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

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

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

     

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.

     

Genetic variation in asexual populations of two aphids in the genus Acyrthosiphon, from an Australian lucerne field

Twelve lines of Acyrthosiphon kondoi Shinji and Acyrthosiphon pisum (Harris) were sampled from a small lucerne field in Australia and tested to assess genetic variation by measuring their responses to three lucerne cultivars. Seven or eight life history traits were assessed for each species. Differences in the responses of these traits to the cultivars revealed that three to seven genetically distinct clones were represented in the samples of 12 lines for each species. We conclude that the populations of these two aphids are variable in Australia, although they were recently introduced and reproduce asexually. The responses of the aphids to the three cultivars are described. Because of genetic variation in host plant responses of the aphids, cultivars with potential aphid resistance must be exposed to a large number of clones to confirm the presence of useful aphid resistance.

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Résumé Douze lignées d'Acyrthosiphon kondoi Shinji et d'A. pisum Harris ont été échantillonnées dans un petit champ de luzerne australien et leur variabilité génétique examinée en comparant les réponses à 3 cultivars de luzerne. De 7 à 8 caractères biologiques avaient été retenus pour chaque espèce. Les différences observées entre les réponses suivant la distribution de ces caractères chez les pucerons, ont montré que 3 à 7 clones génétiquement distincts étaient représentés dans les 12 lignées de chaque espèce. Nous en concluons que les populations de ces deux espèces de pucerons sont polymorphes en Australie, quoiqu'elles se multiplient d'une façon asexuée et aient été récemment introduites. Les réactions des pucerons aux 3 cultivars sont indiquées. Par suite de la variabilité génétique des réactions des plantes hôtes aux pucerons, des cultivars à résistance potentielle élevée devraient être exposés à un grand nombre de clones de pucerons pour confirmer la présence d'une résistance utilisable.

     

Acyrthosiphon pisum performance in response to the sugar and amino acid composition of artificial diets, and its relation to lucerne varietal resistance

In order to understand the mechanisms of resistance of two lucerne cultivars (susceptible Resistador and resistant Lahontan clones) to a French biotype of Acyrthosiphon pisum Harris, several biological parameters of this aphid were investigated on sap-copied holidic diets differing either by their amino acid or sucrose concentrations or by the relative proportions of some amino acids.We recorded the quantitative influence of nutrient levels and amino acid profiles on adult survival and reproduction, as well as on larval growth and development. The differences in A. pisum performances on artificial diets may partly by explained by variable ingestion rates, but also by differences in metabolic efficiency of the ingested nutrients, which greatly depends on amino acid composition.Although holidic diet experiments partially confirm the biological assays of resistance on plants, they also point out a lack in our understanding of the factors present in the sap which are involved in phagostimulation in vivo, thus preventing a complete interpretation of observed resistance.

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Résumé Sur des milieux holidiques se différenciant par leur concentration en acides aminés ou en saccharose ou par leur spectre en acides aminés et copiant la sève de deux variétés de luzerne (sensible et résistante) nous avons étudié différents paramètres biologiques d'un biotype d'Acyrthosiphon pisum Harris afin de mieux comprendre les mécanismes de résistance à ce puceron.Que ce soit pour le reproduction et la survie des adultes ou pour la croissance et le développment larvaire, nous montrons l'influence spécifique de la concentration en saccharose et en acides aminés ainsi que celle du spectre en acides aminés des régimes artificiels. Ces différences de performances de A. pisum peuvent en partie être expliquées par les différences d'ingestion. Néanmoins pour des rapport saccharose/acides aminés identiques et pour des niveaux d'ingestion égaux, il existe selon les milieux de grandes différences de taux de reproduction et donc d'efficacités métaboliques.Les milieux copiant la sève de variétés sensible et résistante permettent jusqu'à présent d'expliquer une partie des observations faites sur végétal, mais démontrent que l'ignorance de certains facteurs phagostimulants présents dans la plante empêche une interprétation complète des effets observés.

     

Besoins qualitatifs en vitamines hydrosolubles chez deux biotypes du puceron du pois, Acyrthosiphon pisum

Résumé L'importance de dix vitamines hydrosolubles dans la nutrition de deux biotypes du puceron du pois, Acyrthosiphon pisum (Harris), a été déterminée par l'omission individuelle de ces composés dans des régimes nutritifs chimiquement définis. Une diminution hautement significative dans la croissance, la reproduction ou la survie de cet insecte a été observée en l'absence de l'acide ascorbique ainsi que de cinq vitamines hydrosolubles du complexe B, soit l'acide folique, la niacine, le pantothénate de calcium, la pyridoxine et la thiamine. Ces six vitamines sont considérées comme essentielles dans la nutrition de ces deux biotypes du puceron du pois, et, en leur absence, la performance de cet insecte est réduite de façon significative durant l'une ou l'autre de deux générations successives. La présence de la choline ou de l'inositol a résulté en un effet bénéfique mais non significatif sur la croissance, la reproduction et la survie et celle de la biotine ou de l'acide p-aminobenzoïque n'a entraîné que de légères modifications du cycle évolutif. La présence de l'acide ascorbique a résulté en une augmentation de la prise de nourriture, mais celle-ci n'a pas été modifiée en présence de l'inositol ou de l'acide p-aminobenzoïque. Finalement, la croissance, la survie et la reproduction du biotype Ile-aux-Coudres sur le régime nutritif de base ont été généralement moindres que celles du biotype Saint-Jean. Cette distinction, observée régulièrement, provient apparemment de la disparité génétique entre les deux biotypes favorisant un développement supérieur du biotype Saint-Jean, celui-ci ayant une meilleure affinité pour le régime de base.

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Summary The nutritional requirements of two biotypes of the pea aphid, Acyrthosiphon pisum (Harris), for ten water-soluble vitamins were evaluated by single omissions from a chemically defined diet. A highly significant decrease in growth, reproduction, and/or survival were observed in the absence of ascorbic acid, folic acid, niacin, calcium pantothenate, pyridoxine and thiamin; these are considered essential in the diet of the pea aphid reared for two consecutive generations. Choline and inositol were also beneficial for growth, reproduction and survival, but the differences were not significant, whereas biotin and p-aminobenzoic acid had no appreciable effect. The presence of dietary ascorbic acid increased the rate of feeding, but that of inositol or p-aminobenzoic acid had no effect. Finally, growth, survival and reproduction of biotype Ile-aux-Coudres on the control diet was consistently less than that of biotype Saint-Jean. This difference presumably results from the diverse genetic make-up which favors a better development of biotype Saint-Jean, the latter having a greater affinity for the synthetic diet.

     

Effets compares de jeunes intermittents et de periodes equivalentes de subsistance sur des varietes resistantes ou sensibles de pois, Pisum sativum L., sur la croissance, la reproduction et l'excretion du puceron du pois, Acyrthosiphon pisum (Harr.) (Homopteres: Aphidides)

La croissance et la reproduction du puceron du pois, Acyrthosiphon pisum (Harr.), soumis à des jeûnes intermittents ou à des périodes équivalentes de subsistance sur des plantes-hôtes résistantes, (Pisum sativum L., variétés Onward et Melting Sugar), ont été réduites proportionnellement à la durée des traitements. Les larves élevées continuellement sur l'hôte résistant ont atteint un poids moyen équivalent à celui des larves qui jeûnèrent de 10 à 12 hr par jour; celles qui furent placées quotidiennement sur l'hôte résistant de 8 à 14 hr ont atteint un poids moyen équivalent au poids de celles qui jeûnèrent de 4 à 8 hr par jour, le reste du temps étant passé sur un hôte sensible (variété Perfection). La fréquence et le taux d'excrétion des pucerons replacés sur un hôte sensible après un jeûne ont été doublés ou davantage, comparativement aux témoins. Cependant, aucune augmentation dans l'excrétion n'a été observée lorsque les pucerons à la suite d'un jeûne étaient replacés sur un hôte résistant. Ces résultats suggèrent que l'ingestion de la sève par l'insecte peut être accélérée au besoin sur un hôte sensible, mais ne peut pas l'être sur un hôte résistant.

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Summary Growth of the pea aphid, Acyrthosiphon pisum, reared continuously on resistant varieties Melting Sugar and Onward was comparable to that of aphids starved 10 to 12 hr daily. Growth of aphids reared on these varieties 8 to 14 hr daily was comparable to that of aphids starved 4 to 8 hr daily. Aphids not reared continuously on the resistant varieties spent the remaining period of each day on the susceptible variety Perfection. Similar results were obtained when reproduction was measured. Aphid growth and reproduction on resistant hosts were therefore similar to that of aphids subjected to semistarvation. These results do not support the hypothesis that substances toxic to the aphid are present in the resistant host.Following each period of fasting, the frequency and rate of excretion (and ingestion) of aphids placed on a susceptible host were more than doubled, as compared to checks. However, no such increases in excretion were observed when fasted aphids were placed on a resistant host. These results suggest that sap ingestion can be increased when the starved aphid resumes feeding on a susceptible host, but cannot be increased when it resumes feeding on a resistant one. The hypothesis of Banks & Nixon (1958) on the mechanism of sap ingestion by the bean aphid is discussed and appears applicable to the pea aphid feeding on a susceptible host.

     

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

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

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

     

Ballooning activity of Chilo partellus larvae in relation to size of mother, egg batches, eggs and larvae and age of mother

In a study of male alary dimorphism, clones of pea aphid, Acyrthosiphon pisum (Harris), were collected five times over two seasons in one location and once each from three other latitudes in the Great Plains region of North America. All clones produced some males when subjected to a short photoperiod (L14: D10 or L13: D11) at 20 °C. The presence of three distinct classes of clones based on the morph of males they produced (apterous only; alate only; apterous and alate in equal proportions) provides evidence for a genetic basis for the dimorphism. The relative frequencies of clones producing only apterous males varied geographically, providing some evidence to support the hypothesis that populations are not panmictic over the Great Plains region.

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Résumé Le dimorphisme alaire mâle, — ou présence de mâle ailé et aptère —, s'observe à l'intérieur et en fonction des clones de A. pisum Harris. Notre objectif est de décrire la distribution et la fréquence de ces deux morphes. 143 clones de pucerons du pois ont été récoltés sur Medicago sativa dans quatre stations de la Grande Plaine d'Amérique du Nord, entre 44° 45 et 53° 12 N: à cinq reprises pendant deux saisons dans une station, et une fois dans chacune des 3 autres stations. Tous les clones, soumis à une photopériode courte: L14: D10 ou L13: D11 à 20 °C, ont produit quelques mâles. Les 8 échantillons ont donné à la fois des mâles aptères et ailés, et les observations dans les clones confortent les expériences.Trois classes de clones ont été formées à partir des morphes produits: mâles aptères seuls, mâles ailés seuls, ou quantités égales de chaque morphe. La fréquence par rapport à la distribution binomiale a été utilisée pour montrer que pour presque tous les clones produisant les deux morphes, les proportions étaient 1:1. Ces observations prouvent que la présence ou l'absence d'ailes est déterminée génétiquement, probablement par un gène diallélique lié au sexe. La fréquence des clones produisant uniquement des mâles aptères varie en fonction des populations examinées, ce qui laisse supposer une perte de panmixie à travers la Grande Plaine, quant au morphe des mâles.

     

Pathological effects of the parasite Malameba locustae in males of the migratory grasshopper Melanoplus sanguinipes and its interaction with the insecticide, cypermethrin

Gross pathological changes in Malpighian tubules of adult male Melanoplus sanguinipes (Fab.) infected by the protozoan Malameba locustae (King & Taylor) included hypertrophy, rupture of the wall, loss of pigment and presence of melanotic lesions. Infected grasshoppers also had depleted fat bodies and were hyperactive and more resistant to the insecticide, cypermethrin.

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Résumé Des Melanoplus sanguinipes adultes mâles, infectés par le protozoaire parasite, Malameba locustae mûrissent au même taux et avec le même poids que les sains. Cependant, les acridiens infectés, une semaine et deux semaines après l'aptitude à l'envol, étaient hyperactifs et significativement plus résistants à la prostration provoquée par la cyperméthrine (insecticide pyrèthroïde). Les modifications pathologiques brutes observées sur les tubes de Malpighi des acridiens infectés comprenaient l'hypertrophie, la rupture de la paroi, la perte de la pigmentation et des lésions mélaniques. Les insectes infectés ont aussi un épuisement du corps gras. Ces modifications pathologiques ne sont apparemment pas responsables de l'augmentation de la résistance à la cyperméthrine des individus infectés puisque la plus grande résistance à la prostration a eu lieu chez ceux qui ont été exposés à M. locustae et traités simultanément au Triple-Sulpha-G pour empêcher le développment du parasite.

     

Food consumption and utilization by 6th-instar larvae of spruce budworm, Choristoneura fumiferana: a comparison on three Picea (spruce) species

The effects of tree species, shoot age, and sex of larvae on food consumption and utilization were investigated in a factorial experiment. Diets prepared from lyophilized and powdered current-year shoots, from two age classes (sample dates) of Picea glauca (Moench) Voss, Picea rubra, Sarg., and Picea mariana (Mill.) B.S.P., were evaluated for eight performance criteria. All factors had significant effects on all criteria except for tree species on assimilation efficiency, shoot age on development time, and sex on net growth efficiency. Eight of the possible 24 two-factor interactions and one of the possible eight three-factor interactions were significant. Food utilization efficiencies and relative growth rate were in the low and moderate characterization limits for immature arthropods; relative consumption rates were high. The higher performance values on Picea glauca were related to this species greater vulnerability to spruce budworm. Performance criteria of similar larvae on an artificial diet were compared with those on the foliage-diets.

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Résumé L'auteur a déterminé la quantité d'aliments utilisées, à 22±0,5 °C, par des larves de Tordeuse des bourgeons de l'épinette parvenues à leur sixième stade de développement qui s'étaient nourries d'un régime artificiel et d'aiguilles de l'année en cours lyophilisées et réduites en poudre, prélevées à deux dates différentes, à 10 jours d'intervalle, et provenant d'épinettes blanchés (Picea glauca [Moench] Voss), d'épinettes rouges (Picea rubra Sarg.) et d'épinettes noires (Picea mariana [Mill.] B.S.P.). Les femelles ont invariablement ingéré une quantité significativement plus importante de tous les régimes que les mâles, consommant 24% de plus d'aiguilles d'épinette noire et 73% de plus d'aiguilles d'épinette blanche.Les femelles prenaient en général plus de temps pour parvenir au stade de chrysalide et avaient un taux d'utilisation des aliments significativement plus élevé. L'efficacité nette de la croissance chez les deux sexes ne présentait toutefois aucune différence significative. La performance des larves ayant ingéré des aiguilles provenant de deux classes d'âge différait de façon significative mais non pas uniforme d'un régime à l'autre: les aiguilles d'épinette blanche plus récentes donnaient une performance généralement plus élevée contrairement aux aiguilles plus jeunes d'épinette rouge et d'épinette noire. Les larves ingéraient une quantité significativement plus élevée, avaient un taux de consommation et de croissance supérieur et augmentaient davantage leur biomasse avec des aiguilles d'épinette blanche. L'efficacité d'utilisation des aliments et le taux de croissance relatif étaient de faibles à modérément faibles pour un lépidoptère arboricole phyllophage; la vitesse d'ingestion relative était élevée. La qualité des aiguilles des trois essences d'épinettes était faible. Les aiguilles d'épinette blanche permettaient aux larves d'avoir une performance significativement plus élevée, performance mesurée à partir de plusieurs critères, alors que les aiguilles d'épinette rouge et d'épinette noire donnaient une performance égale. La supériorité des performances obtenues avec l'épinette blanche explique la plus grande vulnérabilité de cette essence à la Tordeuse des bourgeons de l'épinette.

     

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.

     

Developpement compare de souches Europeennes verte et rose du puceron du pois, Acyrthosiphon pisum sur plantes-hotes et sur regime nutritif

Résumé Des virginopares de souches verte et rose du puceron du pois, Acyrthosiphon pisum (Harris), de provenance française, ont été élevés sur un régime nutritif holidique et sur deux plantes-hôtes, la fève, Vicia faba L., variété Windsor, et le pois, Pisum sativum L., variété Lincoln. Les résultats ont indiqué que les deux formes ont une croissance et une reproduction plus élevées sur la fève que sur le pois, et que la forme verte a mieux réussi que la forme rose, spécialement sur le pois. Cependant, la forme rose a eu une meilleure croissance et reproduction sur le régime nutritif que la forme verte, et ceci durant deux générations successives. La mortalité de la forme rose durant la première génération a été élevée sur le pois mais plutôt faible sur la fève et sur le régime nutritif, tandis que celle de la forme verte a été élevée sur le régime nutritif, mais plus faible sur les deux plantes-hôtes. La performance meilleure sur régime holidique de la forme rose sur la forme verte semble reliée à un taux d'ingestion plus élevé chez la première, résultant peut-être d'une meilleure capacité d'adaptation à la prise de nourriture à travers une membrane de Parafilm. Il est possible également que le régime holidique utilisé satisfasse mieux les besoins nutritifs de la forme rose. Ces résultats démontrent que les disparités biologiques rapportées fréquemment entre des populations du complexe A. pisum relativement à leur performance sur diverses légumineuses peuvent s'observer également sur des régimes nutritifs holidiques en milieu contrôlé.

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Summary Virginoparae of green and pink forms of the pea aphid, Acyrthosiphon pisum (Harris), from France were reared on a holidic diet and on two host-plants, broad beans, Vicia faba L., variety Windsor, and peas, Pisum sativum L., variety Lincoln. The results indicated that both forms grew and reproduced better on broad bean than on pea, and that the green form performed better than the pink one, especially on pea. On the other hand, on the holidic diet, the pink form grew and reproduced better than the green one during two successive generations. Mortality of the pink form during the first generation was highest on peas and lower on broad bean and on the holidic diet, whereas that of the green form was higher on the diet and lower on the host-plants. The better performance of the pink. form over the green one on the holidic diet was related to a higher rate of ingestion, perhaps resulting from a capacity to adapt better to feeding through a Parafilm membrane. It is possible also that the holidic diet is better suited to the pink form than to the green one. It appears from these results that the biological diversity reported frequently between populations of the complex A. pisum as regard their performance on various legume plants can also be encountered on chemically defined diets under controlled conditions.

     

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

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

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

     

The effects of two species of hymenopterous parasitoid on the reproductive system of the pea aphid, Acyrthosiphon pisum

Two cultures of first instar pea aphids, Acyrthosiphon pisum (Harris) (Homoptera: Aphididae), were subjected to parasitization by Ephedrus plagiator (Nees) and Aphidius ervi Haliday (Hymenoptera: Braconidae) respectively, and a third culture, of fourth instar pea aphids, was subjected to parasitization by E. plagiator. Significant parasitogenic effects on the reproductive system occurred within 24 h of exposure to parasitoids in the form of reductions in both embryo number and the size of the largest embryo, and degenerative changes in the embryos themselves. No evidence was found of direct feeding by the larvae on the host's tissues, until just before larval pupation. The largest embryos of some fourth instar aphids escaped the effects of parasitization probably because they had developed a resistant cuticle by the time of oviposition by the parasitoid. Results suggested that embryonic degeneration was an indirect effect of parasitization due to starvation, interference with the aphid's hormone levels, or both.

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Résumé Trois élevages de 100 à 200 premiers stades d'A. pisum, nés à 24 heures les uns des autres, ont été divisés chacun en un lot témoin et un lot expérimental. Deux des élevages expérimentaux ont alors été soumis au parasitisme d'Ephedrus plagiator ou de Aphidius ervi, le troisième élevage a pu se développer jusqu'au 4è stade avant d'être exposé à E. plagiator. Des échantillons de 10 pucerons ont été retirés de chaque lot après 24 heures et ensuite toutes les 48 heures pour être disséqués dans du liquide physiologique. Les nombres d'ovarioles et d'embryons et la taille du plus gros embryon ont été notés. Des cellules développées, issue de la séreuse de l'oeuf de l'hyménoptère se sont disséminées dans l'hémolymphe de l'hôte et ont servi d'aliment aux larves en développement. Seul le dernier stade larvaire des parasitoïdes s'est alimenté sur les tissus de l'hôte et ceci avait lieu juste avant la nymphose. Des effets significatifs se sont traduits après 24 heures par la réduction du nombre des embryons, par la diminution de la taille du plus grand de ceux-ci et par des altérations dans les embryons eux-mêmes.

     

Impact of Rhizobium nodules on Sitona hispidulus, the clover root curculio

The impact of nodules of Rhizobium on Sitona hispidulus (F.) developmental success was investigated in both laboratory and field situations. In the laboratory, alfalfa (Medicago sativa L.) and red clover (Trifolium pratense L.) were grown with two nutrient solutions, one of which fostered and one of which inhibited nodulation. Neonate larvae were introduced onto the roots and survivorship and development monitored. Survivorship was greatly enhanced by the presence of nodules. Preference tests performed with neonate larvae indicated a strong attraction to root nodules. Field studies which used nitrogen fertilization to delay onset of nodulation in established alfalfa demonstrated that numbers of larvae and emerging adults were significantly lower in the nitrogen treated plots than in the control plots.

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Résumé L'influence des nodosités rhizobiales sur le développement et la survie de Sitona hispidulus a été étudiée en intervenant sur la nodulation de la plante. Au laboratoire, la luzerne (Medicago sativa) et le trèfle rouge (Trifolium pratense) se sont développés dans des pièces climatisées sur un substrat de sable/vermiculite et sur deux types de solutions nutritives (l'une avec azote, l'autre sans azote). La présence d'azote inhibe la nodulation des racines inoculées avec du Rhizobium. Des larves néonates ont été placées sur des racines et examinées après plusieurs semaines de croissance. La présence de nodules a eu un effet hautement significatif sur la survie larvaire. De plus, la présence de nodosités a effecté le développement larvaire, en augmentant le taux de développement sur luzerne et en le réduisant sur trèfle. Une expérience destinée à examiner la rapidité d'agrégation des larves néonates sur des racines nodulées ou non, révèle une forte préférence pour les racines à nodosités.Des expériences dans la nature ont permis de retarder la nodulation de la luzerne en dormance pendant l'hiver par apports d'azote; l'échantillonnage des larves et des émergences d'adultes a indiqué une diminution significative des populations dans les parcelles ayant reçu de l'azote.

     

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.

     

Photoperiod and food regulate termination of diapause in the squash bug, Anasa tristis

The squash bug, Anasa tristis DeGeer (Heteroptera: Coreidae), is a major pest of cultivated cucurbits in much of North America. Its seasonal population dynamics are determined in large part by the early season phenological adaptations of the overwintered adults. Squash bugs were maintained on pumpkin, Cucurbita moschata Duchesne (Cucurbitaceae), seedlings. Factors influencing the termination of diapause in squash bugs were studied. Squash bugs transferred from outdoors to long-day conditions during their prediapause period in October (when the respiratory rate declines to diapause levels) required longer to terminate diapause than squash bugs transferred in the winter after the prediapause period was completed. Females did not oviposit after up to 150 days in short-day conditions. Squash bugs maintained outdoors under natural photoperiods remained in diapause until at least late April. Food was shown to be necessary for the prompt termination of diapause.

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Résumé A. tristis (Hétéropt.: Coreidae) est un ravageur important des cucurbitacées dans une grande partie de l'Amérique du Nord, particulièrement de Cucurbita spp. Les événements phénologiques du début de la saison conditionnent la dynamique de population pour la saison entière. Cette étude concerne l'influence de la photopériode et de l'alimentation dans l'achèvement de la diapause. Les adultes ont été maintenus sur des plantules de Cucurbita moschata Duchesne (var. Libbey's Select). La diapause était établie par la mesure du taux respiratoire et par l'absence de ponte. La diapause était surveillée chez des insectes maintenus à l'extérieur en conditions naturelles, leurs taux respiratoires se maintenaient au taux correspondant à la diapause jusqu'à la fin avril au moins. Placés après novembre en jours longs et à 25°C, la diapause s'interrompait rapidement. Ceux transférés en jours longs plus tôt ont interompu leur diapause mais ont demandé plus de temps pour réagir au changement de photopériode. Transférés à 25°C mais en jours courts, leur diapause n'était pas interrompue jusqu'à la fin de l'expérience 150 jours plus tard. L'alimentation est nécessaire pour une interruption rapide de la diapause en jours longs. L'alimentation associée à des jours longs ou croissants semble nécessaire à l'achèvement de la diapause de A. tristis dans les conditions naturelles.

     

Components of resistance to Aphis fabae in faba bean cultivars

An aphid rate of increase index was used as a comparative measure of antibiotic resistance to Aphis fabae Scopoli (Homoptera: Aphididae) in five faba bean cultivars. The index was measured over a range of bioassays in laboratory and field, with seedlings and older plants, with three different previous aphid hosts and with two different aphid clones. Antixenotic resistance was measured by recording host selection and acceptance of the same cultivars by alate aphids. Cultivars which were antibiotically resistant were also antixenotically resistant. Antibiotic, but not antixenotic resistance, was less effective in the field than in the laboratory. The resistance of cv. Herra was influenced by previous aphid host, aphid clone and plant age but the resistance of Line 14 was more stable. Honeydew production was measured; aphids on resistant cultivars produced less honeydew of lower amino acid concentration than those on susceptible cultivars.

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Résumé L'importance des composantes antibiotique et antixénotique de la résistance de la fève à A. fabae a été évaluée dans différentes conditions au champ et au laboratoire.Un indice de performance du puceron sur des cultivars témoins très voisins du taux intrinsèque d'accroissement naturel a été utilisé pour les mesures comparant la résistance antibiotique. La lignée 14 et le cv. Herra ont été les plus résistants des 5 cultivars examinés. La résistance antibiotique de 14 par comparaison avec les cultivars sensibles n'a pas été modifiée par l'âge de la plante, le clone de puceron ou les cultivars qu'avaient eu précédemment les pucerons dans des expériences de laboiratoire. La résistance de Herra était moins stable. Les différences entre résistances antibiotiques des cultivars était plus faible en champ où aucune différence significative dans les taux de multiplication des pucerons n'a été observée.L'antixénose a été évaluée au laboratoire en mesurant les taux d'installation des ailés sur les cultivars et les taux d'acceptation des ailés quand ils avaient été placés sur les cultivars. La résistance antixénotique a refleté la résistance antibiotique. L'antixénose reste efficace quand aucun cultivar sensible alternatif était disponible. Des observations sur des infestations précoces de pucerons sur parcelles ont laissé penser que l'antixénose était effective aux mêmes niveaux au champ et au laboratoire.Les pucerons s'alimentant sur des cultivars résistants ont produit moins de miellat avec une plus faible concentration en acides aminés.Ces résultats font penser que les efforts dans la sélection pour la résistance à A. fabae devraient être orientés vers l'antixénose pour laquelle un screening rapide en laboratoire pourrait être efficace.

     

The ability of Zabrotes subfasciatus to attack cowpeas

The biological and behavioural responses of two strains of Zabrotes subfasciatus (Boh.) to beans and cowpeas were compared. One strain was collected from beans in Colombia and the other from cowpeas in Uganda. The two strains irrespective of their geographical or nutritional histories laid eggs on both types of seed and the distribution over time of egg laying for the two strains was found to be similar on each commodity. Both strains fed and developed on the two types of seed and no significant differences were found between the numbers of progeny developing on each.Competition between Z. subfasciatus and Callosobruchus maculatus was investigated using replacement series experiments at high and low population densities. Competition coefficients were calculated for the two species and at both densities neither species had a clear competitive advantage over the other. It is concluded that Z. subfascicatus should be regarded as a potential cosmopolitan pest of stored cowpeas.

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Résumé Le Zabrotes subfasciatus est un parasite cosmopolite des haricots stockés (Phaseolus vulgaris). Il s'est installé dans des zones restreintes en tant que parasite des pois sauvages (Vigna unguiculata). Des spécimens de Z. subfasciatus ont été recueillis dans des haricots infestés en Colombie et dans les pois sauvages infestés d'Ouganda afin de comparer leurs réactions biologiques et leur comportement vis-à-vis des haricots et des pois sauvages. Les deux variétés, indépendamment de leurs passés géographique ou alimentaires, ont pondu des oeufs sur les deux types de graines et al répartition dans le temps de la ponte des oeufs s'est révélée être similaire pour les deux variétés sur chaque denrée. Les deux variétés se sont nourries et développées sur les deux types de graines, et aucune différence significative entre les deux variétés n'a été constatée dans l'importance de la progéniture se développant sur chacun des deux types de graines.Une concurrence entre le Z. subfasciatus et le Callosobruchus maculatus (un parasite cosmopolite courant des pois sauvages) a été étudiée en effectuant des expériences en série de substitutions. Des mélanges d'adultes des deux espèces ont été mis sur des pois sauvages, les proportions des deux espèces étant différentes dans les divers traitements. Les coefficients de concurrence, basés sur l'importance de la progéniture de chaque espèce provenant des divers mélanges, ont été calculés et il a été constaté qu'aucune des espèces n'avait un advantage de concurrence évident par rapport à l'autre.On en a conclu que le Z. subfasciatus devait être considéré comme un parasite cosmopolite éventuel des pois sauvages stockés.

     

Effect of gramine in the resistance of barley seedlings to the aphid Rhopalosiphum padi

Gramine (N,N-Dimethyl-3-aminomethylindole) content in various barley cultivars varied from 0 to 2.6 mmoles/kg fresh weight. Those cultivars which were lacking gramine were the most susceptible to the aphid Rhopalosiphum padi (L.). The population growth rate of R. padi negatively correlated with gramine content in leaves of barley seedlings. In addition, gramine incorporated in artificial diets decreased survival, amount of diet ingested and reproduction of aphids at concentrations similar to those found in plant leaves. Thus, it is suggested that gramine may be one of the factors responsible for the resistance of barley seedlings to R. padi.

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Résumé La teneur de gramine (N,N-dimethyl-3-aminomethyl-indole) dans différentes cultures de seigle présente des variations comprises entre 0 et 2,8 mmoles/Kg (poids frois). Les varietés dépourvues de gramine sont plus sensibles à l'attaque des pucerons. Le taux de croissance de la population des Rhopalosiphum padi a une correlation négative avec la teneur en gramine des feuilles de plantules de seigle. D'ailleurs, la gramine diminue les taux de nourrissement, de survie et de réproduction des pucerons alimentés avec des diètes artificielles contenant des concentrations du produit testé, similaire à celles trouvées pour les feuilles des plantes. Donc, on suggèrent que la gramine peut être un des facteurs responsables de la résistance des plantules de seigle contre l'attaque de Rhopalosiphum padi.