Gustatory discrimination between plants by larvae of the scarabaeid, Sericesthis geminata (Coleoptera)

Third-instar larvae of the scarabaeid Sericesthis geminata, given choices between soil containing no root material and soil containing root material of one of the pasture plants Lolium perenne, Phalaris tuberosa or Trifolium repens, accumulated in the soil containing the root material. In addition the larvae responded to differences between plant species and within a plant species.Alcohol and ethyl ether soluble components of plant root extracts generally stimulated feeding. Tests with alcohol, ethyl ether and non-lipid free ethyl ether extracts of roots of the above three plant species and of Dactylis glomerata showed that all except the ethyl ether extract of T. repens were stimulating. There were no other significant interspecific differences between extracts when plants were grown during the summer under the same conditions.

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Zusammenfassung Die Reaktion von Larven des 3. Stadiums des Scarabaeiden Sericesthis geminata auf die Wurzeln von vier Weidegrasarten wurde in einer Reihe von Wahlexperimenten untersucht. Die Larven sammelten sich vorzugsweise in Böden an, welche wachsende oder lyophilisierte Wurzeln von Lolium perenne, Phalaris tuberosa oder Trifolium repens enthielten, im Gegensatz zu Böden ohne jegliches Wurzelmaterial. Wurde unter gleichen Wachstumsbedingungen eine Auswahl von Wurzelmaterial geboten, so zeigten die Larven eine Vorliebe für L. perenne bwz. T. repens. Unterschiede im Alter und den Wachstumsbedingungen der Pflanzen beeinflußten die Wahl einer bestimmten Art. Äthanol-, Äthyläther- und von Nichtlipoiden befreite Äthylätherextrakte der drei Graswurzeln, die im Treibhaus in Töpfen gezogen wurden, stimulierten die Nahrungsaufnahme der Larven. Äthylätherextrakte von T. repens hatten keinen bedeutenden Einfluß auf die Nahrungsaufnahme, obwohl der von Nichtlipoiden befreite Alkohol- und Äthylätherextrakt die Nahrungsaufnahme erhöhte. Ätherextrakt von P. tuberosa aus dem Freiland wirkte erheblich abschreckend auf die Nahrungsaufnahme der Larven.

     

Locomotor and feeding activity of larvae of the scarabaeid Sericesthis geminata (Coleoptera)

Third-instar larvae of Sericesthis geminata Boisd. accumulated in response to organic matter in soil, or manure added to soil, and showed a special preference for roots of growing Lolium perenne L. (perennial ryegrass). The presence of plants decreased the amount of larval movement in soil. The ratio of organic matter to inorganic matter in larval mid-gut contents was much greater than that in soil in which larvae had been kept; the larvae therefore fed selectively on organic matter. Little or no ingestion took place in sand without organic matter. Cattle manure added to soil or L. perenne plants growing in soil considerably increased the amount of feeding.

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Zusammenfassung Einige Reaktionen von Larven des 3. Stadiums von Sericesthis geminata auf organische Bodenbestandteile wurden untersucht. Folgende Auswahl wurde den Larven angeboten: Erde, Erde mit Zusatz organischer Stoffe (Dünger) und Erde mit lebenden bzw, abgeschnittenen Wurzeln von Lolium perenne. Die Larven reagierten auf jede Art organischer Materie, zeigten aber eine besondere Vorliebe für lebende Wurzeln, und es wurde festgestellt, daß die Gegenwart von Wurzeln im Boden die Ortsveränderung der Larven verringerte. Es wurden Untersuchungen über die Nahrungsaufnahme- und Defäkationsrate sowie über das Volumen und die Verteilung der Stoffe im Verdauungssystem in verschiedenen Böden und in gewaschenem Sand gemacht. Sie zeigten, daß gewaschener Sand ohne. Zusatz organischer Stoffe wenig oder gar nicht gefressen wird und daß die Zugabe von Dünger oder L. perenne-Wurzeln die Nahrungsaufnahmerate erheblich erhöht.

     

Absorption of sugars and amino acids by the epidermis of Aphidius ervi larvae

Aphidius ervi Haliday (Hymenoptera, Braconidae) is an endophagous parasitoid of several aphid species of economic importance, widely used in biological control. The definition of a suitable artificial diet for in vitro mass production of this parasitoid is still an unresolved issue that, to be properly addressed, requires a deeper understanding both of its nutritional needs and of the functional properties of the larval epithelia involved in nutrient absorption. The experimental evidence presented in this paper unequivocally demonstrates that the uptake of sugars and amino acids takes place through the body surface of the larval stages of A. ervi. These nutrients are efficiently absorbed by the larval epidermis, but the transport rate progressively declines over time. The epidermis exhibits a cross-reactivity to antibodies raised against the mammalian facilitative glucose transporter GLUT2 and the sodium cotransporter SGLT1. The analysis of sugar transport sensitivity to specific inhibitors indicates the involvement of GLUT2-like transporters, while a role for SGLT1-like transporters is not supported. The peculiar pathways of nutrient absorption in A. ervi larvae further corroborate the general idea that the pre-imaginal stages of endophagous koinobiont Hymenoptera, like Metazoan parasites, show a high degree of physiological integration with their hosts.     

Gustation of dietary amino acids by the aphid Myzus persicae

In simple choice-chamber tests the ability of the aphid Myzus persicae (Sulzer) to discriminate between sucrose solutions containing single or groups of amino acids and a pure sucrose solution was assessed. Each of 20 dietary amino acids was tested at a concentration of 0.1% in 20% sucrose. Each of six amino acids (asparagine, isoleucine, leucine, methionine, phenylalanine, and tryptophan) strongly enhanced the acceptability of sucrose. Methionine had a strong effect also at 0.02%. A few other amino acids had a lesser effect, while only a slight or no effect was observed with about half of the 20 dietary amino acids. A slightly deterrent effect was observed with histidine, glutamic acid, and arginine.The experimental apterous adult aphids that had been reared on radish seedlings had to be preconditioned on a pure sucrose solution for one day prior to the tests in order to show these responses within a few hours.

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Zusammenfassung In einfachen Wahlkammer-Versuchen wurde die Fähigkeit der Blattlaus Myzus persicae geprüft, Rohrzuckerlösungen, die einzelne oder Gruppen von Aminosäuren enthielten, von reiner Rohrzuckerlösung zu unterscheiden. Jede der 20 diätischen Aminosäuren wurde in einer Konzentration von 0,1% in 20% iger Rohrzuckerlösung geprüft. Jede der 6 Aminosäuren Asparagin, Isoleucin, Leucin, Methionin, Phenylalanin und Tryptophan erhöhte die Annehmbarkeit stark. Unter ihnen hatte Methionin auch bei 0,02% eine kräftige Wirkung. Einige wenige andere Aminosäuren hatten einen geringen Effekt, während bei etwa der Hälfte der 20 diätischen Aminosäuren nur ein schwacher oder kein Einfluß beobachtet wurde. Eine leicht abweisende Wirkung war bei Histidin, Glutaminsäure und Arginin festzustellen.Die im Versuch verwendeten erwachsenen apteren Blattläuse, die an Rettichsämlingen herangezogen worden waren, mußten vor den Versuchen einen Tag lang an reiner Rohrzuckerlösung gehalten werden, wenn sie diese Reaktionen innerhalb einiger weniger Stunden zeigen sollten.

     

The influence of amino acids and inorganic salts on feeding by larvae of Heteronychus arator (Coleoptera: Scarabaeidae)

Abstract

Twenty amino acids were offered at 2 concentrations to Heteronychus arator F. larvae in an agar/cellulose powder medium. In comparison with the plain medium, only 0.1M l-alanine, 0.01M l-aspartic acid, and 0.01M l-glutamic acid significantly stimulated feeding. A mixture of inorganic salts did not induce feeding when presented in the medium alone, nor did it affect the vigorous feeding response of larvae to 0.1M maltose.     

Absorption pathways of amino acids in the midgut of Manduca sexta larvae

The unidirectional transport of leucine and aspartic acid by midgut epithelium cells of the tobacco ornworm, Manduca sexta, was investigated using brush border membrane vesicles. Both K⁺-stimulated and K⁺-insensitive transport pathways for these two amino acids were identified. Kinetic analyses and profiles of cis-inhibition by other amino acids demonstrated that leucine and aspartic acid are transported by separate pathways and exhibit different sensitivity to potassium ion.     

Intestinal absorption of amino acids by rainbow trout,Salmo gairdneri (Richardson)

Summary A technique for the in vitro maintenance of isolated portions of rainbow trout intestine is described. Uptake of¹⁴C-L-leucine occurs by an active mechanism which is stereospecific, sodium-dependent and susceptible to inhibition by other neutral amino acids.K _t for leucine uptake is 2.72 mM with aV _max of 19.61 moles/g ethanol extracted dry wt.·10 min. L-valine and L-methionine are competitive inhibitors of L-leucine uptake withK _i values of 24.30 mM and 2.56 mM, respectively. Evidence suggests that at least two uptake sites for the transport of neutral amino acids are present in the intestine of this species.     

Light, tactile and humidity responses of larvae of Oryzaephilus surinamensis (Coleoptera: Cucujidae)

The influence of light and tactile stimuli upon the humidity responses of Oryzaephilus surinamensis was investigated by using alternative chambers.The larvae either responded hygronegatively to the pairs of relative humidity alternatives offered or were indifferent, depending upon the position of the alternative pair on the relative humidity scale and upon whether the chambers were dark or uniformly illuminated. In uniform humidities, the larvae showed a strong photonegative response and a very strong preference for a high level of contact stimulation.With alternatives of 70 and 30 and of 90 and 50% RH, the light response dominated the humidity response when the moist side of the chamber was darkened, but with 100 and 60% RH the two responses canceled one another. For all three pairs of relative humidity alternatives the tactile response dominated the humidity response when increased contact stimulation was provided on the moist side of the chamber (in darkness).

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Zusammenfassung Der Einfluß von Licht-und Berührungsreizen auf die Reaktionen der Larven von Oryzaephilus surinamensis gegenüber der Luftfeuchtigkeit wird untersucht.Der benutzte Apparat war eine Alternativwahlkammer, in welcher eine Wahl zwischen zwei relativen Luftfeuchtigkeiten, zwei Lichtintensitäten oder zwei Stufen von Kontaktreizen verlangt werden konnte. Wechselwirkungen wurden dadurch geprüft, daß eine Wahl zwischen zwei rel. LF zusätzlich zu einer Wahl zwischen zwei Stufen des einen oder anderen Faktors geboten wurden.Im Dunkeln verhielten sich die Larven indifferent oder fast indifferent, wenn sie zwischen 70 und 30% rel. LF zu wählen hatten, aber sie zeigten eine schwache hygronegative Reaktion bei der Alternative zwischen 90 und 50% und eine ausgesprochen hygronegative Reaktion bei der Wahl zwischen 100 und 60% rel. LF. Unter gleichförmiger Beleuchtung verhielten sie sich indifferent bei einer Wahlmöglichkeit zwischen 70 und 30% oder 90 und 50% rel. LF und zeigten eine verringerte hygronegative Reaktion bei der Alternative von 100 und 60%.Die Larven zeigten gegenüber allen untersuchten rel. LF (0, 60, 100%) eine starke photonegative Reaktion.Wenn die eine Hälfte des Wahlkammerbodens zur Erhöhung der Kontaktreize mit Glasperlen versehen war, wurde diese Seite von den Larven sehr stark bevorzugt.Wenn die feuchte Seite der Kammer verdunkelt wurde, hoben sich die Reaktionen auf Feuchte und Licht bei der Wahl zwischen 100 und 60% rel. LF gegenseitig auf; die Licht-reaktion herrschte vor, wurde aber bei Alternativen von 90 und 50% rel. LF in ihrer Intensität gemindert; aber bei der Wahl zwischen 70 und 30% rel. LF dominierte die Reaktion auf Licht vollständig.Wurde die feuchte Seite der Kammer (im Dunkeln) mit Glasperlen ausgelegt, so überwog die Reaktion auf Tastreize über die auf Feuchtigkeit bei Wahlen zwischen 100 und 60%, 90 und 50% sowie 70 und 30% rel. LF, obwohl ihre Stärke bei 100 und 60% rel. LF etwas herabgesetzt war.Die adaptive Bedeutung der Reaktionen auf Licht-und Tastreize ist völlig verständlich, da sie unter natürlichen Bedingungen den Larven die Auffindung von Nahrung und Deckung ermöglichen. Die Reaktionen auf Luftfeuchtigkeit scheinen hauptsächlich der Vermeidung extrem feuchter Bedingungen zu dienen.

     

Wax production by coccinellid larvae (Coleoptera)

Abstract. Details of wax and wax-producing structures belonging to twenty species of coccinellid larvae, including members of the Scymnini, Ortaliini, Hyperaspini, Coccidulini, Noviini, Cryptognathini, Azyini and Telsimiini are described and/or illustrated with photographs taken by means of the scanning electron microscope. Published records of wax-production by larvae of Telsimiini and Chilocorini are examined and evaluated. The means by which wax precursors reach the outer surface of the epicuticle is discussed. Some of the physical properties of coccinellid and other waxes, such as their adhesiveness and UV reflectance, are recorded and the ecological significance of these factors is discussed. The contribution made by the present study to current opinion concerning the classification and possible phylogeny of the Coccinellidae is discussed and assessed.     

Lipids,amino acids,sugars, hardiness and growth of Festuca arundinacea

Tall fescue (Festuca arundinacea Schreb. cv S.170) plants were grown in environments differing only in temperature: 6/4, 16/14 or 21/19°. The content of total and individual sugars and amino acids in leaf laminae and roots did not relate closely to the hardiness of the organ. The unsaturation of lipid fatty acids alone was clearly unrelated to hardiness because the difference in unsaturation was greater in the neutral lipids, glycolipids and phospholipids from roots than from leaves but only the latter differed in hardiness. Total amounts of lipids could have been related to hardiness but phospholipids and glycolipids in the roots were not. At least some of these changes may be related to adaptation of growth to temperature.     

Effect of inoculation on the exudation of amino acids and sugars by berseem (Trifolium alexandrinum) and lucerne (Medicago sativa)

Summary Root exudates of inoculated and uninoculated berseem (Trifolium alexandrinum) and lucerne (Medicago sativa) were examined chromatographically for their amino acid and reducing-sugar contents after 6 and 9 weeks growth in a sand culture experiment.Aspartic acid was the only amino acid detected in the root exudates of both the inoculated and uninoculated legumes, up to 9 weeks growth.Root exudates of inoculated berseem contained more amino acids than those of lucerne. Glutamic acid and fructose are characterised by their consistent presence in the root exudates of inoculated plants and their absence in those of uninoculated ones.The data presented in this paper is taken from the thesis submitted by the senior author to the P.G. School, IARI, New Delhi in 1964 for M. Sc. degree in Microbiology.     

Susceptibility of Hoplia philanthus (Coleoptera: Scarabaeidae) larvae and pupae to entomopathogenic nematodes (Rhabditida: Steinernematidae, Heterorhabditidae)

Biological control potential of nine entomopathogenic nematodes, Heterorhabditis bacteriophora CLO51 strain (HbCLO51), H. megidis VBM30 strain (HmVBM30), H. indica, Steinernema scarabaei, S. feltiae, S. arenarium, S. carpocapsae Belgian strain (ScBE), S. glaseri Belgian strain (SgBE) and S. glaseri NC strain (SgNC), was tested against second-, and third-instar larvae and pupae of Hoplia philanthus in laboratory and greenhouse experiments. The susceptibility of the developmental stages of H. philanthus differed greatly among tested nematode species/strains. In the laboratory experiments, SgBE, SgNC, HbCLO51 and HmVBM30 were highly virulent to third-instar larvae and pupae while SgBE was only virulent to second-instar larvae. Pupae were highly susceptible to HbCLO51, HmVBM30, SgBE and SgNC (57–100%) followed by H. indica and S. scarabaei (57–76%). In pot experiments, HbCLO51, SgBE and S. scarabaei were highly virulent to the third-instar larvae compared to the second-instar larvae. Our observations, combined with those of previous studies on other nematode and white grub species, show that nematode virulence against white grub developmental stages varies with white grub and nematode species.     

Leaf injury and food consumption by larvae of Phaedon cochleariae (Coleoptera; Chrysomelidae) and Plutella maculipennis (Lepidoptera Plutellidae) feeding on turnip and radish

Larvae of Plutella maculipennis (Lepidoptera; Plutellidae) and Phaedon cochleariae (Coleoptera; Chrysomelidae) were fed on the leaves of both turnip Brassica rapa and radish Raphanus sativus. Both the weight of the food eaten and the area of leaf injured were measured. The weight eaten depended on the nutritive value of the food, whereas the area of leaf injured depended on the leaf thickness and the method of feeding of the insect. Both species developed fastest on young plants, which contained the most protein. They ate a greater weight of old than of young leaves, and injured a greater area of radish than of turnip leaf, which had more dry matter/unit area. The area of leaf injured by P. maculipennis was equivalent to the weight eaten, but P. cochleariae which had a different method of feeding destroyed much more leaf area than was expected from the weight of food eaten.

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Zusammenfassung Larven des Meerrettichkäfers, Phaedon cochleariae Fab., und der Kohlschabe, Plutella maculipennis Curtis, wurden an intakten Pflanzen von Rettich (Rhaphanus sativus L., var. French Breakfast) und Rübsen (Brassica rapa L., var. Early Milan White) gehalten. Größe und Trockengewicht der verzehrten Nahrung wurden während der gesamten Larvalentwicklung ermittelt. Die Versuche verliefen bei einer konstanten Raumtemperatur von 20°.Beide Insekten frßen eine größere Gewichtsmenge von Rübsen- als von Rettichblättern und von alten mehr als von jungen Blättern. Die mittlere Umsatzrate von P. maculipennis betrug für Rübsen und Rettich 0,41 und der Ausnutzungskoeffizient war an jüngeren Pflanzen sowohl bei Rettich wie Rübsen größer als an älteren. Die Umsatzrate von P. cochleariae variierte zwischen 0,11 und 0,27 in Abhängigkeit von Art und Alter der Nährpflanze, aber es war nicht möglich, den Ausnutzungskoeffizienten zu messen, weil der Kot nicht gesammelt werden konnte. Das Trockengewicht der von P. maculipennis gefressenen Nahrung auf den jüngsten und ältesten Pflanzen variierte bei Rübsen zwischen 10,52 und 23,77 mg und bei Rettich zwischen 9,45 und 15,28 mg; und bei P. cochleariae zwischen 12,24 und 15,70 für Rübsen und 9,79 und 12,29 für Rettich.Beide Insekten fraßen von Rettich eine größere Blattfläche als von Rübsen, wahrscheinlich weil Rübsen einen größeren Gehalt an Trockensubstanz pro Flächeneinheit enthält. Die von P. maculipennis beschädigte Blattfläche entsprach dem Gewicht der gefressenen Nahrung, da sie sauber durch das Blatt hindurch frißt und die Blattadern meidet. P. cochleariae beschädigte eine größere Blattfläche als erwartet wurde, da er die untere Blattoberfläche beschabt, oft nicht eindringt, aber die Blattadern durchnagt, so daß das Gewebe infolge Austrocknung und Ernährungsstörungen abstirbt.

     

Binding of 1,2,3,4,6-pentagalloylglucose to proteins,lipids, nucleic acids and sugars

The binding of 1,2,3,4,6-pentagalloylglucose (PGG) to various proteins, lipids, nucleic acids, sugars and cultured human amniotic cells (FL cells) was examined quantitatively. The results indicate that PGG binds less to acidic than to neutral or basic proteins, but more to basic phospholipids than the other lipids, and also to nucleic acids and sugars. On the other hand, PGG bound to FL cells irreversibly and the antiherpetic or cytotoxic activity of PGG was inhibited in the presence of L-α-phosphatidylcholine or bovine serum albumin.     

Control of Myzus persicae and Lipaphis erysimi (Hemiptera: Aphididae) by adults and larvae of a flightless strain of Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae) on non-heading Brassica cultivars in the greenhouse

The green peach aphid [Myzus persicae (Sulzer)] and turnip aphid [Lipaphis erysimi (Kaltenbach)] are economically important pests with a worldwide distribution. We have evaluated the efficacy of releasing adults and larvae of a flightless strain of the multicolored Asian lady beetle (Harmonia axyridis Pallas) as a control measure against these aphids on plants of non-heading Brassica cultivars. Both adults and larvae of H. axyridis were observed to be effective biocontrol agents, markedly decreasing the numbers of aphids. The residence duration of adults was longer than that of larvae. The proportion of non-marketable plants damaged by aphids was lower in plots into which either adults or adults and larvae of H. axyridis had been released. These results suggest that both adults and larvae of this flightless strain of H. axyridis are effective in controlling aphids on plants of non-heading Brassica cultivars.     

Stimulatory effects of certain amino acids,sugars, organic acids,nucleic acids and metals on nitrate utilization by alkalophilic Bacillus

The growth of alkalophilic Bacillus no. A-40-2 with nitrate as the nitrogen source was highly stimulated by the addition of 0.1% of certain amino acids, sugars, organic acids, nucleic acids, or Fe²⁺ or Mn²⁺ at concentrations of 10 mM or more to the medium, resulting in maximum growth after 24 h. Other alkalophilic Bacillus strains also showed the same results. A decrease in the amount of nitrate in the medium was observed. The optimum pH of nitrate reductase was 7.5.