Effect of alkaloids on feeding by Phormia regina

Eight plant-derived alkaloids are shown to significantly reduce intake of sugar solutions by adult Phormia regina Meigen. The alkaloids differed in degree of inhibition caused, and their relative effectiveness as deterrents was similar with 2, 4, and 6 day old flies. Results are discussed with reference to current ideas on possible modes of action of plant secondary compounds acting as feeding deterrents to phytophagous insects.

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Résumé Huit alcaloïdes réduisent la consommation de solutions sucrées chez les adultes de Phormia regina Meigen. Ces alcaloïdes diffèrent selon le degré d'inhibition induit. Leur efficacité relative en tant que substances dissuadantes est la même pour les mouches agées de 2, 4 ou 6 jours. La spartéine, l'atropine, la tomatine, la quinine et la papavérine sont les plus efficaces, provoquant une baisse de l'alimentation de plus que 80% en 6 h. L'étude démontre clairment que les alcaloödes végétaux influencent l'alimentation de cette mouche polyphage. Les auteurs discutent des implications de ces résulats sur notre perception des effects des composés végétaux secondaires sur les systèmes sensoriels des insects phytophages.

     

Maintenance of innate feeding preferences by a polyphagous insect despite ingestion of applied deleterious chemicals

The question of whether the appearance of a novel deleterious chemical in a preferred host plant could alter the relative degree of preference by a polyphagous insect during its lifetime was considered. The behavioral preference of fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith), for corn (Zea mays L.) over red kidney bean Phaseolus spp. was quantified in a two-way choice test, and followed by a no-choice test in which the same larvae were fed either treated or untreated corn. Each treatment consisted of one of 15 compounds, including 13 naturally occurring allelochemicals and two synthetic insecticides. None of the test chemicals had any inherently deterrent effect at the rates tested. Deleterious effects on the larvae during exposure included reduced growth, reduced size, irritancy, and in some cases death. After this exposure the two way choice test was repeated. All test compounds failed to elicit a change in relative preference during the final two-way choice test. However, larvae exposed to gossypol and chrysanthemum monocarboxylic acid ester fed less than expected during the latter stages of no-choice conditions. The degree of aversion learning by each larva was related to the degree of prior sickness it had experienced.

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Résumé Nous avons examiné si l'introduction d'une substance chimique nocive dans la plante-hôte préférée pouvait modifier la hiérarchie des choix durant le reste de la vie d'un insecte phytophage. Le comportement de préférence de Spodoptera frugiperda pour le maïs (Zea mays) vis à vis des Phaseolus, a été quantifié dans un dispositif à choix binaire, ont suivi des expériences au cours desquelles les chenilles devaient s'alimenter, soit sur maïs sain, soit sur maïs traité. Chaque essai concernait un composé chimique (15 au total), 13 étant des substances allélochimiques naturelles, 2 des insecticides de synthèse. Aux concentrations étudiées, aucun des produits n'a eu d'effet dissuasif. Les effets nocifs pendant l'exposition sur les chenilles comprenaient une croissance et une taille réduites, une irritation et, dans quelques cas, la mort. Aucune des expériences de choix binaire, avec des chenilles ayant subi cette exposition, n'a modifié les préférences. Cependant les chenilles, qui avaient été exposées au gossypol ou à l'acide monocarboxylique éthyl ester de chrysanthemum, ont consommé moins pendant les stades ultérieurs que ce que l'on pouvait attendre en absence de choix. Le degré d'aversion acquis par chaque chenille dépendait de l'importance des maux qu'elle avait subis précédemment.

     

Plant growth stages in the interspecific oviposition preference of the european corn borer and relations with chemicals present on the leaf surfaces

The oviposition preference of the European Corn Borer Ostrinia nubilalis Hbn. Lepidoptera pyralidae was studied in relation to phenological stages of different plant species (Zea mays L., Helianthus annuus L., Phaseolus vulgaris L.). The experiments were done in greenhouses in binary choices. The results show that the plant phenological stages were more important than the plant species in the insect oviposition preference. When the choice was given between two plant species throughout their growth, the preference varied in relation to the development of each species. The relative differences in fructose amounts found on the leaf surfaces (phylloplane) were highly correlated with the insect oviposition preference. Amounts of proline, glucose and sucrose may accentuate this previous effect.

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Résumé Cette étude porte sur l'évaluation de l'importance de la phénologie des plantes dans le choix interspécifique de la pyrale du maïs (Ostrinia nubilalis Hbn.) pour pondre. Les expériences ont été poursuivies en serre en choix binaires sur plantes entières. Le choix entre le maïs et le haricot a été donné à l'insecte en différentes combinaisons de stades phénologiques. Les résultats montrent que c'est la phénologie qui gouverne la préférence plus que l'espèce végétale. Au cours de la croissance simultanée du maïs et du haricot d'une part, du maïs et du tournesol d'autre part, l'espèce préférée par la pyrale change. A certaines associations de stades phénologiques il n'y a pas de préférence entre les deux espèces, qui reçoivent alors autant de pontes l'une que l'autre.Des substances biochimiques hydrosolubles telles que les glucides et acides aminés libres présentes en surface des feuilles (phylloplan) ont été étudiées en corrélation avec le comportement de choix de site de ponte de la pyrale. Les différences relatives des quantités de fructose entre les deux espèces composantes du choix sont hautement corrélées avec la préférence de l'insecte. L'effet de cette substance est accentué par les différences relatives des quantités de proline, glucose et saccharose.

     

Dietary self-selection by Heliothis zea larvae: roles of metabolic feedback and chemosensory stimuli

The effects on dietary self-selection of phagostimulation and metabolic feedback from nutrients were seperated by using two unusual carbohydrates alone or in combination: mannitol, which is nutritive but not phagostimulatory for H. zea larvae; and sorbose, which is weakly phagostimulatory but not nutritive. Last instar H. zea larvae recognized and responded positively to mannitol by metabolic feedback when it was included in a diet with casein. When offered a choice of two diets, one containing casein but lacking a utilizable carbohydrate and another lacking casein but including either mannitol or sorbose, they did not self-select for either mannitol or sorbose. However, in a similar experiment, in which the carbohydrate diet contained a mixture of mannitol and sorbose, there was a positive response, demonstrating that both metabolic feedback and phagostimulation are required to elicit self-selection.

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Résumé Les chenilles d'H. zea peuvent choisir un mélange nutritif optimal parmi deux régimes séparés, répondant à des besoins alimentaires différents. Cette aptitude à l'autosélection pose la question des voies de sélection d'un régime optimal par l'insecte. L'autosélection est probablement réalisée par un feedback métabolique des aliments; la stimulation sensorielle par les aliments pourrait jouer elle aussi un rôle. Notre objectif est de séparer ces deux facteurs et d'en déterminer l'importance relative.Des L 5 venant de muer ont pu s'alimenter sur 2 régimes nutritionnellement complets, mais dont l'un contenait des carbohydrates (sucrose) mais non des protéines, tandis que l'autre contenait des protéines (caséine) mais non des carbohydrates. L'auto-sélection caséine/sucrose a été 81/19; elle correspond à la portion idéale pour le dernier stade des chenilles H. zea établie lors d'expériences antérieures (Waldbauer et al., 1984a). Pour comparer l'importance relative du feedback métabolique et de la stimulation sensorielle, 2 carbohydrates ont été substitués au sucrose, qui est à la fois nutritif et phagostimulant: le mannitol, nutritif mais ne stimulant pas de prise de nourriture, et le sorbose, faiblement stimulant mais non nutritif. Quand elles ont le choix, les chenilles ne sélectionnent ni mannitol, ni sorbose, mais consomment presque exclusivement le régime alternatif à la caséine. Quand sorbose et mannitol sont mélangés et proposés ensemble, la réponse est positive, montrant que le feedback métabolique et la stimulation sensorielle sont impliqués tous deux dans l'autosélection alimentaire.Des expériences en deux étapes d'autosélection ont montré que le feedback métabolique est de première importance. Dans la première, les chenilles avaient le choix entre caséine seule et caséine et mannitol. Les chenilles ont consommé significativement plus d'aliment avec mannitol que sans carbohydrate, bien que les goûts des deux régimes aient du être identiques, puisque le mannitol n'a pas de goût pour H. zea. La caséine a été vraisemblablement assez phagostimulante pour maintenir suffisamment les chenilles sur l'aliment avec mannitol et ainsi permettre au feedback métabolique du mannitol d'influer sur leur maintien sur cet aliment sans en rechercher un autre.Dans d'autres expériences, les chenilles ont eu le choix entre un régime alimentaire classique avec de la caséinne et d'autres n'ayant plus leur caséine mais avec des quantités décroissantes de sucrose. Elles n'ont pas réagi en consommant plus d'aliments avec du sucrose dilué, mais en consommant plus de caséine. Cependant, si du mannitol, pourtant non phagostimulant, est ajouté à des aliments avec du sucrose dilué pour remplacer le sucrose manquant, les chenilles ne compensent plus en consommant plus d'aliments avec de la caséine, mais de la même façon qu'elles le feraient avec un aliment contenant la concentration adéquate de sucrose, montrant qu'elles perçoivent ainsi le feedback métabolique du mannitol, qui est pourtant sans goût.

     

Leaf disc size and insect feeding preference: implications for assays and studies on induction of plant defense

The size of cottonwood (Populus deltoides L. Bartr.) leaf discs used in insect feeding preference trials with the chrysomelid beetle, Plagiodera versicoloraLaich., was shown to affect behavior, and the outcome of the feeding trial. It is suggested that disc size has an effect because it alters the ratio of chemical signals from the cut leaf edge to those of the intact leaf center. The implications of this finding to the design of bioassays; to previously noted differences in feeding behavior for insects on discs versus leaves; and to the study of feeding preference and induction of plant defense are discussed.

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Résumé Plagiodera versicolora Laich (Coléo., Chrysomelidae) a préféré significativement consommer les grandes rondelles (diamètre 17 mm) de Populus deltoides préalablement exposées à l'ozone ambiant, aux témoins exposés à de l'air filtré sur charbon de bois. Cependant, quand le diamètre a été réduit à 10 mm, les insectes n'ont plus préféré les feuilles soumises à l'ozone. Les préférences alimentaires de cet insecte consommant le centre des feuilles ont probablement changé parceque les signaux chimiques de la coupure ont surpassé ou masqué ceux des petits disques. Ainsi, le rapport périmètre sur surface du disque est un critère important de la procédure expérimentale. L'influence de la taille du disque dépend vraisemblablement du fait que l'insecte consomme le centre ou la pourtour de la feuille, de la taille de l'insecte et du type d'expérience. Nous en avons déduit que l'effet de la taille du disque est fréquent particulièrement chez les insectes consommant le centre des feuilles.Les modificatons du choix des insectes lorsque les plantes avaient été présentées sous forme de rondelles au lieu de feuilles ou plantes entières, peuvent être expliqués aussi par le changement des signaux provoqué par le découpage des rondelles, plutôt que par l'induction de modifications chimiques dues à la cueillette, comme cela a été précédemment indiqué par différents auteurs. Par ailleurs, dans les conditions naturelles, des changements dans les signaux chimiques des feuilles dus à une consommation antérieure par des insectes, peuvent être aussi importants dans le comportement alimentaire des insectes que n'importe quel changement chimique induit dans les feuilles par les dégâts.

     

Antifeedant effects of azadirachtin and structurally related compounds on lepidopterous larvae

The antifeedant activity of azadirachtin, azadirachtin-derivatives and related limonoids was assessed in choice and no-choice bioassays against four species of Lepidoptera: Spodoptera littoralis, Spodoptera frugiperda, Heliothis virescens and Heliothis armigera. The choice bioassay showed that the feeding behaviour of S. littoralis was affected by more of the compounds than that of either S. frugiperda or H. virescens. H. armigera was the least affected. Azadirachtin and dihydroazadirachtin were the most potent of the 40 compounds tested. The results showed that hydrogenation of the C-22,23 double bond did not decrease antifeedant activity and the nature of the substitutes at C-1, C-3 and C-11 were important. Molecules with bulky substitutes at either C-22 or C-23 were usually ineffective antifeedants as were compounds lacking an epoxide. Compounds recorded as active antifeedants in the choice bioassay were not always as active in the no-choice test. The value of the bioassays in assessing the mode of action of the compounds is discussed.

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Résumé L'activité phagodissuadante de l'azadirachtine, de ses dérivés et des limonoïdes voisins sur 4 espèces de lépidoptères: Spodoptera littoralis, S. frugiperda, Heliothis virescens et H. armigera a été évaluée par des expériences avec et sans choix. Les expériences de choix ont montré que le comportement alimentaire de S. littoralis était modifié par plus de substances que celui de S. frugiperda ou H. virescens. Celui de H. armigera était le moins modifié. Les 2 substances les plus puissantes parmi les 40 examinées, ont été l'azadirachtine et le dihydroazadirachtine. Ces résultats montrent que l'hydrogénation de la double liaison C-22,23 ne réduit pas l'activité phagodissuadante et que la nature des substitutions en C-1, C-3 et C-11 sont importantes. Les molécules avec des substitutions volumineuses en C-22 ou C-23 sont généralement des phagodissuadants aussi inefficaces que ceux ayant perdu un époxide. Les substances notées comme phagodissuadants actifs dans les expériences de choix ne sont pas toujours aussi actives en absence de choix. La valeur des tests dans l'évaluation du mode d'action des substances est discuté.

     

The effect of age of current-year shoots of Picea glauca on survival, development time, and feeding efficiency of 6th-instar larvae of Choristoneura fumiferana

Diets prepared from lyophilized and powdered current-year (1983) shoots of white spruce Picea glauca (Moench) Voss were offered to 6th-instar larvae of spruce budworm, Choristoneura fumiferana (Clemens) (Lepidoptera: Tortricidae). With increasing age of current-year shoots, time to pupation increased whereas survival, assimilation efficiency, efficiency of conversion of diet to moth biomass, and moth dry weight generally decreased. Sex of the larvae influenced amount ingested, time to pupation, and subsequent moth weight but not survival, assimilation efficiency, and efficiency of conversion of diet to moth biomass.

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Résumé De la poudre lyophilysée de pousses de l'année de Picea glauca a été introduite dans le régime de chenilles du 6ème stade de Choristoneura fumiferana: 20% de poudre de pousses, 1.2% de gélifiant, 78.8% d'eau. Il est ainsi possible de déterminer à 2 mg près la quantité d'aliment consommée par chaque chenille, et, ainsi, de calculer, pour chacune, l'indice alimentaire, dont la prise de nourriture est l'une des variables. Avec de tels régimes préparés à partie de pousses recueillies au cours de 1983, on a constaté que la date de nymphose, la quantité consommée, et le poids ultérieur des papillons dépendaient du sexe de la chenille. En général, les chenilles femelles se nymphosent plus tard, consomment plus et donnent des papillons plus lourds (poids sec) que les chenilles mâles. L'efficacité de l'assimilation et celle de la transformation en biomasse de papillon ne différent pas suivant les sexes, c'est-à-dire qu'ils ont la même aptitude à digérer les pousses. Les taux de survie de chenille à nymphe et de nymphe à imago ne différent donc pas.Cependant, certains de ces paramètres et d'autres changent en fonction de l'âge des pousses annuelles. Quand elles ont été récoltées 7 jours après le débourrement (il a lieu le 20 mai), la survie jusqu'en nymphe est de 93% contre 74% de survie totale; avec des pousses récoltées 52 jours après le débourrement (11 juillet) les taux de survie sont respectivement 7% et 1.4%; avec des pousses récoltées 146 jours après le débourrement (13 octobre) les survies sont 71% et 50%. Des pousses récoltées 28 jours ou plus après le débourrement, retardent la date de nymphose de 25% par rapport à celles récoltées entre 7 et 14 après le débourrement; parallèlement, elles abaissent l'efficacité de l'assimilation de 39%, l'efficacité de conversion de la biomasse de 125%, et le poids des papillons de 54%. Ces changements sont liés à une diminution de la teneur en azote des pousses de 2.1% à environ 1% du poids sec. Cependant la corrélation entre la survie des chenilles et la teneur en azote n'est pas rigoureuse et un facteur encore inconnu est supposé responsable de l'augmentation de la mortalité quand les chenilles consomment (dans leur régime) des pousses récoltées début juillet, 52 jours après le débourrement. Les travaux destinés à identifier ce facteur inconnu sont en cours.

     

Association of a fungal endophyte in perennial ryegrass with antibiosis to larvae of the southern armyworm, Spodoptera eridania

Larvae of the Southern armyworm Spodoptera eridania Cramer (Lepidoptera:Noctuidae), feeding on perennial ryegrasses (Lolium perenne L.) infected with an endophytic fungus (Acremonium loliae Latch, Christensen and Samuels), had a much lower survival rate (7–13%) than larvae feeding on endophyte-free ryegrasses (82–90%). Death of the larvae on endophyte-infected entries occurred rapidly between 144 h and 168 h of feeding. This corresponded with armyworms feeding on the base of the plant, where endophyte concentration is highest. Twenty-four hours after the start of the bioassay the larval mass and rate of larval development were significantly higher on endophytic entries. From 48–144 h no differences were seen, but after 144 h the mass of larvae on endophyte-infected grasses sharply declined. Observations from this bioassay further substantiate the association between A. loliae-infected ryegrass and antibiosis to several lepidopterous and coleopterous insect pests.

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Résumé Le ray-grass vivace (Lolium perenne), contaminé par le champignon endophyte Acremonium loliae Latch, Christensen & Samuels, a présenté une augmentation de la resistance à de nombreux coléoptères et lépidoptères nuisibles. Cette note examine les réactions de Spodoptera eridania Cramer (Lépido., Noctuidae) alimenté sur trois lignées de ray-grass contaminées par le champignon et trois lignées saines. Après 168 h d'alimentation sur ray-grass contaminé, les chenilles presentent une très forte mortalité; la survie n'est que de 7 à 13% contre 82 à 90% pour le ray-grass sain. Le décès brutal des chenilles correspond à leur alimentation sur la base de la plante ou la concentration du champignon est la plus forte. Les chenilles consomment constamment, broutant plus des 2/3 du feuillage du ray-grass; les broutements des six séries ne différaient pas significativement.Au bout de 24 h, la nombre de chenilles passées du 3ème au 4ème stade, et l'augmentation de poids sont plus élevés pour les séries sur plante contaminée, ce qui suggère un avantage initial pour les chenilles en présence de champignon endophyte, l'analyse en poids sec a montré que l'augmentation de poids initial est réel. Entre 48 et 144 h, cependant, le nombre de 4ème stade et le poids des chenilles sont les mêmes dans les deux séries. Après 144 h, le poids des chenilles sur ray-grass contaminé diminue significativement; aucune n'était parvenue au 5ème stade, contre 11% sur ray-grass sain. Nous n'avons pas observé de signes apparents de neurotoxicité. Au lieu de cela, il ya a eu interaction avec un processus physiologique fondamental, ce qui a provoqué une forte perte de poids larvaire et la mort, indiquant l'intervention d'inhibiteurs métaboliques.

     

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.

     

Nuclear polyhedrosis virus for control of Spodoptera exigua larvae on glasshouse crops

the efficacy of a nuclear polyhedrosis virus, SeNPV, for controlling larval populations of the beet armyworm, Spodoptera exigua (Noctuidae) was studied in chrysanthemum, gerbera, kalanchoë and tomato crops in glasshouses. Applications of 1×10⁸ PIBs/m² on the various crops resulted in 95–100% larval mortality. Virus applications caused comparable levels of mortality in populations of early and late instar larvae. Reduction in feeding damage to the crops, however, was more pronounced when the larvae were early instars at the time of virus application. Single applications with the virus resulted in higher levels of larval mortality as double applications with 0.1% methomyl and diflubenzuron.The virus appears to be a potential control agent for the beet armyworm in Dutch glasshouses.

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Résumé Les résultats d'applications d'un virus de la polyédrose nucléaire contre des populations de chenilles de Spodoptera exigua sont examinés dans des chrysanthèmes, gerberas, kalanchoës et tomates. Une dose de 1×10⁸ PIBs/m² résulte à 95–100% mortalité larvale dans tous les végétaux. L'effet sur chemilles de première et seconde stade larvale et sur chenilles de troisième et quatrième stade larvale était pareille. Malgré le niveau élevé du mortalité larvale les végéteaux étaient damagés sérieusement, particulièrement quand le virus était appliqué contre des chenilles de troisième et quatrième stade larvale.Comparée avec des pesticides chimiques, méthomyl et diflubenzuron, applications de virus résultent à un mortalité larvale plus haute. Le conclusion était que le virus est un candidat sérieus pour l'utilisation dans le lutte biologique contre les chenilles de S. exigua dans des serres en Pays Bas.

     

A generalized model for quantifying behavioral de-sensitization to antifeedants

Fall armyworm larvae, Spodoptera frugiperda (J. G. Smith), were exposed to leaf disks treated with the feeding deterrent aristolochic acid under two types of regimes: In group 1, untreated leaf tissue was replenished as soon as it was consumed; in group 2, the control tissue was not replenished. A strong feeding deterrence was evident during the early stages of the assay in both groups, but eventually declined in group 2. When the experiment was continued through a second 24 h period, the control tissue was not replenished for either group. During this second trial, group 2 larvae, which had previously fed on treated tissue, fed more rapidly on treated tissue than did group 1 larvae. Moreover, group 2 larvae fed more readily and extensively on treated tissue than they had in the first trial.The time for the onset of behavioral desensitization was determined by subtracting the median onset of feeding on untreated tissue from the median interval between when a larva finished all of the control tissue and when it started feeding on treated tissue under no-choice conditions. Once larvae began to feed on treated tissue, their rate of consumption was equal to that of larvae feeding on control tissue.A general model for determining the onset and degree of desensitization was developed. The implications of these results for future experiments aimed at determining the underlying physiological mechanisms and the use of antifeedants in plant protection are discussed.

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Résumé L'avenir des phagodissuadants en protection des cultures dépend, en particulier, de l'aptitude des insectes à devenir insensibles à ces substances. Les phagodissuadants sont classés en relatifs ou absolus, suivant que les insectes consomment les tissus traités ou se laissent mourir de faim. Cette propriété dépend beaucoup de la structure chimique, mais les paramètres biologiques n'ont pas été étudiés à fond.Des expériences ont donc été entreprises pour apprécier les effets combinés de jeûne et d'autres facteurs physiologiques dans l'apparition et l'évolution de la désensibilisation chez une espèce polyphage: Spodoptera frugiperda (Lep. Noctuidae). Des expériences préliminaires ont montré qu'un alcaloïde, l'acide aristolochique, est un puissant phagodissuadant pour S. frugiperda. Les chenilles, réparties en deux groupes expérimentaux, ont toutes été isolées et ont reçu chacune deux feuilles de Phaseolus lunatus: une témoin et une traitée avec 1000 ppm. Dans le groupe 1), les feuilles étaient remplacées dès consommation; dans le groupe 2), elles ne l'étaient pas.Un puissant effet dissuadant a été observé tout au long de l'expérience pour le groupe 1); dans le groupe 2), les chenilles ont finalement consommé les feuilles traitées. L'apparition de la désensibilisation était liée au jeûne. Quelques individus ont commencé à s'alimenter sur la rondelle traitée 3,5 heures aprés avoir totalement consommé la rondelle témoin; le temps médian du début de cette consommation a été de 5,7 h. Une fois la répulsion surmontée, les chenilles ont consommé le feuillage traité de la même façon que le feuillage témoin.Les expériences ont été recommencées avec les mêmes insectes, mais sans que les feuilles témoins aient alors été remplacées dans aucun des 2 groupes. Dans cette seconde expérience, les chenilles, qui avaient précédemment consommé des feuilles traitées, sont à nouveau dissuadées lors de choix binaires; cependant elles ont mangé plus rapidement les feuilles traitées, que ne l'ont fait les chenilles qui avaient disposé d'une source inépuisable de feuilles témoins. Elles se sont alimentées aussi plus facilement et plus généralement au cours de cette seconde expérience qu'au cours de la première. Quoi qu'il en soit, les deux groupes ont présenté finalement une désensibilisation.Un modèle mathématique général est proposé pour évaluer l'apparition et l'évolution de la désensibilisation. Les possibilités d'utilisation des phagodissuadants dans la protection des cultures sont discutées à la lumière de ces résultats.

     

Effect of secondary plant substances on winter wheat resistance to grain aphid

The association between the concentrations of hydroxamic acids, total phenols, and indole alkoloids in winter wheat cultivars with their antibiotic resistance to the grain aphid Sitobion avenae (F.) (Homoptera: Aphididae) was studied. The antibiosis was measured under field conditions using the intrinsic rate of natural increase (r_m). The content of the studied allelochemicals was estimated in flag leaf at the anthesis growth stage. Highly significant negative correlations were found between the r_m values and the concentrations of hydroxamic acids (r=–0.905) and total phenols (r=–0.946), but not with indole alkaloids (r=–0.380). The contribution of these allelochemicals to the resistance of winter wheat to S. avenae is discussed.

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Résumé Les effets combinés de la concentration en substances allélochimiques des feuilles flétries et de la résistance antibiotique aux pucerons des grains ont été étudiés sur 4 cultivars de blé d'hiver, dont 2 modérément résistants: Saga et Grana et 2 sensibles: Emika et Liwilla. L'antibiose a été évaluée dans les conditions de la nature, aux stades d'épiaison et d'anthèse, en utilisant le taux intrinsèque de croissance r_m. La quantification des substances allélochimiques a été effectuée par colorimétrie.Des corrélations négatives hautement significatives ont été trouvées entre les valeurs de R_m et la concentration en acides hydroxamiques (r=–0,905 pour 10 dl, P<0,01) et la teneur totale en phénols (r=–0,946, pour 10 dl, P<0,01). La teneur en alcaloïdes indols était elle aussi corrélée négativement, mais pas significativement avec r_m (r=–0,380, pour 10 dl, P>0,1). La discussion porte sur la contribution de ces substances allélochimiques à la résistance du blé d'hiver à Sitobion avenae.

     

Survival of the Colorado potato beetle on virus-infected tomato in relation to plant nitrogen and alkaloid content

Infection by tobacco mosaic virus improved the suitability of tomato, Lycopersicon esculentum Mill. for survival of Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata (Say), larvae. This improvement was due, at least in part, to the increase in total nitrogen content of virus-infected plants. The simultaneous increase in tomatine content had no discernable effect on L. decemlineata survival. Our results are consistent with the suggestions that virus infection may improve the suitability of partially resistant or non-preferred hosts, and that virus infection may facilitate the adaption of phytophagous insects to such marginal host plant species.

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Résumé Pour vérifier l'hypothèse selon laquelle une contamination par un virs végétal peut accroître la consommation de plantes délaissées ou partiellement résistantes, nous avons examiné les interactions entre Leptinotarsa decemlineata Say, Lycopersicon esculentum Mill., et le virus de la mosaïque du tabac (TMV). La survie des larves de L. decemlineata a augmenté avec la contamination par TMV; les teneurs en azote et en tomatine étaient toutes deux plus élevées dans les plantes contaminées par le virus. La survie a augmenté linéairement avec la teneur en azote, mais sans dépendre de la teneur en tomatine. L'influence positive pour L. decemlineata de la contamination par le virus peut être attribuée au moins en partie à la teneur en azote plus élevée. Nos résultats correspondent à l'hypothèse selon laquelle la consommation de plantes délaissées ou partiellement résistantes peut être augmentée par la contamination virale, et que cette contamination peut faciliter l'adaptation d'insectes phytophages sur des plantes marginalement consommables.

     

Simulation of litter residence times of young gypsy moth larvae and implications for predation by ants

The length of the time young gypsy moth, Lymantria dispar L. (Lepidoptera: Lymantriidae), larvae remain in litter after failing from trees would help in understanding the impact of predation by ants, as ants appear to be important predators of gypsy moths only in litter. To obtain information on caterpillar litter residence times, visual activity of larvae was investigated in the laboratory by presenting them with vertical dark silhouettes of various widths in a 1 m wide cylindrical arena. Their limit of angular resolution was about 1°. This value helped to determine distances to trees caterpillars could be expected to orient toward from randomly-located points in a forest. These data were used with results on litter crawling speed of instars 1, 2, and 3 in a simulation model that generated litter residence times averaging serveral hours. By combining results with a previously-developed model of ant predation in forest litter, it was estimated that about half of unfed first instars falling into the litter would survive, whereas only about 10% of 2nd and 3rd instars would. The implications these results have for control of the gypsy moth are discussed.

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Résumé La prédation par les fourmis du genre Formica spp. a une influence importante sur les premiers stades de L. dispar (Lepido., Lymantriidae) en Amérique du Nord. La durée du temps passé dans la litière par les jeunes chenilles après être tombées des arbres doit permettre de comprendre l'impact de la prédation par les fourmis. Pour connaître le temps de séjour des chenilles dans la litière, l'acuité visuelle des chenilles a été examinée au laboratoire en leur présentant des silhouettes noires verticales de différentes largeurs dans une arène circulaire de 1 m de diamètre. La limite de leur angle de résolution était d'environ 1°. Cette valeur a été utilisée pour déterminer les distances (jusqu'à 5 m) quelles que soient les orientations dans la forêt, d'arbres supposés susceptibles d'orienter les chenilles. Les arbres aux silhouettes acceptables étaient distribués uniformément entre 1 et 5 m.Les vitesses de déplacement dans la litière des stades 1, 2, et 3 ont été mesurées par observation directe dans la forêt (elles variaient de 0.9 à 1,54 cm/min). La distance des arbres et la vitesse de déplacement on servi à construire un modèle de simulation qui a donné un temps moyen de séjour de plusieurs heures. En combinant ces résultats avec un modèle précédemment publié de la prédation par les fourmis dans la litière de la forêt, qui utilisait le temps de contact des chenilles avec les fourmis et les taux de captures victorieuses pour estimer la mortalité, nous avons déterminé que la moitié environ des chenilles non alimentées de premier stade tombées dans la litière pourraient survivre, tandis que la survie pour le second et le troisième stade ne serait que de 10%. La discussion porte sur l'importance de ces résultats dans la lutte contre L. dispar.

     

Induction of diapause in the maize stemborer, Busseola fusca

Temperature has no significant effect in inducing diapause in B. fusca larvae. Lower temperature than the optimum, however, delayed larval growth but induced no diapause.Diapause in B. fusca was induced largely by the state of maturity and composition of food taken by the larvae. The incidence of diapausing larvae increased with the maturity of the food plants in which larvae were feeding. The carbohydrate, protein and water content of the type of food plants were probably the critical elements associated with the induction of diapause.

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Résumé Deux facteurs, la température et la nourriture, ont été étudiés expérimentalement en laboratoire, quant à leur rôle dans le déclenchement de la diapause larvaire de B. fusca.Les résultats montrent, bien que la température de 23°C n'induit pas la diapause, que le développement est cependant retardé. A 28° et 30° la croissance est plus rapide et les larves se nymphosent après 5 à 6 mues.La diapause est largement induite par l'état de maturité et la composition de la nourriture prise par les larves. Le plus faible pourcentage de diapause (24%) s'observe chez des larves nourries avec du maïs âgé de 6 à 9 semaines, tandis que ce pourcentage atteint 76%, 88% et 91% chez des larves nourries respectivement avec des plants de maïs âgés de 8–11, 10–13 et 12–15 semaines.On a aussi établi que les teneurs en hydrates de carbon, en protéïne et en eau, du type de plantes utilisées, étaient probablement les facteurs critiques intervenant dans le délenchement de la diapause.

     

Population response of the twospotted spider mite,Tetranychus urticae, to host phenology in corn and peanut

In northeastern North Carolina, outbreaks ofTetranychus urticae Koch on commercial corn and peanut plantings were observed to coincide with flowering and fruiting of the crop host. In greenhouse studies, when equal mite numbers were started on plants in either vegetative or reproductive growth stages, populations increased significantly more after 3–4 weeks on reproductive plants of both corn and peanut. This direct response of mite populations to differences in plant phenology appears to be an important component in the population dynamics ofT. urticae. The importance of this effect in understanding mite outbreaks on corn and peanut is discussed, especially in reference to the corn-peanut agroecosystem in North Carolina.

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Réponse de populations deTetranychus urticae Koch., aux phénologies du maïs et de l'arachide

Résumé Les populations de tétraniques sont souvent associées à la floraison et à la fructification des plantes attaquées. Dans les agrosystèmes maïsarachide du N.E. de la Caroline du Nord, l'augmentation rapide de populations deT. urticae a été observée lors de la maturation des épis mâles du maïs et du maximum de floraison de l'arachide. Bien que ces observations suggèrent une relation causale avec la phénologie des plantes hôtes, il est difficile de déterminer dans les conditions de la nature si l'augmentation des populations d'acariens sur les stades reproducteurs des plantes est due à une réponse à la phénologie des cultures ou à une autre cause, comme le passé de la population ou une immigration. Des expériences ont été réalisées dans une serre pour mettre en évidence l'action de la phénologie du maïs et de l'arachide sur les populations d'acariens en maîtrisant ces autres hypothétiques facteurs. Des effectifs identiques d'acariens femelles ont été libérés sur des plantes à des stades tant végétatifs que reproductifs, et ensuite laissés sans interventions pendant plusieurs semaines, au bout desquelles les effectifs sur chaque plante ont été dénombrés. Sur les deux hôtes, les populations sur plante à un stade reproducteur avaient augmenté significativement plus que sur les plantes de même espèce à un stade végétatif. Ces résultats montrent queT. urticae répond directement à des différences entre plantes à un stade végétatif et à un stade reproductif. Cette réponse semble jouer un rôle important dans la dynamique des populations deT. urticae.

     

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.

     

Movement of the twospotted spider mite, Tetranychus urticae, among hosts in a corn-peanut agroecosystem

A 3 year study of spider mites in a corn-peanut agroecosystem indicated that the persistance and pest status of mite populations depended on dispersal among a succession of temporarily suitable cultivated and non-cultivated hosts. In the spring, mites crawled from overwintering sites in vegetation along field margins into both peanut and corn fields, but became established only in corn. Initiation of aerial dispersal from corn was coincident with and appeared dependent upon mites moving to the top of the corn canopy, where they were exposed to the wind. Mites were first observed in peanut immediately following the onset of aerial dispersal from corn, and these aerial dispersers were the primary source of subsequent mite infestations in peanut. As populations grew in peanut, mites dispersed into vegetation along peanut field margins and became the nucleus of populations which persisted over the winter. This pattern of host utilization was reinitiated in the spring if corn was planted adjacent to infested field borders. This pattern commonly occurs since corn is planted following peanut in the predominant crop rotation sequence in this area.

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Résumé Des populations d'acariens ont été étudiées pendant 3 ans sur maïs, arachide et végétation spontanée, dans 7 fermes commerciales de Chowan Co., Caroline du Nord. Les déplacements d'acariens parmi ces plantes ont été notés en fonction de la croissance de la population et de la phénologie des hôtes. Un schéma cohérent de croissance de la population d'acariens et de leurs mouvements en découle, dont seule la taille change suivant les fermes et les années. Les acariens provenant de populations hivernantes sur la végétation spontanée bordant les champs migrèrent dans les champs cultivés adjacents quelle qu'en soit la nature de la culture. Cependant, à cette époque, les populations d'acariens ne s'établissaient que dans le maïs. Dans le maïs, les acariens se répandirent à travers le champ et se multiplièrent sur des pieds particuliers jusqu'à ce qu'ils eussent atteint le sommet de la canopée du maïs. Les premiers acariens transportés par le vent ont été capturés la semaine suivant la première apparition d'acariens au sommet de la canopée du maïs et aussitôt après la découverte des premiers acariens dans les arachides voisines. Ceci suggère que les acariens dispersés par le vent sont à l'origine des contaminations ultérieures des arachides voisines. Plus tard dans la saison, les acariens se dispersèrent à partir de l'arachide vers les sites d'hibernation dans la végétation spontanée poussant autour du champ d'arachide. Puisque des champs semés en arachides sont généralement semés en maïs l'année suivante, les acariens se dispersant au printemps depuis les sites d'hibernation rencontrèrent souvent du maïs qu'ils colonisèrent. Ce cycle répétitif d'utilisation de l'hôte et de dispersion est considéré comme fortement responsable de la pérennité des acariens et de leur danger potentiel dans les agroécosystèmes à maïs-arachide, caractéristiques du canton de Chowan (N.C.).Les problèmes potentiels posés par les acariens sur arachide ont paru être liés à l'intensité de l'attaque d'acariens sur le maïs voisin, qui sert de réservoir pour les populations d'acariens. Ceci suggère que le contrôle des populations d'acariens sur maïs peut être une stratégie viable pour limiter les infestations ultérieures sur arachide et, en dernier lieu, les populations hivernantes.

     

The effect of an oviposition deterring pheromone on egglaying in Pieris brassicae

A laboratory study was conducted in order to determine the influence of the oviposition deterring pheromone (ODP) upon the distribution of eggbatches and eggs by Pieris brassicae females. This pheromone is known to be associated with eggs. Butterflies were offered a choice between cabbage leaves treated in various ways with the ODP and control leaves. The presence of intact conspecific eggs on the treated leaf appeared to have a moderate deterrent effect upon oviposition. An aqueous solution of the ODP, obtained by washing eggs in distilled water was found to have a somewhat higher deterrent effect. Most effective in deterrence of oviposition, however, appeared to be a washing of P. brassicae eggs in methanol. Such a methanol solution can be stored at low temperatures for at least three years without loosing activity. Application of eggwash to either the upper or lower surface of the leaf does not make any difference to females. Percentage deterrence was found to increase with the concentration of eggwash. At very low concentrations no significant difference could be observed anymore in the numbers of eggbatches and eggs laid on control and treated leaf. On the other hand, even very high concentrations of methanol eggwash do not fully protect cabbage leaves against oviposition. Washing P. brassicae eggs seven times consecutively in methanol, a series of pheromone solutions is obtained, all of them were found to possess a high deterrent activity. Although percentage deterrence slowly decreases in subsequent washings, the seventh eggwash sprayed onto cabbage leaves still resulted in less than one quarter of the total number of eggbatches and eggs being laid on the treated leaf.

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Résumé Des expériences de laboratoire ont été réalisées pour déterminer d'influence d'une phéromone dissuasive de la ponte (ODP) sur la distribution des ooplaques et des oeufs de Pieris brassicae. Cette phéromone est connue comme associée aux oeufs. Les papillons ont eu le choix entre des feuilles de chou traitées de différentes façons avec ODP et des feuilles témoins. La présence d'oeufs intacts de la même espèce sur les feuilles a un effet dissuasif modéré sur la ponte. Une solution aqueuse d'ODP, obtenue par lavage des oeufs à l'eau distillée est quelque peu dissuasive. Le lavage des oeufs de P. brassicae au méthanol est apparu comme le plus dissuasif. Une telle solution au méthanol peut être stockée à basse température au moins 3 ans sans perte de son pouvoir. Les applications de l'eau de rinçage sur les faces supérieures ou inférieures des feuilles induisent le même comportement des femelles. L'effet dissuasif augmente avec la concentration de l'eau de rinçage; aux très faibles concentrations, aucune différence significative n'a pu être observée avec les témoins quant au nombre d'ooplaques et d'oeufs. Par ailleurs, même aux très hautes concentrations du méthanol, l'eau de rinçage n'inhibe pas totalement la ponte sur les feuilles de chou. En lavant 7 fois consécutives les oeufs de P. brassicae dans le méthanol, on obtient une série de solutions de phéromones, dont chacune possède un fort pouvoir dissuasif. Bien que l'effet dissuasif diminue lentement avec des rinçages successifs, la pulvérisation du septième rinçage sur les feuilles de chou réduit encore à moins du quart le nombre total d'ooplaques et des oeufs pondus sur la feuille traitée.

     

Feeding behavior, fecundity and weight of sorghum-and corn-reared greenbugs on corn

Feeding behavior of biotype E greenbugs from populations maintained either on corn or sorghum was studied on four corn germplasm entries and two sorghums using a computerized electronic insect feeding monitor. Greenbug fecundity and weight were also measured. Both populations showed differences in time to committed phloem ingestion and time spent ingesting phloem among plant entries, but the two populations did not respond similarly to each entry. Corn-reared greenbugs fed more readily on resistant sorghum than did sorghum-reared greenbugs, whereas sorghum-reared greenbugs fed more readily on some corn. Feeding behavior was not correlated with fecundity. Corn-reared greenbugs were equally or more fecund than sorghum-reared greenbugs on all entries. Time to committed phloem ingestion was negatively correlated with adult weight in the corn-reared population. Offspring of corn-reared greenbugs attained equal or greater weight than those of sorghum-reared ones, even though corn-reared greenbugs weighed less on their colony host (OH45) than did sorghum-reared greenbugs on their colony host (NC + 630X). Weight and fecundity were positively correlated across both populations and all entries, but both greenbug populations were more fecund and weighed more on sorghum and Antigua corn than on the other corn entries. The results confirm that biotype E greenbugs can colonize and use corn as a host, although they are more fecund on sorghum. The results also suggest that corn-reared greenbugs are different from sorghum-reared greenbugs because of either genetic or physiological adaptation, with a corresponding change in fecundity and adult weight. The implications of these results for biotype development are discussed.

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Résumé Le comportement alimentaire du biotype E de S. graminum, provenant de souches maintenues soit sur maïs (OH45), soit sur sorgho (NC + 630X) a été examiné sur 4 cultivars de maïs (Antigua, AP670, OH45 et 2570), un sorgho sensible (NC + 630X) et un résistant (PI264453), à l'aide d'un enregistreur électronique à programme d'analyse. La fécondité et la poids ont été analysés séparément. Les résultats des souches on été comparés en fonction des cultivars, et les relations entre comportement alimentaire, fécondité et poids analysées.Le comportement alimentaire des différentes souches sur sorghos résistants et sur 2 cultivars de maïs (2570 OH45) ont divergé, mais pas toujours dans la même direction. Par exemple, les insectes élevés sur maïs ont consommé plus facilement le sorgho résistant que ne l'ont fait les insectes élevés sur sorgho, tandis que le contraire a été observé avec le maïs OH45. Les 2 souches ont montré le même comportement alimentaire sur les différents cultivars. Le maximum de temps à été consacré à s'alimenter sur sorgho résistant et le moins sur le maïs AP6.70.Bien qu'il n'y ait eu aucune différence entre les comportements alimentaires des souches élevées sur maïs et sur sorgho, elles ont présenté des différences de poids et de fécondité. Ces résultats ont montré l'absence de corrélation entre l'ingestion de phloème (PI) et le moment de la première consommation de phloème (CPI) d'une part, et la fécondité d'autre part. Sur tous les cultivars, les insectes élevés sur maïs ont toujours été au moins aussi féconds que ceux élevés sur sorgho. Il en est de même pour le poids de leurs descendants, bien que les insectes élevés sur maïs pèsent moins sur leur hôte propre (OH45) que les insectes élevés sur sorgho sur leur hôte propre (NC + 630X). Les corrélations entre poids et fécondité ont été positives dans les 2 souches et pour tous les cultivars, mais les 2 souches ont été plus fécondes et ont gagné plus de poids sur sorgho et sur le cultivar Antigua de maïs que sur les autres cultivars de maïs. Or, les sorghos et le maïs Antigua sont considérés comme manquant de DIMBOA, qui doit être vraisemblablement présent dans les autres cultivars de maïs. DIMBOA est undacide hydoxamique commun dans le maïs connu pour réduire la fécondité, la survie et la prise de nourriture des hétéroptères.Ces résultats confirment les possibilités de colonisation du maïs par le biotype E de S. graminum, bien qu'il ait été plus fécond sur sorgho. Ces résultats suggèrent aussi que les insectes élevés sur maïs sont différents des insectes élevés sur sorgho, par adaptation génétique ou physiologique, avec modification concomitante du poids des adultes et de la fécondité. Par suite de ces différences, les insectes élevés sur maïs sont plus aptes à utiliser le maïs et le sorgho résistant que les insectes élevés sur sorgho. Tout ceci suggère les possibilités de développement d'un biotype dangereux pour le maïs.