The effect of glucosinolates on responses of young Phyllotreta nemorum larvae to non-host plants

All recorded host plants of Phyllotreta nemorum L. (Coleoptera: Chrysomelidae) contain glucosinolates and belong to the plant families Brassicaceae (Cruciferae), Resedaceae and Capparaceae. The acceptability of 56 plant species from 28 other plant families (non-hosts) for young larvae has been studied in the laboratory. None of these species were fully acceptable for initiations of leaf mines when intact untreated leaves were presented, and only one species, Malva silvestris L. (Malvaceae), was partially acceptable. The acceptability of some species increased when leaf discs were presented instead of intact leaves; but the highest percentages of mine initiations occurred in leaf discs treated with the glucosinolate, sinigrin. A stimulatory effect of sinigrin could be demonstrated in experiments with 7 plant species: Papaver dubium L., Papaver rhoeas L., Fumaria officinalis L., Malva silvestris L., Pisum sativum L., Campanula latifolia L. and Lactuca sativa L. The majority of species remained unacceptable even after treatment with glucosinolates.The main causes for these differences between plant species are supposed to be differences in contents of deterrents and/or other stimulants for mine initiation. These possibilities are discussed in relation to the content of allelochemicals in acceptable plants and the position of these plants in botanical classifications.

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Zusammenfassung Phyllotreta nemorum L. ist ein oligophager Erdfloh, der an Cruciferen und anderen Glukosinolat-haltigen Pflanzenarten gebunden ist. Die Imagines fressen Löcher in die Blätter und die Weibchen legen ihre Eier in den Boden. Die Larven sind Blattminierer. Nach dem Schlüpfen im Boden klettern sie an die Pflanzen hoch, und die Einbohrung und der Anfang der Minierung erfolgt in eines der unteren Blätter der Wirtspflanze.Die Wirkung von Glukosinolaten auf die Einbohrung von Junglarven in Pflanzenarten, die keine natürliche Inhalt von Glukosinolaten haben, ist in Laborexperimenten untersucht worden. 56 Pflanzenarten aus 28 Familien wurden präsentiert teils als unbehandelte Blätter und teils als Glukosinolatbehandelte Blattscheiben. Unbehandelte Blätter von nicht-Glukosinolathaltigen Arten waren immer unbefriedigend für die Larven. Nur in eine Art, Malva silvestris L. war die Frequenz der Einbohrung ein bisschen höher als 10%. Eine signifikante Erhöherung der Anzahl eingebohrten Larven nach der Sinigrin-behandlung erfolgte in 7 Pflanzenarten: Papaver dubium L., P. rhoeas L., Fumaria officinalis L., Malva silvestris L., Pisum sativum L., Campanula latifolia L. und Lactuca sativa L. Doch blieben die meisten Pflanzenarten (84%) auch nach der Sinigrin-Behandlung unbesiedelt.Pflanzenarten, die nach der Sinigrin-Behandlung nicht besiedelt werden enthalten vielleicht frasshemmende Stoffe, oder ihnen fehlen noch weitere Frass-stimulierende Stoffe. Diese Möglichkeiten werden diskutiert in Zusammenhang mit den Inhalt von Allelochemikalien in besiedelten Pflanzenarten und mit ihrer taxonomischer Position.