Effects of plant nutrition on the balance of insect relevant cardenolides and glucosinolates in Erysimum cheiranthoides

The possible effects of environmental stress on plant chemistry that are important to herbivorous insects were examined by growing a wild crucifer, Erysimum cheiranthoides, under different nutrient regimes. Oviposition by the cabbage butterfly, Pieris rapae, is thought to be affected by the balance of glucosinolates (stimulants) and cardenolides (deterrents) at the surface of leaves. E. cheiranthoides seedlings were provided with three levels of nitrogen and two levels of sulfur for a period of 15 days before analysis of semiochemicals in whole leaf tissue and at the surface of the foliage. The ratio of cardenolides to glucosinolates in the plants at elevated C/N ratios followed the carbon/nutrient balance hypothesis. However, a high nitrogen supply enhanced biomass production to the extent that concentrations of secondary compounds were unchanged or reduced. The concentration of glucosinolates (glucoiberin and glucocheirolin) at the surface was positively related to whole tissue levels. However, cardenolide (erysimoside and erychroside) concentrations, which were highest in leaf tissue of nitrogen-deficient plants, had the lowest surface levels on foliage of these plants. Possible reasons for differential expression of cardenolides and glucosinolates in a plant as a result of nutrient deficiency are discussed.     

Tarsal contact chemoreceptor response to glucosinolates and cardenolides mediating oviposition in Pieris rape

Abstract. Water-soluble extracts of a host crucifer (Brassica oleracea L.) and non-host crucifer (Erysimum cheiranthoides L.) and isolated pure cardenolides and glucosinolates were tested on Pieris rapae L. (Lepidoptera: Pieridae) butterflies in oviposition assays and by electrophysiological recordings from the contact-chemoreceptor sensilla of the prothoracic tarsi. Ten different glucosinolates stimulated oviposition to varying degree when put on non-host plant leaves. The most active compounds were glucobrassiein and gluconasturtiin (methylindole and phenylethyl aglycone), whereas glucocapparin, sinalbin. glucotropaeolin, sinigrin and glucoalyssinin had intermediate activity. Glucocheirolin, glucoerucin and glucoiberin (sulphur-containing aglycone) were significantly less active. Of eight cardenolides applied to host-plant leaves (100 μg each), four glycosides deterred oviposition strongly (erysimoside, erychroside, cymarin and K-strophanthin-β). Erycordin, helveticoside, digitoxin and strophanthidin had little or no deterrent activity. Sensilla located laterally on the prothoracic tarsi of female butterflies contained one receptor cell sensitive to sucrose. None of the tested extracts or pure compounds stimulated any cell in these sensilla. In contrast, the cells in the medial sensilla showed little or no sensitivity to sucrose. One cell was found to be sensitive to cardenolide glycosides. The threshold for one of the most active compounds, erychroside, was about 0.1 μg/ml (1.5 times 10^-7 M). Two receptor cells, characterized by spikes of differing amplitude, were sensitive to glucosinolates. One of these, with larger amplitude spikes, seemed to be the same as the cell sensitive to cardenolides. The threshold for the most active glucosinolates, glucobrassicin and gluconasturtiin was estimated to be below 0.1 mg/ml (2 times 10^-4 M). The neural activity of both classes of compounds, cardenolides and glucosinolates, was significantly correlated with their behavioural activity as deterrents or stimulants.     

Differential selection of host plants by twoPieris species: the role of oviposition stimulants and deterrents

Oviposition responses ofPieris rapae L. andP. napi oleracea Harris to nine crucifers, one Capparidaceae and one Tropaeolaceae were directly compared under controlled conditions. Chemical fractions from these plants were also tested on both insects for the presence of oviposition stimulants or deterrents. The results showed that plant chemistry is a key factor in differential selection of potential hosts by thesePieris species. Some plant species were equally acceptable to bothPieris species. However,P. rapae preferred cabbage over most test plants whereasP. napi oleracea strongly preferred plant species that were avoided byP. rapae. The observed preferences were explained in most cases by the presence of stimulants and deterrents in extracts of the plants. The twoPieris species have apparently evolved differential sensitivities to the chemical stimuli that trigger or deter oviposition. The balance of positively and negatively interpreted sensory signals evoked by plant chemicals obviously plays an important role in acceptance or rejection of a plant by both species. The role of specific glucosinolates and differing structure-activity relationships is suggested.     

Differential host selection by Pieris brassicae (the large white butterfly) on Brassica oleracea subsp. oleracea (the wild cabbage)

It is shown that gravid Pieris brassicae L. preferentially select as hosts, individuals of Brassica oleracea L. subsp. oleracea with a strongly positive reaction to the Guignard picrate test. It is suggested that allyl nitrile is a specific attractant for P. brassicae. The larvae are shown to be non-selective in their choice of food plant, the only selection taking place at egg-laying. It is suggested that the loss of high picrate score plants during the vegetative, preflowering stage is due to this differential selection.

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Zusammenfassung Eiablagebereite Weibchen von Pieris brassicae L. ziehen als Wirte Pflanzen von Brassica oleracea L. mit einer starken Reaktion auf den Guignard Picrat-Test vor. Es wird vermutet, dass Allylnitril spezifisch attraktiv für P. brassicae ist. Die Raupen sind nicht selektiv bei der Wahl der Wirtspflanze, also erfolgt die einzige Auswahl bei der Eiablage. Es wird vermutet, dass das während des vegetativen Wachstums vor der Blüte festzustellende Verschwinden von Pflanzen mit starker Picratreaktion auf dieser unterscheidenden Selektion beruht.

     

Cross habituation to feeding deterrents and acceptance of a marginal host plant byPieris rapae larvae

Sensitivity of the cabbage butterfly,Pieris rapae L. to feeding deterrents was compared for larvae reared on different food sources under laboratory conditions. Since cabbage-reared larvae normally reject nasturtium,Tropaeolum majus L., the effects of previous exposure to allelochemicals on larval acceptance or rejection of this plant were also examined. When compared with cabbage-reared larvae, nasturtium-reared larvae were less sensitive to feeding deterrents including cymarin, erysimoside and 2-O-β-d-glucosyl cucurbitacin E. Nasturtium-reared larvae were insensitive to chlorogenic acid, which was deterrent to cabbage-reared larvae. Feeding by larvae reared on a wheat germ diet was not deterred by these compounds. The results indicate that dietary experience can extensively affect larval sensitivity to feeding deterrents and that cross habituation of larvae to deterrents occurs in response to certain chemical constituents of nasturtium and wheat germ diet. Digitoxin, however, proved to be an exception. Larvae reared on either nasturtium or wheat germ diet were as sensitive to digitoxin as those reared on cabbage. Previous results have shown that rejectionof nasturtium by cabbage-reared larvae is due to the presence of strong feeding deterrents in this plant. However, more than 50% of 2nd instar larvae reared from neonate on cabbage leaves treated with strophanthidin, cymarin, erysimoside, digitoxigenin and digitoxin accepted nasturtium as a food source. 2-O-β-d-glucosyl cucurbitacin E, 2-O-β-d-glucosyl cucurbitacin I and rutin were also active in causing larvae to feed on nasturtium. Thus dietary exposure to unrelated plant chemicals can profoundly affect insect acceptance of a plant that contains feeding deterrents.     

Growth responses of larvae of the rice stem borer to rice plants treated with 2,4-D

Summary Growth response of rice stem borer larvae to rice plants treated with 2,4-D was investigated. In greenhouse rearing experiments, growth of the larvae was improved when they fed on 2,4-D treated plants. In aseptic rearing experiments, the larvae also grew better on stems of rice plants treated during growth with 2,4-D than on untreated stems. On the other hand, larval growth was not improved by addition of 2,4-D to a diet of sterilized rice stems. The nitrogen content of the 2,4-D treated plant is higher than that of the untreated plant. Because of the importance of nitrogenous compounds for larval growth, the improved growth on 2,4-D treated plants was apparently caused by the increased nitrogen content of the plants, and not as a direct effect of 2,4-D itself.Apparently the increased infestation of rice stem borer larvae on rice plants treated with 2,4-D arises because of the ability of such plants to support good larval growth.

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Zusammenfassung Es wurden die Wachstumsreaktionen vonChilo suppressalis-Larven auf Reispflanzen untersucht, die mit 2,4-D behandelt worden waren. In Gewächshausaufzuchten verbesserte sich das Wachstum der Raupen, wenn sie mit 2,4-D-behandelten Pflanzen ernährt wurden. Auch in aseptischen Zuchtversuchen wuchsen die Larven besser an Halmen von Reispflanzen, die während des Aufwuchses mit 2,4-D behandelt worden waren, als an unbehandelten Stengeln. Andererseits wurde das larvale Wachstum durch Hinzufügen von 2,4-D zu einer Diät sterilisierter Reishalme nicht verbessert. Der Stickstoffgehalt der mit 2,4-D behandelten Pflanzen ist höher als der unbehandelter. In Anbetracht der Bedeutung stickstoffhaltiger Verbindungen für die Raupenernährung wird die Wachstumssteigerung auf 2,4-D-behandelten Pflanzen offensichtlich durch den erhöhten Stickstoffgehalt der Pflanzen verursacht und nicht durch eine direkte Wirkung des 2,4-D selbst.Der erhöhte Befall 2,4-D-behandelter Pflanzen durchChilo suppressalis beruht offensichtlich auf der Fähigkeit solcher Pflanzen, gutes Raupenwachstum zu unterstützen.

     

Foliar form, colour and surface characteristics influence oviposition behaviour in the cabbage root fly Delia radicum

The effects of foliar form, colour and surface characteristics on the oviposition behaviour of the cabbage fly were investigated by presenting females with various leaf models made of paper. The models differed in shape, size, colour, surface coating, the presence of 3 dimensional folds and a stem. It was shown that in the presence of host leaf surface extracts physical factors can strongly influence oviposition behaviour. Females laid the most eggs around the base of bright green or yellow models having a stem, vertical folds and covered with a thin layer of paraffin. The vertical folds in the surface increased the chance of a behavioural transition from leaf run to stem run.

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Zusammenfassung Mit Hilfe von Papiermodellen von Kohlblättern wurde der Einfluss von visuellen und mechanischen Eigenschaften des Blattes auf das Eiablageverhalten der kleinen Kohlfliege, Delia radicum, untersucht. Die verwendeten Modelle unterschieden sich in Form, Grösse, Farbe, Oberflächen struktur und Stiel des Blattes. Es wurde gezeigt, dass physikalische Reize zusammen mit den chemischen Stoffe auf der Blattoberfläche stimulierend wirken. Ein natürliches Eiablageverhalten und die stärkste Eiablage wurde durch ein Modell ausgelöst, welches sich durch leuchtend grüne Farbe, Stiel und vertikale Falten und einen Paraffinnüberzug auszeichnete.

     

Insect-crop interactions in a diversified cropping system: parasitism by Aleochara bilineata and Trybliographa rapae of the cabbage root fly, Delia radicum, on cabbage in the presence of white clover

Parasitism of the cabbage root fly, Delia radicum (L.) by the staphylinid Aleochara bilineata Gyllenhal and the cynipid Trybliographa rapae Westwood was examined in a cabbage monoculture and a mixed stand of cabbage undersown with white clover. Number of overwintering cabbage root fly pupae per plant was consistently reduced in the mixed stand, and the incidence of plants attacked by cabbage root fly was either reduced or not different in the mixed stand compared to cabbage monoculture. For both parasitoids, the probability of D. radicum attacked plants having at least one parasitized pupa increased with density of cabbage root fly pupae around the plant. For A. bilineata, this positive relation between presence of parasitism and host density was consistently stronger in cabbage monoculture than in cabbage undersown with clover. Location of a host plant by T. rapae was not consistently affected by the presence of clover. D. radicum attacked plants situated in the cabbage and clover mixture were found by T. rapae as easily as in cabbage monoculture. Overall, the total risk of parasitism for a cabbage root fly pupa by A. bilineata was reduced in the mixed stand compared to the cabbage monoculture, whereas the risk of parasitism by T. rapae was not consistently affected by clover. For both parasitoids, intensity of parasitism showed a variable relationship with host density on individual plants attacked by the cabbage root fly. Overall, in spite of consistently lower total density of pupae in the mixed cabbage—clover than in cabbage monoculture, the density of unparasitized pupae was reduced by the presence of non-host plants only in two of the four experiments. The results emphasize the need to include not only herbivore and crop, but also other plant species as well as natural enemies when evaluating management methods.     

Olfactory responses of female Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Pyraustinae)

An olfactometer was constructed for measuring the oviposition responses of female moths of the European corn borer (Ostrinia nubilalis (Hbn.)) to odors from its hostplant, using the number and location of egg masses to judge the response. This olfactometer seems especially suited to examine the reactions of insects which must fly before they respond to odors. The reaction to the odor from injured plants was of special interest. Whereas the odor from uninjured plants was attractive to moths ready to lay eggs, odor from injured plants was repellent. Observations of flights of moths indicate that the repellent odor from injured plants may cause dispersal flights of adults.

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Zusammenfassung Ein Olfaktometer wird beschrieben, das geeignet ist, die Reaktionen weiblicher Maiszünsler auf den Duft ihrer Wirtspflanzen zu messen. Die Reaktion besteht im Absetzen von Eigelegen. Zu ihrer Beurteilung wurde Anzahl und Lokalisation der Gelege benutzt. Die Reaktion konnte so einer Interpretation mit Hilfe statistischer Testverfahren zugeführt werden. Die Versuchsanordnung scheint besonders dazu geeignet, die Reaktionen von Insekten zu prüfen, welche fliegen müssen, um auf Duftquellen reagieren zu können. Von besonderem Interesse war das Verhalten gegenüber dem Geruch verletzter Pflanzen, welcher die Maiszünsler-Weibchen von der Eiablage abhielt. Umgekehrt war der Duft unverletzter Pflanzen für Falter, die legebereit waren, anziehend. Beobachtung des Fluges der Zünsler weisen darauf hin, daß der abschreckende Duft verletzter Pflanzen Ausbreitungsflüge verursachen kann.

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Paper No. 6278 Scientific Journal Series, Minnesota. Agricultural Experimet Station, St. Paul, Minnesota, U.S.A.

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Deceased January 1, 1965.     

Neuere Untersuchungen über die Einflüsse von verschiedenen Herbiziden auf den pflanzlichen Stoffwechsel

• 1 . Zur Charakterisierung des Einflusses von 2,4-D auf empfindliche und tolerante Pflanzen wird sowohl die 2,4-D-Resistenz als auch die Hitzeresistenz von Flächenschnitten herangezogen
• 2 . Es konnte ein Zusammenhang zwischen Herbizidresistenz und dem Kohlehydrathaushalt bzw. dem Proteinstoffwechsel der Pflanzen gefunden werden
• 3 . Die morphogenetische Wirkung von Atrazin auf die Infloreszenz von Zea mays wird durch einen Einfluß des Herbizids auf den Wuchsstoffmetabolismus zu erklären versucht. Der Kontrollversuch bringt auch tatsächlich ein gefördertes Streckungswachstum von verschiedenen Keimlingen
• 4 . Es wird besonders auf die Brauchbarkeit von Herbiziden für die Grundlagenforschung hingewiesen, insbesondere auf die des Atrazin bei Lichtatmungsuntersuchungen

     

The role of host- and host-plant odours in the attraction of a parasitoid, Epidinocarsis lopezi, to the habitat of its host, the cassava mealybug, Phenacoccus manihoti

In the field, the encyrtid wasp, Epidinocarsis lopezi (DeSantis) can find its host, the cassava mealybug (Phenacoccus manihoti Matile-Ferrero) on cassave plants when the host is scarce. As a step towards understanding the parasitoid's effectiveness we investigated the cues with which it locates its host-habitat. Using a fourarmed olfactometer, we determined the attactivity of various host-and host-plant odours to female E. lopezi which had been previously exposed to infested plants. Attractivity or preference of an odour was determined from the proportion of 50 choices made between the odour and a blank, or between two odours. Female E. lopezi were attracted by mealybug-infested cassava leaves (CML), but not by the odour of cassava mealybugs (CMB) alone or by uninfested plants (ULU). An artificial combination of CMB and ULU was also not attractive. CML was preferred over ULU and CMB + ULU. These results suggest that the attractive element arises from the cassava plant itself in response to CMB infestation. We therefore tested the attractivity of uninfested leaves from partly infested plants, and found that these were indeed attractive. E. lopezi probably uses the odour which is emitted from infested cassava plants to guide it to its host in the field.

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Zusammenfassung Epidinocarsis lopezi ist imstande, seine Wirte auf den Cassavapflanzen zu finden, auch wenn die Wirte nur in geringer Dichte vorkommen. Die Reaktion der Schlupfwespe auf Gerüche der Wirte und der Wirtspflanzen wurde untersucht. Weibchen der Schlupfwespe, die vorher mit Schmierläusen auf Cassavapflanzen zusammengebracht worden waren, wurden individuell in einem vierarmigen Olfaktometer verschiedenen Kombinationen dieser Gerüche ausgesetzt. Die relative Attraktivität jedes Geruchs wurde bestimmt anhand von 50 Entscheiden zwischen dem Geruch und einer Kontrolle oder zwischen zwei Gerüchen. E. lopezi Weibchen wurden von schmierlausinfizierten Blättern angezogen, aber nicht von Cassavaschmierläusen (CMB), oder von uninfizierten Cassavapflanzen (ULU). Die künstliche Mischung von CMN und ULU wurde auch nicht anlockend. CML war relativ mehr attraktiv als ULU und als die Mischung. Die Vermutung liegt vor dass E. lopezi von einem Pflanzenduft angezogen wird, der von mit Schmierläusen infizierten Cassavapflanzen ausgeschieden wird. Die Parasitoide wurden auch von uninfizierte Blättern teilweise infizierter Pflanzen angezogen. Wahrscheinlich wird im Freiland der Geruch infizierter Cassavapflanzen durch E. lopezi zur Auffindung weiterer wirtstragenden Cassavapflanzen gebraucht.

     

Host plant recognition in monophagous weevils: specificity in feeding responses of Ceutorhynchus constrictus and the variable effect of sinigrin

Host plant relations of the monophagous weevil Ceutorhynchus constrictus Marsh. (Coleoptera: Curculionidae: Ceutorhynchinae) feeding on garlic mustard, Alliaria petiolata (Bieb.) Cavara & Grande (Cruciferae) were studied in the laboratory. Most other crucifers were rejected in choice tests using garlic mustard as a reference plant, but Brassica nigra, Sinapis alba and Thlaspi arvense were as acceptable as the host plant. Flowering plants of Descurainia sophia were acceptable while young plants of this species were not. The most important feeding stimulants in extracts of garlic mustard were uncharged, water soluble compounds. The most abundant glucosinolate in garlic mustard, sinigrin, was a feeding stimulant, too. However, the feeding stimulatory activity of sinigrin was only expressed in the presence of still unidentified uncharged compounds from garlic mustard leaves. Host plant relations in monophagous crucifer-feeding insects is discussed in relation to the distinctness of glucosinolate patterns found in their host plants.

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Zusammenfassung Ceutorhynchus constrictus Marsh. (Coleoptera: Chrysomelidae: Ceutorhynchinae) ist ein monophager Rüsselkäfer, der an Knoblauchhederich frisst. Das Wirtswahl-Verhalten dieses Käfers ist im Labor untersucht worden. Die meisten Crucifiren waren im Wahlversuche nicht akzeptiert, wenn Knoblauchhederich als Vergleichspflanze vorhanden war. Von Brassica nigra, Sinapis alba, und Thlaspi arvense wurden im Vergleich gleiche Mengen verzehrt wie von der Wirtspflanze. Blühende Descurainia sophia Pflanzen wurden, im Gegensatz zu Jungpflanzen der gleichen Art, angenommen. Die wichtichsten Phagostimulanten in Extrakten von Knoblauchhederich-Blättern waren ungeladene, wasserlösliche Substanzen. Das häufigste Glukosinolat im Knoblauchhederich, Sinigrin, war auch ein Phagostimulant. Doch war die phagostimulierende Wirkung von Sinigrin nur in Kombinationen mit noch nicht identifizierten, ungeladenen Substanzen aus Knoblauchhederich-Blätter nachweisbar. Wirtspfanzen-Beziehungen von monophagen Insekten werden diskutiert im Zusammenhang mit der Eigenart des Glukosinolat-Inhaltes ihrer Wirtspflanzen.

     

Suitability of common weed species as host plants for the potato leafhopper,Empoasca fabae

The suitability of 13 weed species as host plants for the potato leafhopper,Empoasca fabae (Harris) (Homoptera: Cicadellidae) was compared to alfalfa,Medicago sativa L., and broad bean,Vicia faba L., in laboratory and greenhouse tests. Nymphs developed and adults reproduced on five of the weeds: smartweed (Polygonum pensylvanicum L.), pigweed (Amaranthus retroflexus L.), shepherdspurse (Capsella bursa-pastoris (L.) Medic.), dandelion (Taraxacum officinale Weber), and carpetweed (Mollugo verticillata L.). Adults survived and oviposited on all tested weeds, suggesting that nymph survival was the limiting factor in host suitability. Yellow nutsedge (Cyperus esculentus L.), crabgrass (Digitaria sanguinalis (L.) Scop.), and foxtail (Setaria faberi Herrm.) were least suitable for adult and nymph survival. Large nymphs (instar III–IV) were able to complete development on weed species that did not support small nymph (instar I–II) development to adulthood. Densities of nymphs on weeds from alfalfa fields as well as the laboratory studies suggested that the weed species are less suitable as hosts and thus weeds probably do not affect population increases of potato leafhopper within weedy alfalfa fields by serving as hosts. Weeds may however, interact with the crop to alter leafhopper colonization, dispersal, and/or reproduction. In addition, since some broadleaf weeds are suitable hosts, the leafhopper may have a secondary beneficial role for biological weed control. These interactions should be considered when evaluating pest management practices.

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Eignung häufiger Unkrautarten als Wirte vonEmpoasca fabae

Zusammenfassung Der Wirtskreis derEmpoasca fabae (Harris) (Homoptera: Cicadellidae) wurde im Labor und im Freiland untersucht. Dreizehn Unkrautarten, wie auch Luzerne (Medicago sativa L.) undVicia faba L., wurden im Laborversuchen geprüft. Die Entwicklung der Nymphen und die Eiablage setzten auf fünf Unkrautarten fort: aufPolygonum pensylvanicum L.,Amaranthus retroflexus L.,Capsella bursa-pastoris (L.) Medic.,Taraxacum officinale Weber undMollugo verticillata L. Die Eiablage und das Weiterleben der Imagines geht auf allen untersuchten Unkräutern weiter. Dies weist darauf hin, dass die Lebensdauer der Nymphen die Eignung der Wirte begrenzt. Das Weiterleben der Imagines und der Nymphen waren aufCyperus esculentus L.,Digitaria sanguinalis (L.) Scop. undSetaria faberi Herrm. am stärksten verkürzt. Die Altnymphentwicklung (3. und 4. Stadien) bis zur Imago war auf Unkräutern gewährleistet, dagegen erfolgte die Jungnymphentwicklung (1. und 2. Stadien) bis zur Imago nicht. Populationsproben von Luzerne im Freiland, wie auch die Ergebnisse der Laboruntersuchungen, zeigten, dass Unkräuter nicht im Wirtskreis der Nymphen vonE. fabae sind und dass Unkräuter in Luzernefeldern keinen Einfluss auf die Populationszunahme in solcher Feldern haben. Unkräuter in Luzerne dürften aber die Kolonisierung, Verteilung der Population im Feld wie auch das Vermehrungspotential vonE. fabae verändern. Weil einige Unkräuter Wirte der Imago vonE. fabae sind, können sie als Ausweichpflanzen dienen, wenn die Luzerne, z.BB. nach dem Schnitt, für das Ueberleben der Zikaden ungeeignet ist.

     

Interspecific egg load assessment of host plants by Pieris rapae butterflies

Egglaying responses of Pieris rapae L. butterflies to the oviposition deterring pheromone (ODP) of Pieris brassicae L. were studied in the laboratory. Choice experiments with ODP treated leaves and control leaves revealed that females perform a strong preference to lay their eggs on the control leaves. This preference is maintained even when during the experiment the control leaf becomes covered with a large number of conspecific eggs. Choice experiments with cabbage leaves with and without P. rapae eggs seem to indicate the absence of intraspecific egg load assessment of host plants in P. rapae. The deterrent effect of the ODP of P. brassicae to P. rapae females persists for at least 8 days. Behavioural observations suggest olfactory hairs as well as gustatory hairs to be involved in the perception of the ODP but electrophysiological recordings of the various chemoreceptors are necessary to confirm this. Finally the prospects of application of this pheromone/kairomone in cabbage pest control are discussed.

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Appréciation de la charge interspécifique en oeufs sur la plante hôte par Pieris rapae

Résumé La réponse au laboratoire de P. rapae à la phéromone dissuadant la ponte (ODP) de P. brassicae a été étudiée par l'oviposition. Des expériences de choix entre des feuilles traitées à l'ODP et des témoins ont montré que les femelles préfèrent nettement les feuilles témoins. Cette préférence s'est maintenue même quand les feuilles témoins ont été recouvertes d'un grand nombre d'oeufs de P. rapae. Ceci peut indiquer l'absence chez P. rapae d'une évaluation de la charge de ses propres oeufs. L'effet dissuadant du ODP de P. brassicae sur les femelles de P. rapae persiste au moins 8 jours. Les observations comportementales suggèrent que des poils olfactifs aussi bien que des poils gustatifs sont impliqués dans la perception d'ODP mais une confirmation de cette hypothèse par enregistrements électrophysiologiques est nécessaire. Les perspectives d'utilisation de cette phéromone/kairomone dans la lutte contre les insectes du chou sont examinées.

     

Effect of some crude and azadirachtin-enriched neem (Azadirachta indica) seed kernel extracts on larvae of Aedes aegypti

Bioassays against larvae of Aedes aegypti were conducted with neem seed kernel extracts obtained by extraction with water and organic solvents. Permanent exposure of fourth instar larvae to treated water resulted in a conspicuous growth-disrupting effect, mainly during imaginal development. The effectiveness of the extracts increased with decreasing polarity of the solvents used for extraction. Three neem seed kernel extracts caused an extreme prolongation of the larval period when first instar larvae were continuously exposed to treated water until adult emergence. The time necessary for lethal action of neem seed kernel extracts to set in was similar to that reported for some synthetic IGR's.

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Zusammenfassung Zehn mit Wasser und verschiedenen organischen Lösungsmitteln hergestellte Niem-Samen-Extrakte wurden auf ihre Wirkung auf Larven der Gelbfiebermücke Aedes aegypti untersucht. Dauerhaltung der Viertlarven in behandeltem Wasser führte zu einer beträchtlichen wachstumshemmenden Wirkung, die hauptsächlich während der Imaginalentwicklung in Erscheinung trat. Der Wirkungsgrad der Extrakte steigerte sich im biotest mit abnehmender Polarität der bei der Extraktion verwendeten Lösungsmittel. Drei Extrakte (ANSKE, AZT-VR-K-E und MTB/H₂O-K-NR-E) deren Wirkung auch auf Erstlarven untersucht wurde, verursachten erhebliche Entwicklungsverzögerungen wenn die Larven bis zum Erscheinen der Imagines behandeltem Wasser ausgesetzt waren. Die von den Extrakten verursachte Mortalität trat zu einem ähnlichen Zeitpunkt ein, wie er für einige synthetische Insektenwachstumshemmer berichtet wird.

     

Antifeedant activity of bisabolangelone and its analogs against larvae of Pieris brassicae

Bisabolangelone and three analogs were assayed, under laboratory conditions, for their antifeedant activity against Pieris brassicae L. (Lepidoptera: Pieridae) larvae. The results of dual-choice studies revealed that the potent antifeedant activity of bisabolangelone is greatly reduced or lost in the analogs. Insecticidal activity observed in the former was not detected either. Further studies using the lower rates of bisabolangelone showed that the absence of a preferable food resulted in a drastic reduction in feeding and growth, and produced high mortality and inhibition of molting. No developmental deformities reported in stored product insects treated with bisabolangelone were observed in P. brassicae during our studies.

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Zusammenfassung Bisabolangelone und drei Analoge wurden unter Laboratoriumsbedingungen auf ihre frasshemmende Wirkung in Raupen von Pieris brassicae L. (Lepidoptera: Pieridae) geprüft. Die Resultate von Zweifach-Wahlversuchen zeigten, dass sowohl die frasshemmende als auch die insektizide Wirkung von Bisabolangelone in den Analogen stark reduziert ist oder ganz verloren ging. Weitere Untersuchungen mit niedrigen Bisabolangelone-Dosen zeigten, dass das Fehlen von wohlschmeckender Nahrung zu einer drastischen Reduktion der Nahrungsaufnahme und des Wachstums der Raupen sowie zur Verhinderung der Häutung und zu hoher Mortalität führt. Deformationen, wie sie von bisabolangelone-behandelten Vorratsschädlingen gemeldet wurden, konnten bei P. brassicae nicht beobachtet werden.

     

Patterns of insect-plant relationships determining susceptibility or resistance of different plants to an insect

Differences in the susceptibility or resistance of various plants to an insect are determined by physiological factors influencing the establishment of a larger or smaller population of the insect. These factors may be arranged into six main categories according to the six chief phases of its establishment, each phase involving interaction of two types of factors: The responses of the insect to plants and various characteristics of the plants. The responses of an insect and the plant characteristics involved in six phases of establishment are: (1) Orientation in response to attractance/repellence of plants determined by their physical and chemical characters: (2) Feeding activity resulting in food-intake according to the ingestibility of plants as determined by their physical and chemical characters; (3) Metabolism of the ingested food resulting in its assimilation, according to the nutritive value of plants; (4) Growth of the insect, determined by food-intake and nutritive value of the ingested food; (5) Survival and egg-production in the adult stage, determined by food-intake and nutritive value of food; (6) Oviposition, determined by physical and chemical characters of plants.The role of different characteristics of certain plants in determining the above six types of responses of insects has been described with reference to the red cotton bug, Dysdercus koenigii. The relationship between the susceptibility or resistance of the plants and quantitative differences in the above-mentioned responses of the insect has been considered in the paper.

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Zusammenfassung Unterschiede in der Anfälligkeit oder Resistenz verschiedener Pflanzen gegenüber einem Insekt werden von physiologischen Faktoren bestimmt, welche die Bildung einer größeren oder kleineren Population des Insekts beeinflussen. Diese Faktoren können entsprechend den sechs Hauptphasen ihrer Entwicklung in sechs Hauptkategorien geordnet werden, wobei jede Phase das Zusammenwirken von zwei Gruppen von Faktoren umfaßt: die Reaktionen des Insekts gegenüber den Pflanzen und deren Eigenschaften. Die Reaktionen eines Insekts und die Eigenschaften der Pflanzen in sechs Phasen ihrer Ausbildung sind: 1. Orientierung als Reaktion auf anziehende oder abstoßende Wirkung der Pflanzen, die durch deren physikalische und chemische Eigenschaften bestimmt werden; 2. Fraßaktivität, die sich aus der Nahrungsaufnahme entsprechend der Eignung der Pflanze ergibt, bestimmt durch die physikalischen und chemischen Eigenschaften derselben; 3. zur Assimilation führende Umwandlung der aufgenommenen Nahrung entsprechend dem Nährwert der Pflanzen; 4. Wachstum des Insekts, bestimmt durch Nahrungsaufnahme und Nährwert der aufgenommenen Nahrung; 5. Überlebensrate und Eiproduktion im Adultstadium in Abhängigkeit von Aufnahme und Nährwert der Nahrung; 6. Eiablage, bestimmt von physikalischen und chemischen Eigenschaften der Pflanzen.Die Rolle der verschiedenen Eigenschaften gewisser Pflanzenarten bei der Determination dieser sechs Reaktionsschritte der Insekten werden, bezogen auf die Rote Baumwollwanze, Dysdercus koenigii, beschrieben. Die Beziehung zwischen Anfälligkeit und Resistenz von Pflanzen und quantitativen Unterschieden in den oben beschriebenen Reaktionen dieses Insekts werden in dieser Arbeit untersucht.

     

Nectar exploitation by herbivores and their parasitoids is a function of flower species and relative humidity

In conservation biological control, diversification of the agro ecosystem with flowering vegetation is seen as an important tool to support the broad range of predators and parasitoids that require nectar and pollen sources to survive and reproduce. In order to identify flowering plants that provide suitable food sources for natural enemies without supporting the pest species, we analyzed the exploitation of 19 flowering plants by two important lepidopteran cabbage pests, Pieris rapae and Plutella xylostella, and their hymenopteran parasitoids, Cotesia glomerata and Diadegma semiclausum. The experiments were conducted at 90% r.h., while Pieris rapae was tested both at 45% r.h. and at 90% r.h. At 45 ± 5% r.h., corresponding with field conditions at which P. rapae is predominantly active, the butterfly was unable to feed on a number of exposed floral nectar sources whose nectar was successfully exploited at 90% r.h. The broader nectar exploitation by P. rapae at the high humidity is presumably explained by the resulting decrease in nectar viscosity. When comparing D. semiclausum and its herbivorous host P. xylostella, the herbivore exploited a broader range of plants. However, those plants that benefited both the parasitoid and the herbivore had a much stronger effect on the longevity of the parasitoid. The results from the accessibility bioassay suggest that flowers where nectar is not accessible can have a negative impact on insect survival presumably by stimulating foraging without providing accessible nectar. Our results underline the importance of considering species-specific environmental conditions when fine-tuning the choice of nectar sources to be used in conservation biological control programs.     

Some observations on Acyrthosiphon pisum (harris) and Aphis fabae scop. colonizing sweet peas

Virginoparae of Acyrthosiphon pisum preferred the middle mature leaves of sweet peas whereas virginoparae of Aphis fabae preferred the more senescent leaves. A. pisum showed equal preference for healthy plants and those infected with Common Pea Mosaic Virus. From these observations it is considered that A. pisum is more highly adapted to sweet peas than is A. fabae.

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Zusammenfassung In dieser Arbeit werden Beobachtungen über vier Versuche mit Edelwicken mitgeteit. In drei Experimenten wurde der natürliche Befall mit Blattläusen untersucht. Acyrthosiphon pisum wurde in jedem Fall gefunden, vorzugsweise auf den voll entwickelten, mittleren Blättern. In einem der drei Versuche, der statistisch analysiert werden konnte, wurde nachgewiesen, dass A. pisum gesunde Pflanzen und Pflanzen, die mit dem gewöhnlichen Erbsenmosaik angesteckt waren, in gleicher Weise und ohne Bevorzugung besiedelte. Nur in einem Versuch besiedelte Aphis fabae einige der Pflanzen und zog dabei die älteren Blätter vor.Im vierten Versuch wurden Flügellose von A. pisum auf bestimmte Blätter gesetzt und ihr wieteres Verhalten beobachtet. Es zeigte sich, dass sie auf die voll entwickelten, mittleren Blätter zu wandern pflegten.Diese Resultate werden mit Hinsicht auf die Dualdiscrimination Theorie von Kennedy und Booth besprochen, und es wird gefolgert, dass A. pisum als eine oligophage Blattlaus viel mehr an Edelwicken angepasst ist als die polyphage A. fabae.

     

Development and evaluation of an enzyme-linked immunosorbent assay to detect Pieris rapae remains in guts of arthropod predators

An enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was developed to detect remains of Pieris rapae L. (Lepidoptera: Pieridae) immature stages in the guts of field collected arthropod predators. The assay can be used to help ascertain the relative importance of arthropod predator species in suppressing P. rapae in cabbage, Brassica oleracea var. capitata L. The ELISA is sensitive to all immature stages of P. rapae, although first and fifth instars can be detected more readily than eggs or pupae and third instars showed intermediate detectability. Assays on whole body homogenates of predators readily detected predation on P. rapae first instars by all seven of the predator species tested, although response generally declined with increasing predator size. Together the results show that the P. rapae ELISA possesses a sufficiently high level of sensitivity and specificity to be a useful tool in helping to elucidate the roles of arthropod predator species in reducing populations of P. rapae in cabbage.