Growth, food consumption and mortality of Heliothis zea larvae on foliage of the wild tomato Lycopersicon hirsutum f. glabratum and the cultivated tomato, L. esculentum

Larvae of Heliothis zea (Boddie) were fed foliage of the resistant wild tomato Lycopersicon hirsutum f. glabratum C. H. Mull (PI 134417) and susceptible L. esculentum (cultivar Walter), either with the glandular trichomes removed or with the trichomes intact. Response variables measured included larval mortality, larval weight, consumption rate (CR), and efficiency of conversion of ingested material (ECI). Resistant foliage was found to contain factors in both the trichomes and leaf lamellae which increased larval mortality, reduced larval weight, reduced CR, and, except in second instars, reduced ECI. Susceptible foliage also contained trichome-based factors which increased larval mortality and decreased weight, as well as CR of second instars and ECI of fifth instars. Implications of these findings for breeding resistant tomato cultivars are discussed.

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Résumé La tomate sauvage, Lycopersicon hirsutum f. glabratum C. H. Mull (PI 134417) est fortement résistant à Heliothis zea. Les études préalables ont indiqués que la résistance est associée avec la présence de 2-tridécanone dans les extrémités des poils glandulaires de la tomate sauvage, et que les facteurs dans la lamelle des feuilles sont peut-être impliqués. À déterminer la présence des facteurs lamellaires et à caractériser de plus les facteurs de résistance dans les extrémités des poils glandulaires aussi, nous nourrissions les larves du feuillage résistant de PI 134417 et du feuillage susceptible L. esculentum (lignée Walter) les deux avec les extrémités des poils glandulaires enlèvés ou avec les extrémités des poils glandulaires intacts. Nous mesurions la mortalité des larves, les poids des larves, la taux de consommation relative et l'efficacité de conversion de matière mangé.On se trouvait le feuillage résistant à contenir les facteurs, tous deux dans le feuillage lamellaire et dans les extrémités des poils glandulaires, qui causaient l'augmentation de mortalité, les poids plus basses, la taux de consommation relative plus basse, et, hormis dans le cas des larves en phase deuxième, l'efficacité de conversion réduite. Le feuillage susceptible contenait aussi les facteurs dans les extrémités des poils glandulaires qui augmentaient la mortalité, diminuaient les poids et la taux de consommation relative des larves en phase deuxième, et diminuaient l'efficacité de conversion des larves en phase cinquième. Cettes conclusions indiquent la présence des facteurs de résistance en outre de 2-tridécanone et peuvent fournir les indices à l'identité de ces facteurs.

     

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

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

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

     

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

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

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

     

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

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

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

     

Temporal oviposition patterns of Heliothis zea and Spodoptera ornithogalli

Egg production under laboratory conditions was examined over the lifespan of Heliothis zea (Boddie) and Spodoptera ornithogalli Guenée (Lepidoptera: Noctuidae). Although H. zea oviposits singly and S. ornithogalli oviposits in masses, temporal trends were similar. Egg numbers peaked shortly after mating and then rapidly declined. Egg weights also peaked shortly after mating, but decreased gradually over time. Temporal oviposition patterns were more erratic for unmated than mated females, suggesting the importance of mating in establishing the shape of the oviposition curve.

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Résumé La production d'ufs d'Heliothis zea (Boddie) et de Spodoptera ornithogalli Guenée (Lepidoptera: Noctuidae) durant toute la vie adulte a été examinée au laboratoire. Bien que H. zea dépose ses ufs isolément et que S. ornithogalli les dépose en groupes, les courbes temporelles d'oviposition chez des individus fécondés sont similaires. Le nomber d'ufs culmine peu après l'accouplement, puis décline rapidement. Le poids des ufs culmine aussi peu après l'accouplement, puis décroît graduellement. Des femelles fécondées produisent environ deux fois autant d'ufs que les femelles non fécondées, quoique la longévité ne diffère pas significativement entre les deux groupes. Des femelles non fécondées montrent des distributions temporelles plus irrégulières que des femelles fécondées, en ce qui concerne le nombre des ufs et leur poids. Ces irrégularités ont été attribuées à la tendance des femelles non fécondées à retenir leur ufs, ce qui suggère que l'accouplement exerce une influence sur la forme de la courbe temporelle d'oviposition. Des femelles d'H. zea contenant un, deux ou trois spermatophores n'ont pas produit des nombres d'ufs significativement différents.

     

The effect of age of parents on the progeny of diapaused and non-diapaused Heliothis zea

The effect of parental age at oviposition on the offspring of diapaused and non-diapaused females of Heliothis zea (Boddie) (Lepidoptera: Noctuidae) was examined under laboratory conditions. Diapause was induced in the laboratory by reducing day lengths and temperatures. The number of eggs per female, duration of the egg stage, percent hatch, duration of the larval stage, percent pupation and four-day pupal weights of progeny from diapaused and non-diapaused adults were determined. Significantly reduced egg production and increased duration of egg and larval stages occurred in offspring of diapaused females, but no effect on hatching and pupation percentages and pupal weights were observed. The possible effects of these differences on reproductive potential and length of generation are discussed.

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Résumé Nous avons examiné au laboratoire l'influence de l'age des parents au moment de la ponte sur la descendance des femelles d'Heliothis zea Boddie diapausantes ou non. La réduction de la longueur du jour et de la température avait induit la diapause au laboratoire. L'étude a porté sur le nombre d'oeufs par femelle, la durée de l'incubation des oeufs, le taux d'éclosion, la durée du développement larvaire, le taux de nymphose et le poids des chrysalides de 4 jours chez les descendants d'adultes diapausantes ou non. Chez les descendants des femelles diapausantes, la production d'oeufs est significativement réduite; de même, l'incubation des oeufs et le développement larvaire sont significativement prolongés; mais on n'a observé aucun effet tant sur les taux d'éclosion et de nymphose que sur le poids des chrysalides. La discussion porte sur les influences envisageables de des différences dans le potentiel reproducteur et la durée des générations.

     

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

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

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

     

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

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

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

     

Response of last instar Heliothis zea larvae to carbohydrates: stimulation of biting, nutritional value

Several carbohydrates were tested for their ability to stimulate last instar Heliothis zea larvae to bite and, as a measure of nutritional value, for their ability to prolong the lives of H. zea larvae in the absence of a protein. Sucrose, fructose and glucose strongly stimulated biting. Maltose and sorbose were weakly stimulating, and mannitol, rhamnose, galactose, and lactose did not stimulate biting at the concentrations tested. Sucrose, fructose, mannitol, maltose, glucose, galactose, corn starch, and lactose all prolonged life, but larval longevity varied among these carbohydrates. Rhamnose did not prolong life, nor did sorbose, which was slightly toxic. When fructose, glucose, or mannitol replaced sucrose in a nutritionally complete defined diet containing protein, utilization efficiencies were minimally affected. When sorbose was substituted for sucrose, it did not cause mortality, but it did depress the efficiency of utilization significantly below that of a control diet that lacked any carbohydrate except cellulose powder.

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Résumé L'étude a porté sur l'apitude de plusieurs carbohydrates à stimuler les morsures des chenilles du dernier stade de H. zea et à prolonger leur vie, (mesure de la valeur nutritive), en absence de protéines. Sucrose, fructose et glucose stimulent fortement les morsures. Maltose et sorbose ont été faiblement stimulants, et rhamnose, galactose, lactose et mannitol n'ont pas stimulé aux concentrations examinées. Sucrose, fructose, mannitol, maltose, glucose, galactose, amidon de maïs et lactose ont tous prolongé la vie, mais d'une façon différente suivant les carbohydrates.La rhamnose n'a pas prolongé la vie, tout comme le sorbose, qui s'est révélé légèrement toxique. Quand le fructose, le glucose ou le mannitol ont remplacé le sucrose dans un régime complètement défini contenant des protéines, la perturbation de l'efficacité d'utilisation a été minimale, mais la substitution du sorbose par le sucrose, bien qu'elle n'ait pas provoqué de mortalité, a donné une efficacité d'utilisation significativement plus faible qu'un témoin négatif ayant perdu tous les carbohydrates, à l'exception de poudre de cellulose.

     

Self-selection and utilization efficiency of Heliothis zea larvae feeding on seeds and the walls of snap bean pods

First instar Heliothis zea larvae tended to feed on the leaves of snap beans, but later instars preferred to burrow in the pods. Fifth instars offered only leaves grew poorly because they ate them in small quantities, presumably because of deterrency. The utilization efficiency and growth of fifth instars fed pulp was slightly but significantly inferior to that of seed-fed larvae but was greatly superior to that of leaf-fed larvae. Since the dry matter content of pulp is less than one-third that of seeds, larvae allowed to eat only pulp had abnormally large fresh weight intakes and devoted about three times as much time to feeding as did seed-fed larvae. Larvae offered a mix of seeds and pulp ate both and had a total fresh weight food intake somewhat greater than that of seed-fed larvae but much less than that of pulp-fed larvae. Eating both seeds and pulp offers no obvious nutritional advantage but presumably offers a significant ecological advantage. It is argued that the number of foraging trip a larva must make to discover pods is minimized by feeding on a mix, thus reducing exposure to mortality factors such as predation.     

Pto3 and Pto4: novel genes from Lycopersicon hirsutum var. glabratum that confer resistance to Pseudomonas syringae pv tomato

Accessions of wild Lycopersicon germplasm were screened for resistance to Pseudomonas syringae pv tomato (P.s. tomato). Resistance to both race-0 and race-1 strains of P.s. tomato was identified in L. pimpinellifolium, L. peruvianum and L. hirsutum var. glabratum. Resistance to race-0 derived from L. hirsutum var. glabratum (Pto3) appeared to be inherited independently of Pto1 and Pto2. Filial and backcross generations derived from interspecific crosses between L. esculentum and L. hirsutum var. glabratum revealed that Pto3 resistance was inherited in a complex fashion and was incompletely dominant under conditions of high bacteria inocula. Resistance to P.s. tomato race-1 (Pto4) was also identified in L. hirsutum var. glabratum. Pto3 and Pto4 segregated independently of each other.     

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

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

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

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

     

Relationship of Heliothis zea predators, parasitoids and entomopathogens to canopy development in soybean as affected by Heterodera glycines and weeds

The influence of canopy development in soybean on the survival of corn earworm, Heliothis zea (Boddie) (Lepidoptera: Noctuidae), egg and larval stages and population dynamics of arthropod fauna were evaluated in field trials during 1986–88 in eastern North Carolina. Soybean canopy size decreased as soybean cyst nematode, Heterodera glycines Ichinohe (Nematoda: Heteroderidae), initial population densities increased. Plant species composition of the soybean canopy was affected by weed population densities. Mortality of H. zea larvae due to parasitism and infection with entomopathogens was greater in closed canopy and (or) weedy soybeans than in very open and (or) weed free soybeans. Predation and parasitism of corn earworm eggs were similar across nematode and weed density treatments. Natural enemy populations increased to highest levels during July in closed canopy and (or) weedy soybeans, coinciding with availability of largest prey population reservoirs. A delay in colonization of very open and (or) weed free soybeans by beneficial arthropods until mid to late August allowed greater H. zea larval survival than in closed canopy and (or) weedy soybeans. Arthropod species richness was generally greatest in closed canopy and (or) weedy soybeans during mid to late July, with differences becoming nonsignificant in August and early September. Mean and maximum ambient temperatures were higher and relative humidities lower in open canopy than in closed canopy plots. These conditions were less favorable for development of pathogens and natural enemies.     

Behavioral changes and growth inhibition in last instar larvae of Heliothis zea induced by oral and topical application of precocene II

In diet choice tests, newly-ecdysed fifth instar Heliothis zea larvae randomly chose diet containing 4 mM precocene II or diet without precocene II but initially preferred to feed on diet without precocene II. After two days, however, they were found more frequently on diet containing precocene II. Nevertheless, larval growth and development were inhibited when forced to eat diet containing precocene II. Removal of the maxillae, the site of the primary gustatory receptors, did not prevent the growth inhibition caused by larval consumption of diet with precocene II. Topical treatments with precocene II also caused larval growth inhibition, and daily treatments were more detrimental to the larvae than a large single dose. Addition of methylenedioxyprecocene (6,7-methylenedioxy-2,2-dimethylchromene) to the diet did not reverse the observed larval growth inhibition and this compound was itself significantly toxic. These results indicate that larval growth and development are disrupted after precocene II ingestion, but not because of preingestive discrimination by olfaction and gustation.     

Transmission of a nuclear polyhedrosis virus inHeliothis zea [Lep.: Noctuidae] larval populations on soybean

Transmission of a nuclear polyhedrosis virus (NPV) inHeliothis zea (Boddie) on soybean was examinated. Artificial infestations ofH. zea were established at densities of 6.5, 19.5 and 58.5 larvae/row-m. Additional larvae infected to die from NPV in the 2nd stage were released into subplots to simulate 5 and 25% mortality levels. Virus transmission from infected to noninfected larvae was correlated with the initial incidence of infection in the population but not the density of larvae/row-m. Deposition of virus on plants from cadavers of larvae that died of virus infection was correlated with the initial incidence of infection in the populations and the density of larvae/row-m. After pupation of larvae in the 1st population, noninfected larvae only were again released to examine transmission of viral inoculum remaining on plants and soil. The percent mortality of larvae collected from the 2nd release was low and did not differ significantly between treatments. The concentration of virus on foliage and in soil after the 2nd release was directly correlated with density of larvae/row-m but not the incidence of infection within the population in the 1st release. This material is based upon work supported in part by the U.S. Department of Agriculture under Agreement N^o 82 CRSR-2-1000.     

Effect of protein type and quantity on growth and development of larval Heliothis zea and Spodoptera exigua and the endoparasitoid Hyposoter exiguae

Based on the use of casein, soy protein, and corn gluten in artificial diets, we show that larval growth of Heliothis zea (Boddie) and Spodoptera exigua (Hubner) (Lepidoptera: Noctuidae) is significantly reduced both by a deficit and surfeit of dietary protein. The optimal level of protein varies with protein type. Similar protein treatments were also used to examine the influence of host diet on growth and development of the endoparasitoid Hyposoter exiguae (Viereck) (Hymenoptera: Ichneumonidae). Dietary protein regimens reducing host larval growth to the greatest extent are most stressful to the parasitoid, irrespective of protein type. Parasitoid growth appeared to be regulated by the nutritional status of the host. The parasitoid required the host to reach ca 20 mg before it could successfully complete its larval development and pupate. This suggests that host hormones may also be involved in parasitoid development. The implications of these findings for theory of tritrophic interactions are discussed.

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Zusammenfassung Mit Hilfe des Gebrauchs von Kasein, Sojaprotein und Maisgluten in künstlicher Diät zeigen wir, dass das Wachstum der Larven von Heliothis zea (Boddie) und Spodoptera exigua (Hubner) (Lepidoptera: Noctuidae) signifikant reduziert ist durch Defizit oder Überschuss von Protein in der Diät. Der optimale Proteingehalt hängt von der Proteinart ab. Ähnliche Proteindiäten wurden auch benutzt, um den Einfluss von Wirtsdiät auf Wachstum und Entwicklung des Endoparasiten Hyposoter exiguae (Viereck) (Hymenoptera: Icheneumonidae) zu untersuchen. Diejenigen Proteingehaltsstufen, die das Larvenwachstum des Wirts zum grössten Ausmass reduzieren, produzieren den grössten Stress für den Parasiten, unabhängig von der Proteinart. Das Wachstum des Parasiten scheint durch den Ernährungszustand des Wirtes reguliert zu werden. Für die erfolgreiche Larvenentwicklung und Verpuppung des Parasiten war ein Gewicht des Wirtes von ca. 20 mg Voraussetzung. Das deutet auf die Möglichkeit hin, dass Wirtshormone für die Entwicklung des Parasiten eine Rolle spielen können. Schlussfolgerungen aus diesen Ergebnissen für die Theorie tritrophischer Wechselbeziehungen werden diskutiert.

     

Characterization and culture of virus replicating continuous insect cell lines from the bollworm,Heliothis zea (boddie)

Summary A series of five discrete virus replicating insect cell lines were isolated from the ovarian and fat body tissues ofHeliothis zea pupae. Two of these cell lines (IPLB-HZ-1075 and-HZ-1079) were studied in depth as to their growth and virus replication responses to specific nutrients (acetyl-β-methylcholine, fresh glutamine) in a number of media. The same two cell lines were identified to species by serological (microimmunodiffusion) and isozyme (phosphoglucoisomerase and peptidase:glycyl-leucine) techniques. Distinguishing comparisons were made with other cell lines that have been confused with the present lines in the literature and with cell line and host pupal extracts from the same and other lepidopteran species studied concurrently in this laboratory. Sterility culture tests were negative for mycoplasmas. The present fiveH. zea lines were the first insect cell lines to replicate polyhedra from a unicapsid multiple embedded nuclear polyhedrosis virus (Baculovirus Group A), in this case the homologous virus obtained from larvae ofH. zea.     

Transmission of NPV in uniform- and mixed-age populations ofHeliothis zea [Lep: Noctuidae] on caged soybean

Transmission of a nuclear polyhedrosis virus (NPV) was examined in uniformaged and uniform- vs mixed-age populations ofHeliothis zea (Boddie) on caged soybean. Larval collections revealed viral disease outbreaks occurred in all treatments following release of infected larvae (Primary infected larvae). Transmission of NPV in uniform-aged populations was related to the density of primary infected larvae released in the population but not to the size at death of primary infected larvae (P<0.05). In mixed-age populations horizontal transmission in the oldest larvae in the population was equal to that in uniform-aged populations, providing that primary infected larvae in the mixed-aged population were all the age of the oldest noninfected cohorts. As the mixed-age population aged, transmission increased and was generally higher than that in the uniform-aged populations. Transmission was also higher when primary infected larvae were medium sized at death than when small or large at death. The concentration of virus deposited on foliage and in soil after all larvae had died on plants was related to density of primary infected larvae released. In soil, but not on foliage, the virus concentration was related to the size at death of primary infected larvae released. This material is based upon work supported in part by the U.S. Department of Agriculture under Agreement No. CRSR-2-1000.     

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

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

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

     

Brush border membrane binding properties of Bacillus thuringiensis Vip3A toxin to Heliothis virescens and Helicoverpa zea midguts

The binding properties of Vip3A, a new family of Bacillus thuringiensis insecticidal toxins, have been examined in the major cotton pests, Heliothis virescens and Helicoverpa zea. Vip3A bound specifically to brush border membrane vesicles (BBMV) prepared from both insect larval midguts. In order to examine the cross-resistance potential of Vip3A to the commercially available Cry1Ac and Cry2Ab2 toxins, the membrane binding site relationship among these toxins was investigated. Competition binding assays demonstrated that Vip3A does not inhibit the binding of either Cry1Ac or Cry2Ab2 and vice versa. BBMV protein blotting experiments showed that Vip3A does not bind to the known Cry1Ac receptors. These distinct binding properties and the unique protein sequence of Vip3A support its use as a novel insecticidal agent. This study indicates a very low cross-resistance potential between Vip3A and currently deployed Cry toxins and hence supports its use in an effective resistance management strategy in cotton.