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.

     

The importance of birds in the dispersal of nuclear polyhedrosis virus of European spruce sawfly, Gilpinia hercyniae (Hymenoptera: Diprionidae) in Mid-Wales

The discovery of nuclear polyhedrosis virus disease (NPV) of Gilpinia hercyniae (Hartig) in bird droppings had given rise to the suggestion that birds might be important in virus dispersal. Advantage was taken of the continuing spread of sawfly and virus to sample larvae in an area with sawfly and virus, and in adjacent areas with sawfly only: bird dropping were also collected in the latter. In the previously virus-free areas, NPV was identified in some larvae but not in bird droppings. It is therefore suggested that sawfly adults might be major agents of dispersal.

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Résumé La découverte du virus de la polyédrose nucléaire (NPV) dans les excréments d'oiseaux a conduit à penser que ces derniers pourraient jouer un rôle important dans la dispersion de ce virus. On a profité du fait de l'extension continue de la tenthrède et de son virus, pour sélectionner et échantillonner d'une part des larves de tenthrèdes, d'autre part des excréments d'oiseaux, dans des zones contaminées ou non par le virus. Dans les zones non encore atteintes par l'épidémie de la virose, le virus NPV fut cependant identifié dans quelques larves mais non dans les excréments d'oiseaux. Il est donc suggéré que les tenthrèdes adultes pourraient être les agents principaux de la dispersion du virus.

     

Biochemical changes during fermentation ofTelfairia seeds forogiri production

Amylase activity increased during the fermentation of fluted pumpkin seeds forogiri production with corresponding decreases in amounts of total carbohydrates and soluble sugars. Sugars present were glucose, fructose, sucrose and an unidentified one. Protease also increased in activity during the termentation, giving higher amounts of free amino acids and a concomitant decrease in the total nitrogen of the seeds. Lipase activity was, however, minimal in the fermenting seeds.

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Résumé L'activité amylolytique augmente pendant la fermentation des graines de citrouille à cannelures pour la production d'ogiri, avec une décroissance correspondante en carbohydrates totaux et en sucres solubles. Les sucres présents sont le glucose, le fructose, le sucrose et un sucre non identifié. L'activlté protéolytique augmente également pendant la fermentation engendrant des quantités accrues d'acides aminés libres, allant de pair avec une décroissance de l'azote total dans les graines. Toutefois, l'activité lipolytique est minimum dans les graines en fermentation.

     

Feeding preference by the male blowfly Phormia regina for some natural foods and its relation to carbohydrate, amino acid, and alcohol content

The male blowfly, Phormia regina Meigen shows preference among a variety of natural and artificial foods. In a laboratory study preference was observed among sweet and fermenting juices as well as between liver and fish. The preferences between fresh and fermenting juices were based not only on component sugars, but also on other components, namely, amino acids, alcohol salts and presumably other chemical compounds. The preference between decaying liver and fish was probably based partly on the composition and concentration of amino acids in these foods. A variety of amino acids were found in foods and some of these amino acids were shown to be excitatory, some inhibitory and others neutral. Salts were also observed to be present in the juices; and in a laboratory study NaCl at lower concentrations acted synergestically with 0.1 M sucrose and at higher concentrations repulsive. It is suggested that feeding preference is based on several chemicals which behave either in an excitatory, additive, neutral, inhibitory or synergistic manner. The ratio of excitants to inhibitants is important in deciding the direction of preference.

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Résumé P. regina Meigen mâle préfere certains aliments naturels ou artificiels. Au laboratoire ses préférences parmi les jus sucrés sont les suivantes: orange > miel > pomme > sucrose 0.1 M; et parmi les aliments en décomposition: sucrose 0.1 M > foie > poisson. Les jus frais sont préférés aux jus fermentés. Les préférences ne dépendent pas seulement de la nature des sucres, mais aussi des acides aminés, de l'alcool, des sels et probablement d'autres substances chimiques. Le foie contient à la fois le plus grand nombre et la concentration la plus élevée en acides aminés, ce qui explique partiellement le goût pour le foie. Expérimentalement on peut classer les acides aminés en stimulants, inhibiteurs et neutres. Des sels ont été notés dans les jus, mais aucune analyse qualitative et quantitative n'en a été faite. Mélangé à du sucrose à 0.1 M, NaCl agit en synergie aux faibles concentrations, devient neutre à 0.175 M et à des concentrations supérieures le sucrose seul est préféré au mélange avec NaCl. Cependant, un mélange de NaCl à 0.25 M (bien qu'une telle concentration soit peu probable dans des jus végétaux) avec du sucrose à 0.1 M était préféré à l'eau. Il en est déduit que les préférences alimentaires. dans la nature sont orientées par plusieurs substances chimiques qui se comportent d'une façon stimulante, additive, neutre, inhibitrice ou synergique, et que les préférences alimentaires sont relatives. Le rapport de stimulants sur inhibiteurs est important dans la détermination du sens de la préférence.

     

The distribution of carbon-14 in plants labelled as a source of food for red scale

Citrus leaves, banana squash and lemon fruit, labelled by photosynthesis, have been used as a source of ¹⁴C for red scale, Aonidiella aurantii (Mask.). The distribution of the isotope amongst the constituents of these plants has been studied using chemical methods of separation and chromatography.In citrus leaves, whether they were labelled as discs in the laboratory or in situ in the field, activity occurred as sucrose initially, but within 5 days a comparable amount was present in the amino acid, proline, and also in the insoluble carbohydrates, the proportions remaining fairly stable for long periods. Although the total activity of the leaf discs did not decrease with time, the activity of successive groups of newly hatched red scale larvae which fed on these discs for 10 days, fell significantly. It is suggested that due to the interaction of the insects' saliva with plant tissue, areas where red scale fed became depleted in activity. Sap obtained from the labelled discs contained activity in the form of sucrose and proline, but the body fluid from the mature female red scale contained activity in sucrose only.In banana squash and in lemons most of the activity occurred in the form of sugars, principally sucrose, with glucose taking up a greater proportion in the lemons; there was no appreciable activity in amino acids and a much smaller fraction in the insoluble carbohydrates.

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Résumé On a utilisé des feuilles de citronnier, des courges () et des fruits de citronnier, marqués par photosynthèse, comme source de ¹⁴C pour la cochenille rouge, Aonidiella aurantii. La distribution de l'isotope parmi les constituants des tissus végétaux, c'est-à-dire, les sucres, les acides aminés et les hydrates de carbone insolubles, a été étudiée en utilisant des méthodes chimiques de séparation et de chromatographie.Les feuilles de citronnier furent marquées soit sous forme de disques au laboratoire, soit à l'état de feuilles intactes sur une branche d'arbre vivant. Dans les deux cas la radioactivité était présente d'abord sous forme de sucrose, mais après 5 jours une quantité comparable était présente dans un acide aminé, la proline, et dans les hydrates de carbone insolubles, et cela dans des proportions restant assez stables pendant de longues périodes. Le suc extrait des disques marqués, sur lesquels se sont nourries les cochenilles rouges, montre une radioactivité du sucrose et de la proline, mais le liquide de l'hémocoele de la femelle mûre de la cochenille rouge ne se révèle radioactif que sous forme de sucrose.Bien que la radioactivité totale des disques de feuilles de citronnier ne diminue que très lentement à la longue, l'activité moyenne obtenue par des groupes successifs de larves de cochenilles rouges récemment écloses, se nourrissant sur ces disques pendant 10 jours, diminue beaucoup plus rapidement. La différence ne peut être expliquée ni par le transport de l'isotope des fractions solubles aux fractions insolubles du tissu de feuille, ni par son prélèvement par les insectes suceurs; on considère comme probable que cette différence traduit la réaction de la plante à l'injection de salive par les insectes, ce qui conduirait à une respiration augmentée et une photosynthèse diminuée dans les régions du tissu foliaire où se nourrissaient les insectes.Chez les courges l'activité se maintient dans les régions qui ont été exposées à la lumière pendant la photosynthèse; cependant une quantité minuscule est transportée vers d'autres parties du fruit. L'activité est concentrée dans le sucrose et, dans une mesure moins importante, dans le glucose; il n'y a pas d'activité appréciable dans les acides aminés, et une fraction minime dans les hydrates de carbone insolubles, comparée à l'activité dans les feuilles de citronnier.Chez les citrons la quantité absorbée pendant la photosynthèse dépend d'une façon marquée de la maturité des citrons: les citrons verts absorbent une activité presque 10 fois supérieure à celle absorbée par des citrons mûrs. L'activité est partagée entre le sucrose et le glucose, et il n'y a pas d'activité appréciable dans les autres fractions.

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Changes in chemoreceptor sensitivity in relation to dietary selection by adult Locusta migratoria

During somatic growth in adult Locusta migratoria L. there are variations in the responsiveness of chemosensilla on the maxillary palps. Relative changes in chemosensitivity to amino acids and sucrose are consistent with relative changes in protein and carbohydrate ingestion. There is a decline throughout the somatic growth phase in the proportion of sensilla responding to stimulation. In those sensilla which respond, there is a decline in the firing rate to amino acids, while sucrose responsiveness declines to a lesser degree. We suggest that variations in the levels of nutrients in the storage tissues, especially the haemolymph, arising from changes in the demand for protein and carbohydrate for growth, directly or indirectly, influence gustatory sensitivity.

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Résumé Pendant la croissance de L. migratoria L. les réactions aux acides aminés et aux sucres des sensilles chimiques des palpes maxillaires changent. Ces changements relatifs de la sensibilité chimique à ces deux aliments correspondent aux modifications dans l'ingestion de protéines et d'hydrates de carbone par cet insecte. La diminution de la réponse aux acides aminés est liée à la fois au nombre de sensilles qui réagissent et à leur taux de réaction. La sensibilité des sensilles au sucrose varie moins profondément et implique uniquement des modifications du nombre de sensilles réagissant. Nous suggérons que des variations de la teneur en éléments nutritifs de l'haemolymphe, dues à des modifications de la demande en protéines et en glucides nécessaires à la croissance, influent sur la sensibilité gustative.

     

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.

     

Effects of amino acids on the oviposition of the smaller brown planthopper, Laodelphax striatellus (Hemiptera, Delphacidae)

Five amino acids, arginine, glutamic acid, lysine, tyrosine and valine were found to inhibit the oviposition of the smaller brown planthopper, Laodelphax striatellus, while cystine was stimulative for the oviposition. When the roots of rice seedlings were soaked in the solution of one of these amino acids, the free amino acid in the seedlings corresponding to that in the solution increased in quantity, and consequently the number of eggs laid on the seedlings decreased markedly compared with that on the non-treated seedlings.

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Résumé Des études antérieures des mêmes auteurs ont montré que cet Homoptère peut pondre à travers une membrane artificielle dans une solution de glucose, mais non dans leur liquide alimentaire expérimental riche en acides aminés.Le présent travail compare le nombre d'ufs pondus sur de jeunes plants de riz, dont les racines sont immergées dans une solution de l'un ou l'autre des acides aminés.La teneur des tissus verts du jeune plant de riz montre une plus forte teneur de l'acide aminé absorbé.Corrélativement le nombre d'ufs pondus sur les plants traités avec arginine, acide glutamique, lysine, tyrosine ou valine est toujours inférieur à celui des plants témoins.

     

Utilization of sugars by the large milkweed bug, Oncopeltus fasciatus (Hemiptera: Lygaeidae) maintained on chemically defined diets

The utilization of carbohydrates by the large milkweed bug, Oncopeltus fasciatus (Dallas), was studied by feeding the nymphs on chemically defined diets and recording the effects of the various sugars on growth, development, survival, and reproduction. The carbohydrate utilization by the early nymphal stages was largely similar to that observed for later ones. The results showed that some dietary carbohydrate is necessary for maintaining O. fasciatus on chemical diets. Arabinose and rhamnose were of poor value, but the insect was able to utilize glucose, fructose, mannose, galactose, sucrose, maltose, trehalose, lactose, turanose, melibiose, raffinose, and melezitose. The degree of utilization for each sugar, however, differed. Glucose promoted best growth and development among monosaccharides, sucrose among disaccharides, and melezitose among trisaccharides. The optimum level of sugar in the diet was around 4%, and a higher or lower concentration (2, 8, 12%) usually reduced growth. Viable eggs were obtained on some of the diets.

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Résumé La valeur nutritive de plusieurs glucides pour la punaise de l'asclépiade, Oncopeltus fasciatus, a été déterminée en élevant des larves sur des régimes nutritifs de composition chimique connue. Les effets des sucres sur la croissance, le développement, la longévité et la reproduction ont été établis, et ces effets apparaissent semblables chez les très jeunes larves de même que chez les larves plus âgées. Les résultats indiquent que la présence d'un sucre dans le régime nutritif est indispensable pour la survie de l'insecte. Cependant certains sucres, tels que l'arabinose ou le rhamnose n'ont que peu ou pas de valeur nutritive, tandis que d'autres (glucose, fructose, mannose, galactose, sucrose, maltose, tréhalose, lactose, turanose, mélibiose, raffinose et mélézitose) ont une valeur nutritive variant de faible à élevée. Les sucres qui ont donné les meilleurs résultats sont le glucose, le sucrose, et le mélézitose. La concentration glucidique optimale dans le régime se situe à 4% et une concentration moindre (2%) ou plus élevée (8 ou 12%) ralentit généralement la croissance. Les larves sur certains régimes se sont développées jusqu'au stade adulte et des ufs fertiles ont été pondus.

     

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.

     

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

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

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

     

Acceptability of catechin and its oxidative condensation products to the rose aphid, Macrosiphum rosae

The rose aphid showed a significant level of nonpreference for concentrations of 0.3 mg/ml catechin and above, whether in a simple base diet of sucrose or a complex artificial diet containing in addition to other components a total amino acid content equivalent to that found in the sap pressed from the pedicels of rose-buds. Similar concentrations of catechin were found in the pressed sap from pedicels of nonpreferred buds in the field. A number of factors influenced absolute values for deterrence: increased concentrations of sucrose and especially amino acids lowered the deterrence of catechin; early instars showed nonpreference for low concentrations of catechin that were nondeterrent to the later instars. A possible explanation for such variation was provided by discovery that the aphids were able to alter the phenolic composition of diets during feeding, converting catechin into condensation products that were either phagostimulant or nondeterrent.

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Résumé M. rosae n'a pas présenté de dissuation significative en présence de catéchine à des concentrations voisines de 0,3 mg/ml, soit dans un aliment simple à base de sucrose, soit dans un aliment complexe contenant, entre autres, des acides aminés avec une concentration totale correspondant à celle obtenue à partir du jus de tisses de rosier écrasés. Des concentrations voisines de catéchine ont été obtenues à partir du jus provenant de tisus écrasés pour lequel ce puceron ne montrait aucune préférence dans la nature. Un certain nombre de facteurs influent sur la valeur absolue du pouvoir dissuasif: l'augmentation de la concentration en sucrose et surtout en acides aminés réduit cet effet dissuasif; les stades jeunes n'ont pas présenté de préférence pour les concentrations faibles en catéchine que avaient semblé attractive pour les stades âgés.Une hypothèse plausible pour expliquer de telles variations a été élaborée à partir de l'observation de la modification, par le puceron, au cours de sa succion, de la composition phénolique de l'aliment, avec transformation de la catéchine en polymères oxydés attractifs. Il est possible que tout ce qui augmente l'activité oxydase polyphénolique de la salive des insectes, réduise ou inverse l'effet de la tenuer originelle de la catéchine.

     

Caractéristiques histochimiques de la chaîne ganglionnaire chezEisenia foetida,notamment en ce qui concerne les neurocordes dorsales

Résumé Les auteurs ont étudié quelques enzymes de la chaîne ganglionnaire chezEisenia foetida.La recherche histochimique a permis de révéler la présence dans les pyrénophores des cellules nerveuses d'une réaction positive pour la phosphatase acide, pour l'ATPase, pour la succino-déshydrogénase, pour la cytochrome-oxydase et pour les estérases. L'acétylcholinestérase est sourtout concentrée au niveau du tissu conjonctif de la chaîne ganglionnaire qui forme une gaine épaisse autour des neurocordes et qui enveloppe les pyrénophores ainsi que les différents faisceaux de fibres nerveuses. Dans le cas de tous les enzymes que les auteurs ont pris en considération, l'axoplasme des neurocordes, qui est pauvre en organules cellulaires et très fluide, ne révèle, même lorsque les fibres nerveuses du neuropylème présentent une activité assez nette (phosphatase acide, succino-déshydrogénase), aucune réaction ou, tout au plus, une réaction très faible. Les auteurs discutent les résultats auxquels ils ont abouti en les comparant `a ceux qu'ont obtenus d'autres auteurs qui ont étudié le système nerveux de certains Vertébrés ou Invertébrés.Avec 6 Figures dans le TexteL'agencement du travail est dû à A.Guardabassi.     

Imbibition and survival response of the potato leafhopper, Empoasca fabae, to selected sugars in agar media

Fifth-stadium nymphs of the potato leafhopper, Empoasca fabae (Harris), were offered several concentrations of a number of carbohydrates contained in an agar-based medium. Imbibition (gustatory) response was based on how rapidly the nymphs became red from the rhodamine B dye incorporated into the media. Survival was expressed as the cumulative hours that nymphs remained alive on the sugar-containing media.Sucrose elicited a phagostimulatory response over the range of 0.0075 to 0.4 M. Glucose was phagostimulatory at 0.12 M, and lactose at 0.2 M. Concentrations of fructose, trehalose and raffinose equal to or greater than 0.4 M were phago-inhibitory while sucrose was inhibitory at 1 M.Raffinose, trehalose, maltose, sucrose, glucose, fructose and galactose all enhanced leafhopper survival, whereas lactose, rhamnose, and xylose were deleterious at concentrations of 0.12 M or greater. Four basic types of survival response are described.

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Résumé Diverses concentrations de plusieurs hydrates de carbone contenus dans un substrat alimentaire à 2% d'agar, tamponné avec O, IM d'histidine (pH 6.1) ont été offertes à des larves au 5ème stade d'Empoasca fabae. La rapidité de la réaction d'absorption (gustative) est mesurée d'après la vitesse avec laquelle les larves sont colorées en rouge par la rhodamine B à 0,005% incorporée dans l'aliment. La survie est exprimée par le nombre d'heures pendant lequel les larves restent vivantes sur le substrat alimentaire contenant le sucre.Entre 0,0075 et 0,4 M, le sucrose provoque une phagostimulation; le glucose est phagostimulant à 0,12 M, et le lactose à 0,2 M. Les concentrations de fructose, de tréhalose, et de raffinose, égales ou supérieures à 0,4 M, sont phagoinhibitrices, tandis que le sucrose est inhibiteur à 1M.Le raffinose, le tréhalose, le maltose, le sucrose, le glucose, le fructose et le galactose prolongent tous la survie, tandis que le lactose, le rhamnose et le xylose sont nuisibles à partir de 0,12 M.Quatre types fondamentaux de survie ont été observés.Type I: La survie augmente rapidement avec la concentration en sucre, atteignant un maximum ou devenant proche du maximum à 0,03 M et restant élevée aux concentrations supérieures jusqu'à 0,2 M. Le glucose, le fructose, le sucrose et le maltose provoquent une réponse de ce type.Type II: La survie augmente rapidement jusqu'à 0,03 M, et diminue ensuite rapidement. Les réponses au tréhalose et au raffinose sont de ce type.Type III: La survie augmente graduellement et reste élevée aux hautes concentrations. Le galactose produit une réponse de ce type.Type IV: La survie est inférieure ou égale à celle du témoin avec agar à toutes les concentrations examinées. Le rhamnose, le xylose et le lactose produisent ce type de réponse.

     

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.

     

A morphological study of larval development in polymorphic all-worker broods of the army antEciton burchelli (1, 2)

Zusammenfassung Untersuchungen der inneren und ausseren Anatomie von polymorphen All-worker Larven desEciton burchelli Stammes zeigen keine erkennbaren Unterschiede qualitativer Art in der allgemeinen oder Einzelstruktur zwischen den verschiedenen Grössenklassen, hingegen konstante Unterschiede in der relative Wachstumsgeschwindigkeit.Zur Zeit des Auftretens äusserer Strukturen wie Mundteile, Antennensprossen (scheiben) und imaginaerer Beinsprossen (scheiben), ebenso innerer Strukturen wie Labialdrüsen weisen die Gruppen Unterschiede auf.Betrachtung einer gesamten Zucht zu einem beliebigen Zeitpunkt innerhalb der Entwicklungsphase zeigte, dass Individuen der höchtsten Grössenklasse am Weitesten fortgeschritten waren, Individuen von mittlerer Grösse etwas weniger entwickelt und solche von der geringsten Gesamtgrösse den geringsten Fortschritt aufwiesen.Einzeluntersuchungen über die Entwicklung imaginärer Beinknospen und über die cytologischen Veränderungen in den Labialdrüsen zeigen, dass diese Strukturen sich am langsamste in den grössten Larven entwickeln, etwas schneller in der mittleren Grössenklasse und am raschesten in den kleinsten Larven.Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Untersuchung der Entwicklungs-geschichte der Labialdriisen in Bezug auf ihre Bedeutung für Speicheldrüsen und Spinndrüsenfunktionen durchgeführt, es zeigte sich, dass vonSchneirla auf Grund früherer Untersuchungen gezogene Schlüsse, die bedeutsame Rolle der stimulierenden und trophischen Fähigkeiten der Larvenzucht für das Kolonieverhalb betreffen, bestätigt werden können.

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Résumé L'étude de l'anatomie, interne et externe, des larves d'un couvain polymorphe all-worker d'Eciton burchelli indique que, malgré le manque de différences significatives entre les structures globales ou partielles des individus appartenant aux divers groupes polymorphes, il existe des différences importantes dans la courbe de croissance parmi les individus des populations polymorphes. Des différences dues à la caste se manifestent lors de l'apparition des structures externes telles que les pièces buccales et les disques imaginaux des antennes, des pattes et des gonopodes. Des différences se manifestent également par des structures internes telles que le tube digestif, les tubes de Malpighi, le système nerveux, les glandes labiales par exemple. En considérant une série complète du couvain entier prise à n'importe quel moment de la phase de développement, on a trouvé que les individus les plus gros étaient les plus avancés, ceux de volume moyen étaient moins avancés, et ceux de petit volume étaient les moins avancés.Les résultats d'une étude détaillée du développement des disques imaginaux des pattes et des changements cytologiques se produisant dans les glandes labiales indiquent que les structures de développent le plus lentement dans les larves les plus grosses, un peu plus rapidement dans les larves de volume intermédiaire et le plus rapidement dans les larves les plus petites.Les résultats d'une étude détaillée de l'ontogenèse des glandes labiales, considérées en rapport avec leurs fonctions de glandes salivaires et de glandes séricigènes, confirment les conclusions deSchneirla acquises au cours d'enquêtes antérieures au sujet du rôle important des propriétés stimulantes et trophiques du couvain larvaire dans le comportement global de la colonie.

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This paper represents in part a dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in the Department of Biology at Fordham University.

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The writer wishes to acknowledge the guidance and encouragement of Dr. James Forbes, Associate Professor of Biology at Fordham University, her doctoral sponsor, and of Dr. T. C. Schneirla, Curator, Department of Animal Behavior, American Museum of Natural History, in whose laboratory the work was mainly carried out. The study was supported under contract 161–465 between the Office of Naval Research and the American Museum of Natural History, and through a grant from the National Science Foundation to Dr. Schneirla in support of the research program under which this investigation was made.The assistance of the Division of Photography at the American Museum is acknowledged with thanks, and the writer also appreciates the many kindnesses extended her by other members of the Museum staff in connection with the project.     

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.

     

Glycosidases and B group vitamins produced by six yeast strains from the digestive tract of Phoracantha semipunctata larvae and their role in the insect development

Six strains of yeasts were isolated from P. semipunctata larval gut in order to determine their role in insects nutrition. P. semipunctata larvae possess a rich glycosidasic equipment acting on oligosaccharides, heterosides and polysaccharides which is particularly characterized by an activity on hemicellulose. The yeast strains hydrolyze oligosaccharides, heterosides and some polysaccharides, such as starch and pectin, but no activity was detected on cellulose. -Glucosidase was secreted in the medium by all strains except one. B group vitamins were also secreted by the yeasts.

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Résumé Six souches de levures ont été isolées du tube digestif de larves de P. semipunctata afin de déterminer leur rôle dans la nutrition de l'insecte. Les larves de P. semipunctata possèdent un riche équipment enzymatique agissant sur les oligosaccharides, les hétérosides et les polysaccharides (en particulier sur les hémicelluloses). Les souches de levures hydrolysent les oligosaccharides, les hétérosides et quelques polysaccharides, tels que l'amidon et la pectine, mais on n'a détecté aucune activité sur la cellulose. Toutes les souches, sauf une, excrètent dans le milieu de la -glucosidase. Enfin, ces levures excrètent également des vitamines du groupe B.

     

The effects of pollution on Gammarus pulex (L) subsp,pulex (Schellenberg) in the inlet streams of Rostherne Mere,Cheshire

Two inlet streams, Rostherne Brook and the Southern Drain of Dolls Meadow, flowing into Rostherne Mere, Cheshire were sampled for macroinvertebrata, and their physical and chemical conditions analysed.The physical and chemical factors for these streams were similar, except for the stream beds and the pollution of Rostherne Brook. Both streams had large populations of Gammarus pulex and the life history of this organism was studied. The ratio of adult organism to juvenile diflered in the two streams, Rostherne Brook having a higher proportion of adults in winter and juveniles in summer as opposed to the Southern Drain in which a normal life history was exhibited.Experiments showed that these differences were not related to differences in stream bed conditions. It was considered that the different adult to juvenile ratios were therefore caused by pollution in Rostherne Brook. The juveniles were more tolerant to pollution and therefore more able to survive the summer when pollution effects were at a maximum.The life history was altered in Rostherne Brook by pollution. Instead of the dual life history produced by overwintering juveniles and speedy summer maturation, a simple alternation of juveniles and adults was seen.This change in life history enabled Gammarus to survive in the polluted waters of Rostherne Brook.

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Resume Deux débouchés de ruisseaux, Rostherne Brook et le Southern Drain de Doll's Meadow, qui coulent tous les deux dans le lac de Rostherne dans le Cheshire, ont été échantillonnés pour y trouver des macroinvertébrés, et pour en analyser les conditions physiques et chimiques.On a trouvé semblables les éléments physiques et chimiques de ces ruisseaux, à l'exception du lit des deux ruisseaux et de la pollution de Rostherne Brook.Les deux ruisseaux avaient une population nombreuse de Gammarus pulex dont on a étudié le cycle d'évolution. On a trouvé une proportion différente d'organismes adultes et jeunes dans les deux ruisseaux: Rotherne Brook a une plus grande proportion d'adultes en hiver et de jeunes en été, pendant que Southern Drain montre un cycle normal des organismes.Des expériences ont prouvés que ces différences n'avaient aucun rapport à des différences de conditions du lit des ruisseaux. On a considéré que la pollution de Rostherne Brook a donc causé les proportions différentes d'adultes et de jeunes. Les jeunes toléraient mieux la pollution et pouvaient donc mieux survivre à l'été quand les effets de la pollution étaient au maximum.Le cycle d'évolution était changé dans Rostherne Brook par la pollution. Au lieu du double cycle d'évolution produit par les jeunes qui passaient l'hiver et par un développement rapide en été, on a découvert uniquement l'alternation de jeunes et d'adultes.Ce changement du cycle d'évolution a permis au Gammarus de survivre dans les eaux corrumpues de Rostherne Brook.

     

Une oasis aquatique à faune relique dans la Plaine du Danube inférieur

Résumé Etude d'un complexe de sources, situé dans la Plaine du Danube Inférieur (= Plaine Roumaine ou Plains de Valachie), à 100 m d'alt. environ. La station se caractérise par un complexe de facteurs uniques dans ce coin de (Europe: abondance de l'eau phréatique froide sortant à jour sur une surface restreinte, protection efficace grâce à une saulaie compacte, variété des substrats et abondance des sources trophiques. Ces éléments rendent possible l'existence d'une faune relique, comprenant rotifères, tardigrades, coléoptères, trichoptères, hydracariens, etc., espèces ayant ici leur seule station de la Plaine Roumaine. Les espèces qu'on signale dans le travail sont soit formes de montagne, soit à aréal septentrional ou septentrional-occidental, soit, enfin, caractéristiques pour les tourbières d'altitude, souvent même pour les tourbières acides à Sphagnum. On considère la faune du complexe de Corbii Ciungi comme un rests remarquable de la faune aquatique ayant peuplé la Plaine Roumaine antérieurement à la mise en friche sauvage des forêts et à l'extension impétueuse de l'agriculture, phénomènes ayant radicalement transformé ce territoire.