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.

     

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.

     

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.

     

Temporal changes in the egglaying behaviour of the Hessian fly

Responses of mated female Hessian flies were investigated by analysing the behaviour of individual flies in wheat and oats. The behavioural repertoire of such females included: flying, alighting on leaves, arching of the body so that the tip of the abdomen touched the leaf surface, antennation, movements of the tip of the abdomen across the leaf at right angles to leaf veins, sitting with the ovipositor straight but still extended, and sitting with the ovipositor telescoped into the body. After alighting, females on wheat showed a higher frequency of transitions from arching to antennation and a lower frequency of transitions from arching to abdomen straight than females on oats. During the first 5 min of observations, individuals released into arenas with wheat arched and antennated 2–3 times more frequently than females released into oats. Time allotted to behaviours also differed; during the first 5 min, females in wheat spent 50 percent more time arching, whereas females in oats spent 50 percent more time sitting. Females in wheat also stayed longer and laid 4 times more eggs than females in oats. Temporal changes in egglaying were monitored by quantifying hourly rates of egglaying in no-choice assays for several hours following mating at 9:00 am. During the first and second hours post-mating, egglaying occurred infrequently. However, during the third hour post-mating (11:00 am to noon) females on wheat laid 5 times more eggs than females on oats. Rates of egglaying decreased on wheat but increased on oats during the fourth hour, and then during the fifth hour, decreased on both wheat and oats. Changes in egglaying responses were also evident when behaviours of individual females were measured 1–3 h vs. 3–7 h post-mating. Females deprived of host plants and released into wheat or oats later in the day showed higher frequencies of arching and antennation and laid more eggs before leaving the arena.

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Résumé Les réactions de femelles préalablement accouplées de Mouches de Hesse ont été examinées en analysant le comportement de femelles isolées sur blé et sur avoine. Le répertoire comportemental de ces femelles comprenait: le vol, l'atterrissage sur feuille, la flexion du corps de sorte que l'extrémité de l'abdomen touchât la surface de la feuille, l'antennation, les mouvements de l'extrémité de l'abdomen sur la feuille à angle droit des nervures, le repos avec la tarière droite et encore dévaginée, le repos avec la tarière télescopée à l'intérieur du corps. Sur blé plus que sur avoine, les femelles après atterrissage ont présenté une fréquence plus élevée de passage de la flexion à l'antennation que de la flexion à l'abdomen droit. Durant les 5 premières minutes d'observation, les individus libérés dans des enceintes avec blé fléchirent et antennèrent 2 à 3 fois plus que ceux libérés sur avoine. Les durées des différentes séquences différaient aussi: sur blé, pendant les 5 premières minutes, les femelles passèrent plus de 50% du temps à fléchir, tandis que sur avoine elles passèrent plus de 50% du temps en repos. Les femelles restèrent aussi plus longtemps sur les feuilles de blé et y pondirent 4 fois plus d'oeufs que sur avoine.Les femelles de M. destructor ont montré une plasticité du seuil d'acceptation. Pendant les premières heures de ponte, elles ont été très sélectives et refusèrent, ou ne pondirent que quelques oeufs sur avoine, mais acceptèrent volontiers le blé. La discrimination s'est poursuivie tant que les femelles ont eu accès au blé en même temps qu'à l'avoine. Cependant, quand les femelles ont été privées de blé pendant plusieures heures, l'acceptation de l'avoine a augmenté. Cet accroissement de l'acceptation a eu lieu à peu près au moment où les femelles sur blé pondaient leurs derniers oeufs.

     

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.

     

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

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

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

     

Field placement of mealybug-infested potted cassava plants for the study of parasitism of Phenacoccus herreni

During 4-day field exposure intervals, Phenacoccus herreni Cox & Williams, third-instar mealybugs on artificially infested potted cassava plants were reduced 73% from initial densities of 235.7–1100.2/infested plant to 63.7–314.2/plant due to dispersal, rain, and predation. Frequency of parasitoid attack did not differ between high and low mealybug densities. The same species of parasitoids, in approximately the same proportions, were reared from mealybugs on artificially infested potted plants as from field mealybugs (Acerophagus coccois) Smith, 88.1% and Epidinocarsis diversicornis (Howard), 11.3%. Parasitoid attack rates on artificially exposed mealybugs, when combined with a simulation model of parasitism, accurately predicted observed levels of stage-specific parasitism in the field population.

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Résumé Pendant des expositions de 4 jours dans la nature de plants en pots de M. esculenta contaminés artificiellement par des P. herreni du troisième stade, les densités de cochenilles ont été réduites de 73%: de 235.7–1100.2/par plant contaminé à 63.7–314.2/par plant, par suite des évasions, de la pluie et de la prédation. Les attaques de parasitoïdes ne changent pas suivant les densités de cochenilles. Les mêmes espèces de parasitoïdes, ont été élevées dans à peu près les mêmes proportions (Acerophagus coccois, 88.1%, et Epidinocaris diversicornis, 11.3%) à partir de cochenilles sur pots artificiellement contaminés ou de manioc de la nature. Les taux d'attaques par les parasitoïdes sur les cochenilles artificiellement exposées, associés à un modèle de simulation du parasitisme, ont permis de prévoir avec précision les niveaux de parasitisme observés pour chaque stade dans la population de la nature.

     

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.

     

Foraging by the aphid parasitoid Ephedrus cerasicola for patchily distributed hosts

Females of the aphid parasitoid Ephedrus cerasicola were released into small glasshouses containing 20–25 paprika plants (Capsicum annuum L.), either aphid-free (controls) or infested with different numbers of Myzus persicae (Sulzer), i.e. from 0 to about 1000 aphids per plant. The number of parasitoids per plant were counted 1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 5 h, 6 h, 8 h and about 24 h after the release. During the last inspection (24 h) the parasitoids were removed. In the aphid-infested houses, the parasitoids soon gathered on the most heavily infested plants (500–1000 aphids per plant), while the aphid-free and low-infested plants (50–200 aphids per plant) were almost free from parasitoids. In the aphid-free houses, a significantly lower portion of the released parasitoids were found on the plants, and they did not show any preference for certain plants. The percentage parasitism, based on mummies on the plants, was rather density independent after a slight peak on plants with about 50 aphids. No superparasitism was found by dissection of aphids.

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Résumé Des femelles de l'aphidophage Ephedrus cerasicola ont été lachées dans de petites serres contenant 20 à 25 pieds de paprika (Capsicum annuum), contaminés par des effectifs de 0 (témoins) à 1000 pucerons (Myzus persicae) par pied. Le nombre de parasitoïdes par plante a été rélevé 1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 5 h, 6 h, 8 h, et environ 24 h après leur libération. Les E. cerasicola adultes ont été retirés lors de la dernière inspection (24 h). Dans les serres infestées, les femelles se rassemblent sur les plantes les plus contaminées (500 à 1000 pucerons par pied), tandis que les plantes sans pucerons ou faiblement contaminées (50 à 200 par plante) n'en avaient presque pas. Dans les serres sans pucerons, des femelles en proportion significativement plus faible ont été trouvées sur les plantes, sans qu'elles aient manifesté une préférence pour certaines d'entre elles. Le taux de parasitisme, d'après le nombre de momies par plante, est apparu plutôt indépendant de la densité, après un faible pic pour les plantes avec environ 50 pucerons. Les dissections de pucerons n'ont révélé aucun superparasitisme.

     

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.

     

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.

     

Increased survival of Dalbulus maidis, a specialist on maize, on non-host plants infected with mollicute plant pathogens

The leafhopper Dalbulus maidis DeLong & Wolcott survived significantly longer on aster, Callistephus chinensis Nees, infected with any one of 3 strains of aster yellows (AY) mycoplasma-like organism (MLO) than on healthy asters. After 7 or more days on AY-diseased aster, females were conditioned to survive longer on healthy asters than were leafhoppers of the same age previously exposed only to maize. Females were also conditioned to survive longer on healthy aster by prior exposure to AY-MLO-infected celery (Apium graveolens L.). Males were not so conditioned. Leafhoppers injected with infectious extracts of AY-MLO dit not live longer on aster nor transmit the AY-MLO to aster. Conditioning on AY-diseased aster did not cause D. maidis to transmit AY-MLO and did not interfere with the transmission to maize of the mollicute (Spiroplasma kunkelii Whitcomb et al.) that causes corn stunt disease. Spiroplasma citri Saglio et al. infection of aster but not of turnip (Brassica rapa L.), Plantago major L. or periwinkle (Catharanthus roseus (L.)), improved the longevity of D. maidis on these plants and conditioned leafhoppers for enhanced subsequent survival on healthy asters.

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Résumé La cicadelle du maïs, D. maidis à survécu significativement plus longtemps sur aster (Callistephus chinensis Nees) contaminé par l'une des trois souches de l'agent mycoplasmique (MLO) de la jaunisse de l'aster (AY), que sur des asters sains. Après 7 jours ou plus sur des asters AY-MLO, les femelles (et non les mâles) étaient conditionnées de telle sorte qu'elles survivaient plus longtemps sur asters sains que des femelles du même âge précédemment sur maïs. Sur des céleris (Apium graveolens) atteints de AY, D. maidis a survécu plus longtemps que sur céleri sain, mais moins que sur aster AY. Des extraits, contaminés par AY injectés à D. maidis n'ont pas augmenté sa longévité sur aster, ni provoqué la transmission de AY-MLO. Le conditionnement sur aster AY n'a pas entrainé la transmission de AY-MLO par D. maidis, et n'a pas interferé avec son aptitude à transmettre l'agent du nanisme du maïs, Spiroplasma kunkelii. S. citri a aussi conditionné D. maidis sur aster, mais a été sans effet sur navet (Brassica rapa), sur plantain (Plantago major) et sur pervenche (Vinca).

     

Aphid feeding deterrency of ellagitannins, their phenolic hydrolysis products and related phenolic derivatives

Feeding deterrent activities of ellagic acid, two ellagitannins, gallic acid, pyrogallol, and several gallic acid derivatives towards three species of aphids were determined. The most sensitive species tested was Schizaphis graminum (Rondani), the least sensitive was Acyrthosiphon pisum (Harris). Myzus persicae (Sulzer) was of intermediate sensitivity. Ellagic acid (ED₅₀=15 ppm) and n-decyl gallate (ED₅₀=16 ppm) were particularly potent against S. graminum, while n-octyl gallate was the most active compound tested against A. pisum (ED₅₀=182 ppm) and M. persicae (ED₅₀=56 ppm). The ellagitannins, geraniin and pedunculagin, were active against S. graminum and M. persicae, but not against A. pisum. Methylation of the free hydroxyl groups of gallic acid resulted in a large decrease in activity, while esterification of its carboxyl group with alkyl chains of increasing length resulted in increasing activity against S. graminum. Against A. pisum and M. persicae, ellagic acid, gallic acid and 3,4,5-trimethoxybenzoic acid were inactive, whereas pyrogallol and the gallate esters were at least moderately active as feeding deterrents.

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Résumé L'examen a porté sur l'action répulsive, lors de l'alimentation de trois espèces de pucerons, de l'acide ellgique, de deux ellagitanins, de l'acide gallique, du pyrogallol et de plusieurs dérivés de l'acide gallique. Schizaphis graminum Rondani a été l'espèce la plus sensible, tandis que Acyrthosiphon pisum. Harris a été la moins sensible; la sensibilité de Myzus persicae Sulzer était intermédiaire. L'acide ellagic (ED₅₀=15 ppm) et le n-décyl gallate (ED₅₀=16 ppm) ont été particulièrement actifs contre S. graminum, tandis que le n-octyl gallate a été le produit le plus actif contre A. pisum (ED₅₀=182 ppm) et M. persicae (ED₅₀=56 ppm). Les ellagitanins, géraniine et pédunculagine ont été actifs contre S. graminum et M. persicae, mais pas contre A. pisum. La méthylation des groupes hydroxyl libres de l'acide gallique a réduit fortement l'activité, tandis qu l'estérification de son groupe carboxyl avec des chaînes alkyl de longuers croissantes a augmenté l'activité contre S. graminum. Les acides ellagique, gallique et 3,4,5-triméthoxybenzoïque ont été inactifs contre A. pisum et M. persicae, tandis que le pyrogallol et les esters de gallate on été pour le moins des répulsifs modérément actifs au cours de l'alimentation.

     

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.

     

The allocation of searching time by Trichogramma pretiosum in host-containing patches

Trichogramma pretiosum Riley (Hymenoptera: Trichogrammatidae), a generalist parasitoid of lepidopteran eggs, intensifies search in patches contaminated by a kairomone associated with Heliothis zea (Boddie) (Lepidoptera: Noctuidae) oviposition sites. In the laboratory the parasitoid will search any kairomone-treated patch, abandoning standardized (10 cm diam) patches if no hosts are located within 60–180 sec. Total time and searching time on patches in which hosts are discovered are more highly correlated with the number of hosts attacked (N_ha) per patch than with actual host density. The parasitoid's perception of host density per patch is often incorrect in this sense. Handling time (T_h) and time wasted in re-handling hosts parasitized earlier in the patch visit consume a large proportion of total patch time. Several hypotheses which have been suggested to explain patch time allocation by other parasitoids and predators appear inapplicable to T. pretiosum. The ratio of re-encounters with parasitized hosts to the number of hosts attacked appears to affect the allocation of patch time by this species. The results of previous field experiments are compared to laboratory observations of searching behavior.

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Résumé Trichogramma pretiosum Riley, parasitoïde généraliste des oeufs de lépidoptères, intensifie sa prospection sur des emplacements, contaminés par une kairomone associée aux pontes d'Heliothis zea Boddie (Lep. Noctuidae). Au laboratoire T. pretiosum cherchera les emplacements contaminés, abandonnant les morceaux de papier filtre standardisés (de 10 cm de diamètre) si aucun hôte n'est découvert dans les 60 à 180 secondes. Le temps total et le temps de prospection passés sur les emplacements sur lesquels des hôtes ont été découverts présentent une meilleure corrélation avec le nombre d'hôte attaqués (N_ha) par morceau de papier qu'avec la densité réelle des hôtes. La perception de la densité d'hôte par morceau de papier est souvent incorrecte dans ce sens. Le temps de palpation (T_h) et le temps dépensé à palper à nouveau des hôtes déjà parasités correspondent à une dépense importante du temps passé sur le morceau de papier. Les différentes hypothèses qui ont été utilisées pour expliquer la distribution du temps de prospection par d'autres parasitoïdes et prédateurs semblent inapplicables à T. pretiosum. Le taux de retour sur des hôtes parasités par rapport au nombre d'hôtes attaqués semble affecter les dépenses de temps de cette espèce. Les résultats d'observations antérieures dans les champs sont comparés aux observations de laboratoire du comportement de prospection.

     

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.

     

Low genetic variability in a Utah cherry-infesting population of the apple maggot, Rhagoletis pomonella

The apple maggot fly, Rhagoletis pomonella (Walsh), has only recently been found in Utah infesting sour cherry, Prunus cerasus L. An electrophoretic comparison of flies from Utah cherries with flies from Illinois hawthorns, Crataegus mollis (T. & G.) Scheele (a native host within the native range of the fly), show a marked reduction of genetic variability in the Utah sample. This result is indicative of a genetic bottleneck associated with the establishment of the apple maggot population in Utah cherries.

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Résumé R. pomonella (Walsh), est originaire de Crataegus dans l'Amérique du N.E. Il attaque de nombreux autres fruits, y compris les pommes et les cerises aigres (Prunus cerasus). La mouche a été récemment signalée en Utah, à la fois sur cerises et sur Crataegus douglasii. Nous avons comparé les niveaux de variabilité génétique d'une population de l'Utah contaminant les cerises et d'une population de l'Illinois contaminant C. mollis (la population de l'Illinois est représentative des niveaux de variabilité génétique dans l'aire d'origine de la mouche).La variabilité génétique à 17 loci a été évaluée par électrophorèse sur gel d'amidon. 10 de ces loci sont polymorphes dans la population d'Illinois, mais seulement 4 dans la population de l'Utah. Les fréquences alléliques de ces 4 loci de R. pomonella diffèrent significativement en Utah et en Illinois. La population de l'Utah présente nettement moins d'allèles par locus, un plus faible pourcentage de loci polymorphes et une hétérozygotie moyenne plus faible que la population de l'Illinois. Tous ces résultats sont conformes aux conséquences prévisibles d'un goulot d'étranglement.Deux explications existent pour cette perte de variabilité, toutes les deux liées à la combinaison de la faible taille de la population et de la dérive génétique ultérieure. Pour la première, la colonisation du cerisier par les mouches venant de Crataegus peut avoir provoqué un goulot d'étranglement génétique. Au contraire, la réduction de la variabilité peut avoir été la conséquence de la colonisation de l'Utah par R. pomonella. Nous retenons cette dernière comme la cause la plus vraisemblable de la variabilité génétique de la population de R. pomonella contaminant les cerises de l'Utah.

     

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

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

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

     

Oviposition and larval performance of Rabdophaga terminalis on Salix spp. with special consideration to bud size of host plants

Females of the gall midge Rabdophaga terminalis (H. Loew) (Diptera: Cecidomyiidae) are very selective in their choice of host plants at oviposition. In preference trials, eggs were laid almost exclusively on S. alba and S. fragilis. One single oviposition occurred on S. viminalis but none on S. triandra, S. daphnoides or S. smithiana. Significantly more eggs were laid on S. alba than on S. fragilis. No differences were detected between clones of the same species regarding oviposition in laboratory trials. Within the species of S. alba, larger buds were preferred. However, this did not explain the preference of S. alba to S. fragilis. There was agreement between plant species selected by the females and survival of the larvae. No galls developed when eggs were transferred to species that were not oviposited on. There was no difference between S. alba and S. fragilis in larval growth, but after two weeks of development there was a significantly higher proportion of larvae in cocoons and pupae on S. alba. There was a negative linear relationship between weight of larvae and larval number per gall, indicating larval competition. The negative slope was steeper for S. alba than for S. fragilis when larvae were weighed after two weeks of development. There were some discrepancies between laboratory and field data on infestation of S. alba and S. fragilis. Higher infestation levels were related to denser stands in the field.

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Résumé Etude de la ponte et des performances larvaires de Rabdophaga terminalis (Diptera; Cecidomyiidae) sur plusieurs espèces de saules avec examen particulier de l'influence de la taille des bourgeons.La ponte et les performances larvaires de la cécidomyie galliforme, Rabdophaga terminalis (H. Loew) ont été étudiées sur plusieurs espèces et clones de saules cultivés en Suède. Les femelles sélectionnent avec soin les plantes hôtes lors de la ponte. Dans des essais préférentiels, les oeufs ont été pondus presque exclusivement sur S. alba et S. fragilis; une ponte a été observée sur S. viminalis et aucune sur S. triandra, S. daphnoïdes ou S. smithiana. Significativement plus d'oeufs ont été pondus sur S. alba que sur S. fragilis. Les essais au laboratoire n'ont pas permis de déceler des différences entre clones de la même espèce. Chez S. alba, les plus gros bourgeons étaient préférés, mais ceci ne permet pas d'expliquer la préférence pour S. alba par rapport à S. fragilis. Il y a coïncidence entre les plantes choisies par les femelles et al survie des larves; il n'y avait pas développement de galles quand des oeufs étaient transférés sur des espèces qui n'avaient pas reçu de pontes. La croissance larvaire sur S. alba et S. fragilis ne présentait pas de différences, mais après 2 semaines de développement il y avait significativement plus de larves en cocons et pupes sur S. alba. La corrélation entre le poids des larves et le nombre de larves par cellule était linéaire et négative, ce qui indique une compétition larvaire; la pente était plus raide pour S. alba que pour S. fragilis quand les larves étaient pesées au bout de 2 semaines de développement. Il y a eu quelques discordances entre les résultats au laboratoire et les données de terrain sur la contamination de S. alba et S. fragilis. Les plus fortes contaminations étaient observées à l'extérieur sur pépinières denses.

     

Aphis craccivora settling behaviour and acquisition of cowpea aphid-borne mosaic virus in aphid-resistant cowpea lines

The settling behaviour of Aphis craccivora Koch, the vector of cowpea aphid-borne mosaic virus (CAMV) in cowpea, Vigna unguiculata (L.) Walp., on aphid-resistant, aphid-tolerant and aphid-susceptible cowpea lines was investigated. It was found that although apterae counts on the aphid-susceptible and aphid-tolerant lines were higher than on the aphid-resistant ones, apterae were more widely dispersed among the latter. Whereas there was a positive significant correlation between alatae numbers and incidence of CAMV in the aphid-susceptible and aphid-tolerant lines, this correlation was negative in the aphid-resistant ones. However, the incidence of CAMV was not significantly different from each other in all the lines. This indicated that aphid activity (e.g. wide dispersal) was more important in the spread of CAMV than the absolute number of viruliferous alatae, an effect which was manifested on the aphid-resistant lines.Aphids acquire CAMV more readily from aphid-susceptible and aphid-tolerant source plants than from aphid-resistant ones. The significance of this in relation to secondary spread of CAMV and the effect of noncolonising aphids are discussed.

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Le comportement d'atterissage d'Aphis craccivora et l'acquisition du virus de la mosaïque transmis par puceron chez les variétés de niébe résistantes au puceron

Résumé Le comportement d'atterissage d'Aphis craccivora, vecteur du virus de la mosaique transmis par puceron (CAMV) sur Vigna unguiculata, a été examiné sur des variétés résistantes, sensibles ou tolérantes aux pucerons. On a observé que bien que les dénombrements d'aptères sur variétés sensibles ou tolérantes aient été plus élevés que sur variétés résistantes, les aptères étaient plus largement dispersés sur ces dernières. Tandis qu'il y avait une corrélation positive significative entre les nombres d'ailés et la présence de CAMV sur les variétés sensibles et tolérantes aux pucerons, cette corrélation était négative sur les variétés résistantes. Cependant, la fréquence de CAMV n'était pas significativement différente parmi toutes ces variétés. Ceci a montré l'activité des pucerons (c'est à dire leur dispersion) étail plus importante dans la diffusion du CAMV que le nombre absolu d'ailés virosés, effet qui était manifeste sur les variétés résistantes aux pucerons.Les pucerons contaminés au CAMV le sont plus par des plantes sensibles ou tolérantes aux pucerons que par des plantes résistantes. La discussion porte sur la signification de ceci en relation avec la diffusion secondaire de CAMV, et de l'effet des pucerons non colonisateurs.