Increase in feeding stimulants as the primary mechanism by which SO2 enhances performance of Mexican bean beetle on soybean

Relative consumption rate (RCR) and relative growth rate (RGR) were significantly higher for larvae of the Mexican bean beetle fed leaves from plants fumigated with SO₂. The insects grew faster primarily because they ate faster, rather than as a result of change in nutritional value of affected host tissue. Soluble carbohydrate content of fumigated or glutathione-treated leaves was much higher than that of corresponding control leaves, and concentrations of sucrose, fructose, and glucose, major feeding stimulants for this insect, were increased 40–50% by the treatments; soluble protein was unchanged (fumigated leaves) or significantly lower (glutathione-treated leaves) than controls. Feeding choice assays using filter-paper discs demonstrated that the beetles can discriminate clearly and respond to differences in sugar content of the magnitude produced by exposure to the pollutant. Thus, the primary mechanism by which SO₂ increases performance of Mexican bean beetle on soybean appears to be increase in foliar concentration of stimulatory sugars, which, at least in part, would be a consequence of the pollutant interfering with phloem loading and translocation of sugar from affected leaves.

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Résumé Les taux de consommation relative (RCR) et de croissance relative (RGR) sont significativement supérieurs chez les larves d'E. varivestis après fumigation des feuilles de soja par SO₂. L'étude de la relation entre RCR et RGR a révélé que les insectes se sont développés davantage, avant tout parce qu'ils ont consommé plus, et non pas par modification de la valeur nutritive des tissus de l'hôte. La teneur en carbohydrates solubles des feuilles traitées au glutathion on ayant subi une fumigation était bien supérieure à celle des témoins; les concentrations de sucrose, fructose et glucose, principaux phagostimulants de cet insecte avaient augmenté de 40 à 50%; la teneur en protéine soluble était inchangée (cas de la fumigation) ou significativement réduite (cas des feuilles traitées au glutathion). Des expériences de choix avec des disques de papier filtre ont montré que les insectes pouvaient distinguer nettement des différences de concentration en sucres, du même ordre d'importance que celles provoquées par le polluant, et y répondre. Ainsi, la cause primaire par laquelle SO₂ augmente les performances d'E. varivestis sur soja semble être l'augmentation de la concentration foliaire en sucres stimulateurs, ce qui serait, au moins en partie, la conséquence de l'interférence du polluant avec la charge du phloème et le transfert du sucre à partir des feuilles atteintes.