les vivipares (virginopares et gynopares) avaient eu tendance à être produits à la fin de la période de reproduction.Les gynopares (c'est à dire les parents d'ovipares) de S. avenae étaient surtout aptères, mais comprenaient beaucoup plus d'ailés que les virginopares obtenus dans les mêmes conditions. Un vivipare était induit comme gynopare (ou ses embryons étaient déterminés comme ovipares) avant la naissance, mais cette détermination pouvait apparemment encore être inversée en soumettant l'insecte à de longues photopériodes et à de hautes températures jusqu'à deux jours après la naissance.Aucun S. avenae ovipare n'a été produit jusqu'à la troisième génération. Aucun ovipare n'a été produit avec des photopériodes supérieures à 13 H 30 à 10°C, 13 H à 15°C et 8 H à 20°C. La proportion d'individus produisant des ovipares à 15°C a été plus faible qu'à 10°C pour toutes les photopériodes, et à cette dernière température beaucoup plus de vivipares étaient gynopares que virginopares.Les basses températures ont été vraisemblablement le facteur dominant de stimulation de la production de mâles de S. avenae, mais cependant il semble qu'un plus grand nombre de mâles a été produit aux températures et photopériodes intermédiaires qu'aux extrêmes.La capture de mâles ailés de S. avenae dans des pièges à succion a été généralement limitée à Octobre-soit à peu prés le moment prévu par les expériences de laboratoire. Des mâles de S. avenae sont aussi capturés fréquemment et été, ce qui peut être lié à des hivers précédents doux.

     

Methods of hatching the eggs and rearing the fundatrices of the English grain aphid, Sitobion avenae

Several methods for hatching the eggs and rearing individuals of the first generation (fundatrices) of Sitobion avenae were investigated. The most successful methods were incubation of the eggs on grass seedlings at 2°C and rearing the fundatrices on grass seedlings (overall survival 66%) and incubation of the eggs in plastic boxes at 2°C and rearing the fundatrices on wheat seedlings (overall survival 62%).

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Résumé L'éclosion des oeufs de S. avenae peut être induite par le transfert à 10°C ou 12°C, après une incubation de 75–120 jours à 2°C. Le pourcentage le plus élevé d'éclosions a été obtenu quand les oeufs avaient incubé pendant 100 à 110 jours à 2°C (67% at 71.5% respectivement) dans des petites boîtes de plastique, ou pendant 100 jours à 2°C sur des pousses de graminées (73.5%). Si les oeufs sont pondus sur blé, la plante ne peut pas tolérer la période d'incubation, mais cet obstacle peut être surmonté en obligeant les ovipares à pondre leurs oeufs sur de pousses de graminées, comme Poa annua, hôte convenable pour les fondatrices. Les ovipares peuvent aussi pondre sans difficultés sur autre chose que des végétaux, et des récipients peuvent ètre mis à incuber sans contenir du matériel végétal.

     

Serological identification of wireworm and staphylinid predators of the Australian soldier fly (Inopus rubriceps) and wireworm feeding on plant and animal food

Pasture wireworm, Conoderus exsul (Sharp) fed more on larvae of the Australian soldier fly (Inopus rubriceps (Macquart)) than on germinating wheat seed when given a choice in the laboratory. Conversely, Agrypnus variabilis (Candeze), another wireworm found in New Zealand pastures, fed more on wheat seed. As determined by a serological technique (immuno-osmophoresis), 19% of C. exsul larvae, 20% of A. variabilis larvae and 80% of the adults of a staphylinid, Thyreocephalus oxthodoxus, (Olliff) collected in a pasture, had fed on I. rubriceps larvae. A predation rate of 12 soldier fly larvae/m²/day was estimated for C. exsul larvae.

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Résumé Pour déterminer la valeur de Conoderus exsul Sharp comme prédateur d'Inopus rubriceps Macquart, ravageur des prairies en Nouvelle Zélande, cet élatéride a été sur nourri des végétaux et animaux. En 72 heures, il s'est alimenté plus abondamment sur I. rubriceps que sur grains de blé. Par contre, un autre élatéride des prairies, Agrypnus variabilis Candeze, a consommé plus de grains de blé que de I. rubriceps.Une technique sérologique, l'immuno-osmophorèse, a montré que 19% des larves de C. exsul, 20% de celles de A. variabilis et 80% des adultes du staphylin, Thyreocephalus orthodoxus Olliff récoltés dans la nature, avaient consommé des larves de I. rubriceps.En se basant sur la densité en Elatérides, sur le pourcentage de réactions positives, sur les taux de consommation quotidiens, et la période d'observation de proies dans le tube digestif des prédateurs, on peut estimer que 12 larves/m²/jour de I. rubriceps ont été détruites par les larves de C. exsul pendant les 7 semaines de la période utilisée.

     

Feeding responses to solanaceous allelochemicals by larvae of the tobacco hornworm, Manduca sexta

Feeding responses of the oligophagous tobacco hornworm to allelochemicals prevalent in their host plants were determined in food choice-tests using filter paper discs laced with a test solution or water (control). Six solanaceous alkaloids, tomatine, tomatidine, solanine, solanocapsine, atropine and nicotine, were tested and only tomatine and solanocapsine were found to influence preference behavior. Solanocapsine (5 mM) deters feeding whereas tomatine (1 mM) stimulates feeding slightly. No synergistic effect of either tomatine or tomatidine with sucrose was found.The responses to tomatine are affected by previous feeding experience. Tomatine slightly stimulates feeding in larvae reared on tomato (Lycopersicon esculentum), but slightly deters feeding in larvae reared on Jerusalem cherry (Solanum pseudocapsicum). Such induced preference is absent for the other alkaloids tested, which indicates that these alkaloids do not by themselves induce preferences for the plants containing them.The non-alkaloid allelochemicals, chlorogenic acid, rutin, and 2-tridecanone also influenced food choice behavior. Chlorogenic acid is slightly stimulatory at its natural concentration (1mM), but strongly deterrent at higher concentrations. Rutin stimulates feeding in a concentration-dependent manner. Its activity must be due to the glycosylated structure, because both the aglycone (quercetin) and the sugar moiety (rutinose) are neutral. Removal of the glucose part of rutin, as in quercitrin, results in feeding deterrent activity. 2-Tridecanone is neutral at its concentration in cultivated tomato (1 mM), but strongly deterrent and toxic at higher concentrations. Preference behavior is not affected by solanesol, GABA, and a mixture of host plant compounds stimulatory for anothe solanaceous-specific feeder, the Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata).We conclude that the prevalent solanaceous alkaloids and other allelochemicals tested do not play important roles in food selection of the tobacco hornworm, although some may make small contributions.

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Résumé Des experiences de choix de chenilles oligophages de M. sexta ont été réalisees avec des disques de papier filtre imbiles d'eau ou de solutions des substances allélochimiques dominantes dans les plantes consommées. Sur les six alcaloïdes de solanées examinés: tomatine, tomatidine, solanine, solanocapsine, atropine et nicotine, seuls la tomatine et la solanocapsine ont influé sur le choix; la solanocapsine (5 mM) empêche la prise de nourriture, tandis que la tomatine (1 mM) la stimule légèrement. Aucun effet synergique de la tomatine ou de la tomatidine n'a été observé en présence de sucrose.La réponse à la tomatine est modifiée par la prise de nourriture antérieure. Elle stimule légèrement l'alimentation de chenilles élevées sur tomates (Lycopersicon esculentum), mais dissuade légèrement les chenilles élevées sur Solanum pseudocapsicum. II n'y a pas d'action induite semblable avec les autres alcalïdes examinés, ce qui indique que ces alcaloïdes ne peuvent pas induire par eux-mêmes de préférences pour les plantes qui les contiennent.Des substances allélochimiques non-alcaloïdes: acide chlorogénique, rutine, et 2-tridécanone, influent aussi sur le comportement de choix alimentaire. L'acide chlorogénique est légèrement stimulant à sa concentration naturelle (1 mM), mais fortement dissuasif aux concentrations supérieures. La rutine stimule la prise de nourriture en fonction de sa concentration. Son activité doit être due à sa structure glucosylate, puisqu'aussi bien l'aglycone (quercitine) que la moiteé sucrée (rutinose) sont neutres. La suppression de la partie glucose de la rutine, comme dans le cas de la quercitine, a un effet dissuasif. A sa concentration dans la tomate cultivée (1 mM), le 2-tridécanone est neutre, mais il est fortement dissuasif et toxique à des concentrations supérieures.Le comportement de choix n'est pas modifié par le solanésol, le GABA, et par un mélange de composés végétaux stimulant un consommateur spécifique de solanées, comme le doryphore (Leptinotarsa decemlineata).Nous pouvons conclure que les principaux alcaloïdes et autres substances allélochimiques des solanées que nous avons examinés n'interviennent pas d'une façon importante, mais peuvent avoir une influence secondaire, dans les choix alimentaires de Manduca sexta.

     

The influence of constant temperature on population growth rates of the cassava mealybug, Phenacoccus manihoti

Life table studies were conducted to assess the effect of constant temperature on the rate of population growth of the cassava mealybug, Phenacoccus manihoti Matile-Ferrero. Four temperatures, between 20 and 30.5°C, were tested. An inverse relationship was observed between temperature and most demographic parameters.The intrinsic rate of natural increase (r_m) increased from 0.1 at 20°C to 0.2 at 27°C and 30.5°C. The net reproductive rate varied between 426.3 at 30.5°C and 584.7 at 20°C. The mealybug population reached 50% mortality after 37.5, 21.5, 19.0 and 19.0 days respectively at 20, 23.5, 27 and 30.5°C. The results indicate that P. manihoti can persist and increase in numbers within the range between 20 and 30.5°C.

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Influence de températures constantes sur les taux de croissance de populations de la cochenille du manioc Phenococcus manihoti

Résumé Des tables de vie ont été établies pour déterminer l'effet de températures constantes sur les taux de croissance de populations de la cochenille du manioc, Phenacoccus manihoti Mat.-Ferr., et ainsi comprendre les changements au sein des populations du ravageur dans les champs et mener à bien le programme de lutte biologique organisé à l'I.I.T.A. contre cette cochenille. P. manihoti, introduit à partir de l'Amérique latine en Afrique, y menace la production du manioc (Manihot esculenta Crantz).Le taux intrinsèque d'accroissement natural (r_m) a augmenté de 0.114 à 20°C, à 0.185 à 27°C, avant de descendre à 0.182 à 30.5°C. Le taux net de reproduction (R_o) a été relativement élevé (426–584 oeufs femelles/génération). Dans nos conditions expérimentales, la mortalité a atteint 50% au bout de 37.5, 21.5, 19.0 jours respectivement à 20, 23.5, 27 et 30.5°C. La durée du cycle et le coefficient d'accroissement () étaient inversement liés à la température. Le ravageur possède la capacité de doubler sa population en 6.08 jours à 20°C alors que 3.81 jours seulement suffisent pour doubler la population à 30.5°C.Ces résultats nous ont permis de comprendre et d'expliquer l'énorme pouvoir de pullulation de la cochenille observé dans les champs pendant la saison sèche; il s'ensuit que les lâchers des entomophages produits en élevages doivent se faire très tôt au début de la saison sèche, afin de contrecarrer la grande fertilité et la capacité d'augmentation rapide des populations de P. manihoti.

     

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

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

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

     

A comparative study on the intrinsic rates of increase ofCyrtobagous singularis andC. salviniae on the water weedSalvinia molesta

The intrinsic rates of increase (r_m) ofCyrtobagous salviniae Calder & Sands from Brazil andC. singularis Hustache from Trinidad W.I., were determined in the laboratory at 23°C, 27°C and 31°C on nitrogen-rich plants of the aquatic weed,Salvinia molesta Mitchell.Variation in oviposition and immature survivorship accounted for most of the differences between species in r_m values (exponential growth of a stable-age population in a non-limiting environment). Values for r_m were higher forC. salviniae (0.210, 0.366, 0.404) than forC. singularis (0.148, 0.140, 0.064) at the three temperatures respectively. At all temperatures,C. salviniae laid seven times more eggs thanC. singularis while at 31°C oviposition was reduced for both species by 45%, and was accompanied by a reduction in egg hatch. Oviposition byC. salviniae was almost continuous (92% of weeks with some eggs laid) whereas oviposition byC. singularis was intermittent (50% of weeks) with intervals averaging 3 weeks without oviposition. Nitrogen concentration inS. molesta affected reproduction byC. singularis more thanC. salviniae, an increase of 0.1% (dry wt) increasing weekly oviposition by 7.0% and 3.6% respectively.The differences in r_m for the two weevil species are discussed in relationship to their potential as biological control agents.

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Taux intrinsèques d'accroissement deCyrtobagous singularies Hustache andC. salviniae Calder & Sands, utilsés dans la lutte biologique contreSalvinia molesta Mitchell

Résumé Les taux intrinsèques d'accroissement (r_m) deC. salviniae du Bresil et deC. singularis de Trinidad, ont été établis au laboratoire à 23°C; 27°C; 31°C, sur des plants deS. molesta riches en azote.Les différences entre les r_m des deux espèces provenaient pour l'essentiel de la ponte et de la mortalité préimaginale. Aux 3 températures, les valeurs de r_m deC. salviniae (0.210; 0.366; 0.404) étaient supérieures à celles deC. singularis (0.148; 0.140; 0.064). A toutes les températuresC. salviniae a pondu 7 fois plus d'oeufs queC. salviniae; à 31°C, la ponte a été réduite de 45% pour les 2 espèces et été accompagnée d'une diminution des taux d'éclosion. La ponte deC. salvinae était presque continue (92% des semaines avec des oeufs), tandis que celle deC. singularis était intermittent (50% des semaines avec pontes), les interruptions étant en moyenne de 2 semaines. La teneur deS. molesta en azote a affecté la reproduction deC. singularis plus que celle deC. salviniae; un accroissement de 0.1% en poids sec, augmentant les pontes hebdomadaires respectivement de 7% et de 3.6%.Les différences de valeur de r_m des 2 espèces sont examinées pour évaluer leurs potentialités comme éléments de la lutte biologique.

     

Effects of some allelochemics on food uptake and survival of a polyphagous aphid, Myzus persicae

When adult apterae of the green peach aphid in a dual choice situation is offered an artificial diet and the same diet to which one of 24 secondary plant substances is added, none of these compounds enhances the diet's acceptability. With the exception of sinigrin and tomatine, all substances make the diet less acceptable. When the same compounds are offered in a no-choice experiment, some of them are tolerated (normal survival, and reproduction starting at the same time as in the control) whereas others are deleterious. This is probably due to their feeding deterrent character. Polyphagy of the green peach aphid is probably realized by ignoring some allelochemics and avoiding others.

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Résumé Quand on soumet des adultes aptères de Myzus persicae à un choix alimentaire, entre un aliment artificiel éprouvé (basic diet de Mittler & Kleinjan 1970) et ce même aliment supplémenté avec l'une des 24 substances chimiques secondaires extraites de diverses plantes, aucun de ces composés allélochimiques ne renforce le choix alimentaire en sa faveur. Au contraire, à l'exception de la sinigrine et de la tomatine, toutes les substances testées rendent l'aliment moins acceptable pour ce puceron.Quand ces mêmes composés chimiques sont présentés dans des expériences ne comportant pas un choix alimentaire, certains d'entre eux sont tolérés (survie normale et délai de la reproduction identique à celui des lots témoins), tandis que d'autres se révèlent nocifs. Cela est probablement dû à leur action inhibitrice sur l'alimentation.La polyphagie de Myzus persicae résulte probablement du fait que l'insecte ne réagit pas à une partie de ces composés allélochimiques et en évite d'autres.