Effect of gramine on the feeding behavior of the aphids Schizaphis graminum and Rhopalosiphum padi

The effects of the indole alkaloid gramine on the behavior of the aphids Schizaphis graminum and Rhopalosiphum padi feeding on barley seedlings and on artificial diets were studied. On barley cv. F. Union, which lacks gramine, S. graminum ingested from phloem tissue for 30–80 min and non-phloem for 20–40 min, over a period of 3 h. In cultivar Datil S, gramine was found only in the epidermis and parenchyma mesophyll cells. On this cultivar, the non-phloem wave form of S. graminum was not observed. On F. Union, R. padi ingested non-phloem with short periods of ingestion from phloem. On cv. Datil S, this aphid did not show the non-phloem wave form. In experiments performed with cv. F. Union seedlings that contained exogenous gramine S. graminum did not ingest from phloem. Exogenous gramine was found only in the vascular bundles. It is suggested that gramine content and location may affect the feeding behavior of aphids in barley.

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Résumé Les effects de la gramine sur le comportement alimentaire des pucerons Schizaphis graminum et Rhopalosiphum padi on été étudiés en plantules d'orge (Hordeum distichum) et aussi avec des diètes artificielles à l'aide d'un moniteur électronique. S.graminum se nourri pendant 30–80 minutes à partir du phloème et il a pris 20–40 minutes en se nourrisant d'autres tissues divers, d'un total de 3 heures d'exposition à la plante. Dans la culture Datil S la gramine a été trouvée seulement dans les cellules de l'epidermis et du parenchyme du mesophyle. Dans ce cas, l'onde non-phloematique de S. graminum, n'a été pas observé; le temps pour le première onde X a été plus prolongé par rapport à la culture F. Union. Dans la culture F. Union, R. padi se nourri principalement de tissue non-phloematique (35–100 minutes) et du phloème par des brèves périodes (15–25 minutes). Dans le cas de la culture Datil S ce puceron n'a pas montré l'onde X. D'autre part, quand les plantules de F. Union ont été poussées dans des solution avec gramine, S. graminum ne se nourri pas du phloeme, tandis que R. padi montre un comportement similaire a celui-ce observé avec plantules sans gramine. La gramine absorbé par les plantules a été retrouvée seulement dans les faisceaux vasculaires. D'autre part, la gramine dans des diètes artificielles agit comme repulsif alimentaire à partir de concentrations de 0,5 mM. Avec des diètes contenant 3 mM de gramine l'alimentation des pucerons a été inhibée. Pourtant, ces resultats sugèrent que le contenuet et la localisation de la gramine peuvent modifier le comportement alimentaire des pucerons en plantules d'orge.

     

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

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

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

     

Non-feeding by adult gynoparae of Rhopalosiphum padi and its bearing on the limiting resource in the production of sexual females in host alternating aphids

Radioactive plants were used to determine whether gynoparae of the bird cherry-oat aphid Rhopalosiphum padi (L.) fed after settling on Prunus padus (L.). Despite being starved for 24 h they did not feed. The adaptive significance of the short adult life and low fecundity of gynoparae was discussed in the light of these results.

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La consommation des synopares adultes de Rhopalosiphum padi et son importance sur la limitation des resources dans la production de femelles sexuées chez les pucerons à hôtes alternatifs

Résumé Des plantes radioactives ont été utilisées pour déterminer si les gynopares de Rhopalosiphum padi se nourrissaient après installation sur Prunus padus. Bien qu'affamés pendant 24 h, il ne se sont pas nourris. La signification adaptative de la brève vie des adultes et de la faible fécondité des gynopares a été examinée à la lumière de ces résultats.

     

The influence of clone and morph on the parameters of intrinsic rate of increase in the cereal aphids Sitobion avenae and Rhopalosiphum padi

This study aimed at evaluating the influence of intrinsic factors (clone, morph) on the parameters of the intrinsic rate of increase of Sitobion avenae (F.) and Rhopalosiphum padi (L.). For each species, apterous and alate exules of three clones originating from French oceanic regions were compared at 20 °C.The clonal factor had a significant effect on both time from birth until onset of reproduction (TBR) and intrinsic rate of increase (r). This effect was lower than that of the morph. Moreover, in the case of R. padi, a strong clone-morph interaction was observed.Both apterous and alate morphs were shown to have a higher rate of increase in R. padi than in S. avenae.Various models were fitted to aphid daily rate of reproduction. Both types of model and quality of fit depended mainly on the morph.

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Résumé Cette étude a eu pour but d'évaluer l'importance de facteurs intrinsèques (clone et morphe) sur les paramètres du taux d'accroissement de Sitobion avenae (F.) et Rhopalosiphum padi (L.).Pour chaque espèce, trois clones originaires de régions océaniques françaises ont été comparés à 20 °C pour les morphes exules ailés et exules aptères.L'effet du clone est significatif sur l'âge reproducteur (durée comprise entre la naissance du puceron et le début de sa phase de reproduction) et sur le taux intrinsèque d'accroissement naturel. Il est plus faible que celui du morphe avec lequel il intéragit dans le cas de R. padi.Les différences interspécifiques relevées mettent en évidence les capacités d'accroissement supérieures de R. padi par rapport à celles de S. avenae, dans le cas des ailés comme dans celui des aptères.Enfin, différents modèles ont été appliqués aux données de reproduction journalière des pucerons. Le type et la qualité des ajustements varient essentiellement en fonction du morphe.

     

Pathogenic fungal dynamics in a fall population of the blackmargined aphid (Monellia caryella)

A fall population of the blackmargined aphid, Monellia caryella (Fitch) (Homoptera: Aphididae), was monitored daily for mortality caused by fungi and parasitoids. Three species of Entomophthorales fungi were found. Fungal-induced mortality was found to be correlated with minimum temperature. During the period when the minimum temperature was consistently above 8°C, fungal-induced mortality was positively correlated with the sum of hours of leaf-wetness on days 5, 6, and 7 before sampling. Parasitoid wasps killed fewer hosts than fungi and were not affected by environmental factors.

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Résumé La mortalité quotidienne provoquée par des parasitoïdes et des champignons sur une population automnale de M. caryella Fitch (Homopt. Aphididae) a été suivie à Byron (Géorgie, USA), avec enregistrement de la température, de la pluie et de l'humidité des feuilles. 3 espèces de champignons entomophthorales ont été trouvées: Neozygites sp., Entomophthora planchoniana et Erynia sp. 54% des pucerons morts étaient contaminés par Neozygites et 46% par E. planchoniana. Seuls 2 pucerons avaient été tués par Erynia sp. Les taux de mortalité quotidienne par champignons s'élevaient après les périodes pluvieuses et d'humidité des feuilles. La mortalité due au parasitisme était inférieure à la mortalité due aux champignons et ne semblait pas liée aux conditions écologiques. La discussion porte sur l'importance de la mortalité provoquée par les champignons sur la dynamique de la population de pucerons.

     

Resistance in the wild crop relatives Avena macrostachya and Hordeum bogdani to the aphid Rhopalosiphum padi

In previous screening tests the two wild crop relatives Avena macrostachya (Bal., ex Coss. et Dur.) and Hordeum bogdani (Wil.) demonstrated a high degree of resistance to the aphid Rhopalosiphum padi (L.). In a choice situation using wild and cultivated oats and barley, alate aphids settled in lower numbers on the wild species. The results were, however, variable in the Avena combination. Nymph production was significantly higher, development time shorter and adult weight higher on the cultivated varieties. From the third instar and onwards the excretion of honeydew was significantly lower on the resistant plants. In general the honeydew contained less than 1% free amino acids although excreta from H. vulgare contained 3.5%. The percentage of free amino acids found in the honeydew was similar for all plant species (5.2–7.6%) except for H. vulgare, on which the aphids excreted 22% of the amounts ingested. Amino acids excreted in high proportions on all plants included asparagine, -aminobutyric acid, glutamic acid, and glycine. Tissue sectioning did not reveal any obvious mechanical barriers to stylet penetration. The potential use of these wild species as sources for aphid resistance breeding in oats and barley is considered.

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Résumè Lors d'examens systématiques antérieurs, Avena macrostachya (Bal. ex Coss. & Dur.) et Hordeum bogdani (Wil.) ont présenté une résistance élevée au puceron Rhopalosiphum padi (L.). Lorsqu'ils avaient un choix comprenant de l'avoine et de l'orge cultivés, les pucerons ailés ont atterri en nombres moins importants sur les espèces sauvages. Les résultats étaient cependant variables dans le complexe avoine. La production de nymphes et le poids des adultes étaient plus élevés sur espèces cultivées, ainsi que la durée du développement était plus longue sur les espèces sauvages. A partir du troisième stade, l'excrétion de miellat a été significativement plus faible sur les espèces résistantes. En général, le miellat y contenait moins de 1% d'acides aminés bien que sur H. vulgare il en contînt 3,5%. Les pourcentages d'acides aminés libres du miellat étaient semblables sur toutes les plantes (5,2–7,6%), à l'exception de H. vulgare sur lequel les pucerons excrétaient 22% des taux ingérés. Les acides aminés excrétés en fortes quantités sur les différentes plantes, comprenaient l'asparagine, l'acide -aminobutyrique, l'acide glutamique et la glycine. Des coupes de tissus n'ont révélé aucun obstacle mécanique clair à la pénétration des stylets. Les possibilités d'utiliser ces espèces sauvages comme source de résistance aux pucerons dans la sélection de l'avoine et de l'orge ont été examinées.

     

The nutritional ecology of larvae of Alsophila pometaria and Anisota senatoria feeding on early- and late-season oak foliage

The larvae of Alsophila pometaria (Harr.), feeding on the young foliage of oak, has a higher relative growth rate (RGR) and relative nitrogen accumulation rate (RNAR) than the larvae of Anisota senatoria (J. E. Smith), feeding on the mature foliage of oak. Although the young oak foliage is more efficiently digested by A. pometaria (higher AD's), it is not more efficiently assimilated and used for growth (no difference in ECI's). Thus, the higher growth rate of A. pometaria is due entirely to a higher consumption rate (RCR and RNCR). Young foliage is significantly higher in nitrogen and water than mature foliage, but phenol and tannin levels are comparable in young and old foliage. A. pometaria consumes the foliage of different oak species at the same rate, independent of nitrogen content, while A. senatoria increases its consumption rate in response to decreased nitrogen levels. As a result, the growth rate of A. pometaria is directly related to leaf nitrogen content, while the growth rate of A. senatoria is independent of leaf nitrogen. The two species of insects have digestive systems that are very similar biochemically, and that are well-designed for effective protein digestion. Tannins and phenols do not influence the nutrional indices of either species. We suggest that the major benefit of spring feeding is the availability of succulent, high-nitrogen foliage, and not the avoidance of high-tannin foliage. The spring feeder appears to have a feeding strategy that favors rapid growth at the expense of efficiency, while the late summer feeder has a strategy that favors efficiency over rate.

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Résumé Alimentées sur feuillage jeune de chêne, les chenilles d'Alsophila pometaria avaient un taux relatif de croissance (RGR) et un taux relatif d'accumulation d'azote (RNAR) plus élevés que les chenilles d'Anisota senatoria alimentées sur feuillage mûr de chêne. Bien que le jeune feuillage soit plus efficacement digéré par A. pometaria (AD plus élevé), il n'est pas assimilé et utilisé pour la croissance avec de meilleurs rendements (les ECI ne sont pas différents). Ainsi le taux de croissance plus élevé d'A. pometaria est dû entièrement à un taux de consommation plus important (RCR et RNCR). Le feuillage jeune est significativement plus riche en azote et en eau que le feuillage mûr, mais les niveaux de phénol et de tanins sont les mêmes. A pometaria consomme les feuilles de différentes espèces de chênes au même taux, indépendamment de la teneur en azote, tandis que A. senatoria accroît sa consommation en réponse à une diminution de la teneur en azote. Il en résulte que le taux de croissance d'A. pometaria dépend directement de la teneur en azote des feuilles, tandis que celui d'A. senatoria en est indépendant. Les systèmes digestifs des deux insectes sont biochimiquement semblables et sont efficaces pour la digestion des protéines. Les tanins et les phénols n'influent pas sur les indices nutritionnels de ces deux espèces. Nous estimons que le principal intérêt de l'alimentation printanière est la disponibilité en feuillage succulent, riche en azote, et non l'absence de feuilles à haute teneur en tanin. L'alimentation printanière semble correspondre à une strategie alimentaire qui favorise la croissance aux dépens de l'efficacité tandis que l'alimentation en fin d'été est une stratégie qui favorise l'efficacité sur la rapidité.

     

Aphid growth and reproductive rates

Aphid size, although generally a good indicator of fecundity is not a good indicator of aphid performance over a wide range of conditions. In general, the greater the mean relative growth rate (MRGR) of apterous morphs of Rhopalosiphum padi (L.), the greater their fecundity. Intrinsic rate of increase (r_m) is even more closely correlated with mean relative growth rate than fecundity.Once these criteria are quantified for a morph of a particular species of aphid over a range of conditions the morphs intrinsic rate of increase on a particular host can be estimated by a quick measure of its mean relative growth rate.

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Résumé La taille des pucerons, bien que considérée généralement comme un bon indice de la fécondité, n'est pas un bon indice pour leurs performances dans une grande gamme de conditions. En général, plus le taux moyen de croissance relative est élevé chez les types aptères de Rhopalosiphum padi, plus leur fécondité est importante. Le taux intrinsèque de croissance (r_m) est encore plus étroitement lié au taux moyen de croissance relative que la fécondité.Une fois que ces critères ont été quantifiés pour un type d'une espèce donnée de puceron dans une gamme de conditions, les taux intrinsèques de croissance des différents types sur un hôte particulier peuvent être estimés par une mesure rapide de leur taux moyen de croissance relative.

     

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.

     

Some aspects of the physiology and behaviour of Galeodes arabs

Galeodes arabs is shown by aktograph experiments to be nocturnal in habit especially in the hot season. It has a low rate of water-loss by transpiration in dry air. Behaviour responses to enemies and prey are classified as alertness, threat, high intensity threat (accompanied by stridulation) leading to attack or flight (often followed by displacement sanddigging). Feeding habits are described.

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Resume Les moeurs nocturnes, particulièrement durant la saison chaude, des araignées Galeodes arabs ont été montrées par des expériences avec l'actographe.Dans la nature elles passent la journée dans des abris profonds, dont l'ouverture est fermée par un tampon de feuilles mortes. Leur perte en eau par transpiration à l'air sec présente un taux assez bas et elles peuvent survivre à une forte dessiccation. Leurs réactions de comportement vis-à-vis des ennemis et des proies sont classées en promptitude, frayeur, frayeur très intense (accompagnée de stridulation) conduisant à l'attaque ou à la fuite (souvent suivie de déplacement avec rejet de sable). Les habitudes alimentaires sont décrites et on montre que la fuite se produit plus facilement chez mâles que chez les femelles.

     

The biology and energetics of the potato aphid Macrosiphum euphorbiae, living in galls of the apple aphids Dysaphis devecta and Aphis pomi

A non-gall-forming aphid, Macrosiphum euphorbiae, was reared within the galls of Dysaphis devecta and Aphis pomi which had been induced in apple seedlings. Similar aphids were also reared on ungalled seedling leaves of a similar age and also on mature leaves and in old galls.There is a weak positive linear relationship between lipid content and pre-reproductive adult dry weight, but aphids living on young galled or ungalled plant tissue have 30% lipid compared to 11% for aphids living on old plant tissue. Adult aphids gradually decline in weight, losing between 24% and 38% of their pre-reproductive biomass before death. The energy content of this loss subsidieses reproduction. Reproduction of aphids feeding in old galls or on mature leaves was negligible, but on younger tissues average fecundity was 31, there being little difference between aphids living on galled and ungalled tissue. There is no simple relationship between pre-reproductive adult embryo content and fecundity.The principal factor mediating honeydew production was aphid size and this factor overrides any variation caused by different feeding sites. Honeydew production averaged 0.43 mg during a life of 30 days. Aphids successfully completing their life cycle have a life-time energy consumption of 30.58 joules of which 18% is lost as heat during respiration (R), 30% is contained in honeydew (F+U), 1% is contained in exuviae (Pe). Larval growth accounts for 17% (Pg), and adult reproduction for 34% (Pr).The P/C ratio for M. euphorbiae is 53% and is broadly comparable with aphids living on herbaceous plants.

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Résumé Un puceron ne formant pas de galles, Macrosiphum euphorbiae, a été élevé dans des galles de Dysaphis devecta et Aphis pomi formées sur semis de pommiers. D'autres M. euphorbiae ont été élevés sur feuilles sans galles du même âge provenent de semis identiques, sur feuilles mûres et sur vieilles galles.Il y a une faible relation positive linéaire entre la teneur en lipides et le poids sec des adultes avant la reproduction, mais les pucerons élevés sur tissus végétaux jeunes avec ou sans galles contiennent 30% de lipides contre 11% pour ceux élevés sur tissus âgés. Le poids des pucerons adultes diminue progressivement, la perte avant la mort se situant entre 24 et 38% de la biomasse avant la reproduction. Le contenu énergétique de ces pertes alimente la reproduction. La reproduction de pucerons consommant les vieilles galles ou les feuilles mûres était négligeable, mais sur jeunes tissus la fécondité moyenne était de 31-avec peu de différences entre pucerons sur galles ou feuilles-. Il n'y a pas de corrélation simple entre le contenu en embryon des adultes avant la reproduction et la fécondité.Le principal paramètre conditionnant la production de miellat est la taille du puceron; ce paramètre surpasse toute variation provoquée par les divers lieux d'alimentation. La production moyenne de miellat est de 0,43-mg pendant une vie de 30 jours. Les pucerons accomplissant leur cycle avec succès utilisent pendant leur vie 30,58 joules, dont 18% sont dissipés sous forme de chaleur pendant la respiration (R); le contenu du miellat (F+U) correspond à 30%, et 1% est contenu dans l'exuvie (Pe). La croissance larvaire (Pg) utilise 17%, et l'activité reproductrice des adultes (Pr) 34% de l'énergie. Le rapport P/C-53% pour M. euphorbiae-est globalement comparable à celui des pucerons vivant sur plantes herbacées.

     

Reproduction of the aphid Myzus persicae related to the mineral nutrition of potato plants

The fecundity and reproduction rate of caged Myzus persicae on leaves of potato plants growing on nutrient solutions with different anion and cation ratios were measured. The levels of total and soluble N in the leaves and the reproduction rate were found to be positively correlated with the amounts of N in the nutrient solutions. Longevity and reproduction rate were considerably less on 4-week-old plants than on 8-week-old plants; this difference is not correlated with the total N or soluble N-content of the leaves. When comparing aphid development on plants, daily variations in the amounts of N compounds in the leaves could provoke an erroneous basis for assessing the physiological condition of the host plant.

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Résumé Des pucerons Myzus persicae sont élevés individuellement dans des cages sur des feuilles de pommes de terre. Chaque expérience comporte deux groupes de plantes les unes âgées d'un mois, les autres de deux mois. Les plantes sont alimentées avec des solutions nutritives dans lesquelles le rapport d'anions ou cations est différent, mais qui demeurent ioniquement équilibrées.La reproduction de Myzus persicae, sur les plantes du même âge, montre une corrélation avec la quantité de N dans la solution nutritive et avec la teneur des feuilles en N total ou en N soluble.Le taux reproduction sur des plantes âgées de deux mois est en moyenne plus élevé que sur les plantes âgées d'un mois. Cette différence n'est pas en corrélation avec la teneur des feuilles en N total ou N soluble.Sur des plantes âgées de deux mois le nombre de jours productifs par femelle est plus élevé que sur des plantes âgées d'un mois.La teneur des feuilles en composés azotés peut montrer des fluctuations quotidiennes importantes; pendant la durée de l'expérience un échantillonnage fréquent est indispensable à l'obtention de données reproductibles.Le rapport de K/Mg dans les solutions nutritives n'a pas une influence significative sur la fécondité des pucerons.La teneur en eau des feuilles n'est pas influencée par les différentes solutions nutritives ni par l'âge de la plante.Si on permet aux pucerons de se développer librement sur les plantes, on constate que la densité de population est la même sur les différentes solutions nutritives. La nutrition minérale n'influence pas de façon significative les pourcentages de production d'insectes ailés.

     

Larval morphology and searching efficiency in aphidophagous syrphid larvae

The effects of larval morphology and substrate quality on the searching efficiency of third stage larvae of Epistrophe eligans (Harris) and Metasyrphus luniger (Meigen) were examined. E. eligans has a smooth, flat undersurface and was able to grasp smooth, flat substrates where it achieved high casting rates and capture efficiencies. It is probably best suited to exploiting leaf-feeding, rather than stem-feeding aphids. However, M. luniger did best on stems and petiles where it used a special U-shaped grasping organ and lateral movements to hold on and move. On these substrates, as opposed to smooth, flat surfaces, it achieved high casting rates and capture efficiencies.

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Résumé L'examen a proté sur les effets de la morphologie larvaire et de la nature du substrat sur les succès de la prospection des larves de troisième stade de E. elegans et de M. luniger. La surface ventrale de E. elegans est plate et molle, sans proéminences locomotrices. Sur les feuilles plutôt que sur les pétioles, il a mieux adhéré au substrat et a réalisé plus de captures avec une meilleure efficacité. E. elegans est probablement mieux adapté à l'exploitation des pucerons sur des surfaces molles et plates, comme les feuilles. M. luniger présente une disposition complexe de proéminences locomotrices, comprenant un organe de préhension en forme de U à l'extrémité du corps. Sur les tiges, les pétioles et les feuilles avec des nervures saillantes, il est capable de se fixer efficacement et de se déplacer sur des structures cylindriques en utilisant son organe de préhension, ses pièces buccales et des mouvements latéraux. Il a réalisé plus de captures avec une plus grande efficacité sur tiges et pétioles par comparaison avec des surfaces molles; il peut être mieux adapté à exploiter les pucerons associés aux surfaces cylindriques de ce type.

     

Influence de la teneur en oxygène sur la sensibilité de certains stades juvéniles deSitophilus oryzae etS. granarius au dioxyde de carbone

Résumé Certains stades juvéniles de charançons des céréales du genreSitophilus ont été soumis à un séjour prolongé dans des compositions gazeuses modifiées par le dioxyde de carbone (CO₂).Les auteurs se sont placés dans des conditions de teneur en CO₂ constante (50%), associée à des teneurs en oxygène comprises entre 4 et 20%, pour étudier les conditions d'une synergie entre l'effet spécifique du CO₂ et la présence d'une forte teneur résiduelle en oxygène. Les effets ont été observés sur les stades juvéniles les plus évolués (larves et nymphes) des espècesS. oryzae (L.) etS. granarius (L.), (Coleoptera: Curculionidae).L'accroissement de la vitesse de mortalité chezS. oryzae est significative avec l'augmentation de la pression partielle d'oxygène. Cet effet de synergie provoqué par l'oxygène n'est pas significatif avecS. granarius, bien qu'il existe aussi avec cette espèce une tendance à l'amélioration de l'efficacité insecticide à court terme avec les mélanges à forte teneur résiduelle en oxygène.Il en est déduit des hypothèses sur les effets des mélanges gazeux à composition modifiée par le CO₂ au niveau de la physiologie générale de ces insectes, qui est très difficile à appréhender directement à cause du mode de développement des stades juvéniles des charançons (formes cachées dans le grain).     

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

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

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

     

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.

     

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.

     

Amino acid analysis of phloem sap from oats and barley: A combination of aphid stylet excision and high performance liquid chromatography

High performance liquid chromatography was used for amino acid analysis of phloem sap from oats and barley. The sap was obtained from severed stylets of the aphid Rhopalosiphum padi (L.) excised by means of high frequency microcautery. Qualitative differences between the cereals were negligible. The proportions of different amino acids largely resembled those demonstrated for whole leaf extracts. Samples gave very weak detector responses when dissolved in water and kept at room temperature. Explanations for this are discussed and a technique to prevent this deterioration is described.

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Résumé Au cours d'un programme de sélection contre Rhopalosiphum padi L. nous avons utilisé la micro-cautérisation à haute fréquence et la chromatographie liquide à haute performance pour obtenir de la sève du phloème de variétés sensibles d'avoine et d'orge, et pour analyser les acides aminés libres d'échantillons réduits (nl) de sève. Les résultats ont montré des teneurs en acides aminés libres plus élevées dans l'avoine que dans l'orge. Il n'y avait pas de différences qualitatives entre les deux céréales et les proportions en différents acides aminés correspondaient à celles obtenues par extraits totaux de feuilles. Quand les échantillons ont été dissous dans l'eau, les réponses obtenues étaient très faibles et une nouvelle technique a été utilisée pour y palier. L'utilité de cette méthode dans l'étude de l'écologie alimentaire des insectes suçeurs de sève est indiquée.

     

Cowpea aphid performance and behaviour on two resistant cowpea lines

In a series of laboratory and climate chamber tests we compared the growth and behaviour of Aphis craccivora on one susceptible (ICV-1) and two aphid-resistant (ICV-11 and ICV-12) cowpea lines. The aphids' growth rates were much lower on the resistant cowpea lines than on the susceptible one, indicating strong antibiosis. In addition, the aphids invariably settled in higher numbers on the susceptible line than on either of the resistant. Compared to ICV-1, damaged leaves of the resistant line ICV-12 were settled upon to a higher degree than undamaged leaves, and leaf discs from the same line were even less resistant.On resistant lines individual aphids waited a significantly longer time before making their first test probe. Total probing time as well as the time preceding a decision to stay or leave was also longer.These results are discussed in relation to the possible mechanisms involved, and we also consider the effects of previous leaf feeding on the expression of resistance in the field.

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Résumé Au cours d'expériences au laboratoire et en chambres climatisées nous avons comparé la croissance et le comportement de A. craccivora sur une lignée sensible (ICV-1) et deux lignées résistantes (ICV-11 et ICV-12) de V. unguiculata. Les vitesses de croissance des pucerons ont été beaucoup plus lentes sur les lignées résistantes que sur la lignée sensible, ce qui révèle une forte antibiose. De plus, les pucerons atterrissent invariablement en plus grand nombre sur la variété sensible. Par comparaison avec ICV-1, les atterrissages sur lignée résistante ICV-12 étaient plus nombreux sur les feuilles endommagées que sur les feuilles intactes; les disques de feuilles de cette même lignée étaient encore moins résistants.Les pucerons ont séjourné individuellement un temps plus long sur les lignées résistantes avant de faire leur premier sondage. Le temps consacré aux sondages ainsi que le temps précédant de choix entre départ ou maintien sur la feuille étaient plus longs avec les lignées résistantes.Ces résultats ont été discutés en fonction des mécanismes impliqués. Nous avons aussi examiné les effets de la consommation antérieure sur les manifestations de la résistance dans la nature.

     

Influence des caractéristiques des glumelles sur la résistance variétale du riz aux insectes des stocks

Des relations sont recherchées entre les caractéristiques des grains de 58 variétés de riz paddy et leur sensibilité aux quatre principaux ravageurs primaires des stocks: Sitophilus oryzae, Sitophilus zeamais, Rhyzoperta dominica et Sitotroga cerealella. L'étude confirme la prépondérance de l'herméticité des glumelles comme facteur de résistance, et établit que les cassures mécaniques des enveloppes sont des voies de pénétration plus régulières que le défaut de coaptation entre lemma et palea. L'égrenage se révèle être un facteur de sensibilité à S. cerealella aussi déterminant que le défaut de fermeture des glumelles, car lié d'une part à la dureté du pédoncule par lequel les larves de cet insecte peuvent pénétrer, d'autre part au taux de casse des enveloppes provoqué par le battage plus ou moins intense qu'il nécéssite. S'agissant de riz non décortiqué, les caractéristiques des enveloppes expliquent pour une très large part la variabilité de la résistance aux insectes étudiés, dont le développement n'est que faiblement influencé par les caractéristiques propres du grain, tels le format ou la teneur en eau.