Informatie

6: Week 6: Plagen, Roofdieren en Parasitoïden, Pt. II - Biologie

6: Week 6: Plagen, Roofdieren en Parasitoïden, Pt. II - Biologie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

6: Week 6: Plagen, Roofdieren en Parasitoïden, Pt. II

Impact van predatie van vogels en geleedpotigen op de dichtheden van lepidoptera-rupsen en de plantproductiviteit in een kortstondig agro-ecosysteem

*Cerruti R.R. Hooks, Department of Plant and Environmental Protection Sciences, University of Hawaii at Manoa, 3050 Maile Way, Gilmore 310, Honolulu, HI 96822, U.S.A. E-mail: [email protected] Zoek naar meer artikelen van deze auteur

Afdeling Plant- en Milieubeschermingswetenschappen, Universiteit van Hawaï in Manoa, Honolulu en

Afdeling Entomologie, Universiteit van Californië, Riverside, V.S.

Afdeling Plant- en Milieubeschermingswetenschappen, Universiteit van Hawaï in Manoa, Honolulu en

*Cerruti R.R. Hooks, Department of Plant and Environmental Protection Sciences, University of Hawaii at Manoa, 3050 Maile Way, Gilmore 310, Honolulu, HI 96822, U.S.A. E-mail: [email protected] Zoek naar meer artikelen van deze auteur

Afdeling Plant- en Milieubeschermingswetenschappen, Universiteit van Hawaï in Manoa, Honolulu en

Afdeling Entomologie, Universiteit van Californië, Riverside, V.S.


Invoering

Planten hebben twee verschillende resistentiemechanismen tegen herbivore insecten, namelijk directe en indirecte resistentie. Directe resistentie beïnvloedt herbivoren door fysieke (bijv. doornen) of chemische (bijv. toxines of verteerbaarheidsremmers) planteigenschappen. Indirecte resistentie beïnvloedt de effectiviteit van natuurlijke vijanden van herbivoren door bijvoorbeeld de emissie van vluchtige herbivoren-geïnduceerde secundaire plantmetabolieten die natuurlijke vijanden aantrekken (Karban & Baldwin, 1997 Dicke & Baldwin, 2010). Secundaire plantmetabolieten die directe resistentie mediëren, kunnen echter niet alleen herbivoren aantasten. Ze kunnen ook de natuurlijke vijanden van herbivoren negatief beïnvloeden, hetzij direct door zich te voeden met de herbivoor die de secundaire metabolieten bevat, hetzij indirect door verminderde kwaliteit van gastheer of prooi (Franciscus et al., 2001a Harvey, 2005 Ode, 2006). Dit kan leiden tot een conflict tussen directe en indirecte plantresistentie (Sznajder & Harvey, 2003 Gols & Harvey, 2009). Op enkele uitzonderingen na (zie Sznajder & Harvey, 2003 Gols & Harvey, 2009 en referenties daarin), worden directe en indirecte weerstandsstrategieën meestal onafhankelijk bestudeerd, zonder rekening te houden met het potentiële evolutionaire conflict daartussen.

Om effecten van secundaire plantmetabolieten op natuurlijke vijanden van herbivoren te bestuderen, richten we ons op glucosinolaten. Glucosinolaten zijn een groep secundaire metabolieten die kenmerkend zijn voor de plantenfamilie Brassicaceae en die aanzienlijke variatie vertonen in concentraties tussen en binnen soorten van deze familie ( Gols et al., 2008 van Dam et al., 2009 ). Wanneer herbivoren plantenweefsels beschadigen, worden glucosinolaten blootgesteld aan myrosinasen, enzymen die ruimtelijk gescheiden zijn van glucosinolaten in intacte plantenweefsels. Myrosinasen breken glucosinolaten af ​​tot verbindingen zoals (iso)thiocyanaten en nitrillen, onder meer afhankelijk van de zijketen van het glucosinolaat. Deze hydrolyseproducten zijn giftig voor een grote verscheidenheid aan insecten (Bones & Rossiter, 2006 Halkier & Gershenzon, 2006). Glucosinolaten en hun afbraakproducten hebben een negatief effect op generalistische herbivoren van insecten, bijvoorbeeld door voedsel te ontmoedigen of overleving te verminderen (Halkier & Gershenzon, 2006 Hopkins et al., 2009 ). Gespecialiseerde herbivoren van koolsoorten hebben daarentegen speciale aanpassingen ontwikkeld om glucosinolaten te ontgiften ( Ratzka et al., 2002 Wittstock et al., 2004 ), en gebruik deze verbindingen als stimulerende middelen voor de voeding of het leggen van eitjes (van Loon et al., 1992 Mijlen et al., 2005 ). Glucosinolaten beïnvloeden ook organismen op hogere trofische niveaus. Verschillende gespecialiseerde natuurlijke vijanden van herbivoren worden aangetrokken door vluchtige afbraakproducten van glucosinolaten (Bradburne & Mithen, 2000 Blande et al., 2007 Mama et al., 2008 ). Glucosinolaten uit de waardplant kunnen echter ook een negatieve invloed hebben op natuurlijke vijanden die zich voeden met glucosinolaatbevattende herbivoren ( Francis et al., 2001b Vanhaelen et al., 2002 Sznajder & Harvey, 2003 ). Sommige gespecialiseerde herbivoren sekwestreren glucosinolaten uit de waardplant en gebruiken deze als verdediging tegen hun natuurlijke vijanden (Müller et al., 2001 Bruggen et al., 2002 Müller & Brakefield, 2003 ). Vastlegging van glucosinolaten door de herbivoor Brevicoryne brassicae Van L. (Hemiptera: Aphididae) is bijvoorbeeld aangetoond dat het de prestaties van generalistische roofdieren zoals lieveheersbeestjes vermindert (Franciscus et al., 2001b Kazana et al., 2007 Pratt, 2008 ).

De doelstellingen van deze studie waren (i) het testen van herbivoren-gemedieerde effecten van glucosinolaten op de prestaties van twee generalistische predatoren, de marmelade-zweefvlieg (Episyrphus balteatus de Geer Diptera: Syrphidae) en de gewone groene gaasvlieg (Chrysoperla carnea Stephens Neuroptera: Chrysopidae) en (ii) om te testen of intraspecifieke plantvariatie de prestaties van predatoren beïnvloedt. De roofdieren werden ook gevoed B. brassicae of Myzus persicae Sulzer (Homoptera: Aphididae) gekweekt op vier witte kool (Brassica oleracea L. convar. hoofdletter var. alba) cultivars waarvan eerder is aangetoond dat ze verschillen in hun glucosinolaatprofielen en resistentie tegen herbivoren (Broekgaarden et al., 2008 Poelman et al., 2008 Kabouw et al., 2010 ). Brevicoryne brassicae en M. persicae verschillen in de concentratie van glucosinolaten, evenals in de aanwezigheid van toxische hydrolyseproducten van deze glucosinolaten. Brevicoryne brassicae sequestreert glucosinolaten uit het floëem van de waardplant en bevat door bladluizen geproduceerde myrosinasen ( Jones et al., 2001 Francis et al., 2002 ). Bij weefselbeschadiging door carnivoren slaan de gesekwestreerde glucosinolaten in B. brassicae in contact komen met bladluismyrosinasen, waardoor er giftige afbraakproducten ontstaan ​​(Bridges et al., 2002 Kazana et al., 2007 ). Myzus persicae sekwestreert geen glucosinolaten, maar scheidt ze uit in de honingdauw, en bevat geen myrosinasen die de in de darm aanwezige glucosinolaten zouden kunnen afbreken tot giftige afbraakproducten ( Francis et al., 2001b). Bladluispredatoren zullen daarom bij het vreten hoge concentraties giftige glucosinolaatafbraakproducten tegenkomen B. brassicae, maar niet bij het voeden M. persicae. We veronderstelden dat, op basis van het verschil in concentraties van glucosinolaten en hun afbraakproducten, de prestatie van C. carnea en E. balteatus zal lager zijn wanneer gevoed B. brassicae dan wanneer gevoed M. persicae. Verder verwachten we dat variatie in glucosinolaatsamenstelling tussen de waardplantcultivars de glucosinolaatsamenstelling van de bladluizen die zich voeden met deze cultivars zou beïnvloeden, evenals de mogelijke vorming van afbraakproducten (afhankelijk van de identiteit van de zijketen, zie hierboven), en daarmee de prestaties van de natuurlijke vijanden die zich met deze bladluizen voeden.

Effecten van sekwestratie van glucosinolaten door B. brassicae op bladluispredatoren (voornamelijk lieveheersbeestjes en zweefvliegen) zijn al eerder getest (zie bijvoorbeeld Francis et al., 2001b Kazana et al., 2007 Pratt, 2008 ). Eerdere studies rapporteerden vaak (i) alleen de glucosinolaatconcentraties in de waardplant, en niet in het prooiinsect zelf, of (ii) koppelden de glucosinolaatconcentraties in het totale bladmateriaal aan de glucosinolaatconcentraties in de bladluis, terwijl bladluizen niet op bladweefsel kauwen, maar voeden zich uitsluitend met floëemsap. Onze studie presenteert nieuwe gegevens omdat we glucosinolaatconcentraties hebben geanalyseerd, evenals profielen in het floëemsap en de bladluizen die zich voeden met dit floëemsap. Dit resulteerde in een gedetailleerde vergelijkende analyse van de effecten van glucosinolaatsekwestratie van een gespecialiseerde bladluis op twee van zijn belangrijkste roofdiersoorten, waarvan één, de groene gaasvlieg, nog niet het onderwerp is geweest van het testen van de effecten van glucosinolaten op de prestaties. We bespreken de effecten van intraspecifieke plantvariatie in glucosinolaatsamenstelling op bladluis-predator interacties in de context van een mogelijk conflict tussen directe en indirecte plantresistentie.


Bijschriften

Afb. 148 . Vrouwelijke Duitse kakkerlak, Blattella germanica, met aangehechte oötheca kort voordat het werd gedropt.

Afb. 149 . Ontwikkelingsperioden voor 4 soorten kakkerlakken bij een constante temperatuur van 82 ° F (28 ° C) en een relatieve vochtigheid van 70% (kortere balk in elk paar) en bij normale kameromstandigheden. Vermindering van de maat van de staaf voor de oosterse kakkerlak duidt op een mogelijke 2-jarige cyclus voor sommige individuen. (Van Gould en Deay, 1940.).

Afb. 150 . Karakteristieke rustpositie van een Duitse kakkerlak in een smalle spleet. (Van P.B. Cornwell [1968], De kakkerlak, met dank aan Hutchinson Publishing Group, Ltd.).

Afb. 151 . Oöthecae van de bruinbandkakkerlak, Supella longipalpa, omdat ze kenmerkend in clusters op verticale oppervlakken worden afgezet.

Afb. 152 . Amerikaanse kakkerlak, Periplaneta americana (nimf).

Afb. 153 . Mediane lengtedoorsnede van een Duitse kakkerlak die was achtergelaten op een afzetting van gekleurd boorzuur tot "knockdown". De donkere darminhoud toont het punt dat het boorzuur in het darmkanaal bereikt.

Afb. 154 . Op een vrachtwagen gemonteerde, benzineaangedreven centrifugaalblazer voor het aanbrengen van insecticidestof in het rioolstelsel. Afb. 155 . Picturale sleutel tot gemeenschappelijke binnenlandse vliegen in de Verenigde Staten. (Van Scott en Littig, 1962.) Afb. 156. Morfologische kenmerken van de gegeneraliseerde vlieg (bovenkant) en genummerde vleugeladers (onderkant) gebruikt voor de identificatie van soorten. (Van Dodge, 1954.).

Afb. 157 . Hoofd en thorax van het mannetje (links) en vrouwelijke huisvlieg, met verschil in breedte van de ruimte tussen de ogen. (Foto door Stennett S. Heaton, met dank aan Shell Chemical Company.).

Afb. 158 . Huisvlieg, Musca domestica. Eieren, larve, nieuw ontwikkelde pop en oudere pop. (Elke schaalverdeling hieronder vertegenwoordigt een zestiende inch, of ongeveer 1,5 min.).

Afb. 159 . gezicht vlieg, Musca Autumnalis. (Tekening door Ruth DeNicola.) Fig. 160. Gedomesticeerde vliegen (vrouwtjes). A, huisvlieg, Musca domestica, B, stabiele vlieg, Stomoxys calcitrans C. valse stabiele vlieg, Muscina stabulans D, kleine huisvlieg, Fannia canicularis. (Van B. Greenberg [1971], Vliegen en ziekte, met dank aan Princeton University Press.).

Fig. 161. Zwarte vuilnisvlieg, Ophyra leucostoma (vrouwelijk). (Van B. Greenberg [1971], Vliegen en ziekte, met dank aan Princeton University Press.).

Afb. 162. Huisvliegje, Fannia canicularis. Van links naar rechts: volwassen vrouwelijke pop dorsaal (links) en ventrale aanzichten van de larve. (Foto door Stennett S. Reaton, met dank aan Shell Chemical Company.).

Afb. 163. Eieren van de kleine huisvlieg, Fannia canicularis (links) en kustvliegen, Fannia femoralis. (Foto door Stennett S. Heaton, met dank aan Shell Chemical Company.).

Afb. 164. Kustvlieg, Fannia femoralis. Linksboven, volwassen vrouw rechtsboven, pop onderkant, dorsale, laterale en ventrale weergaven van de larve. (Foto door Stennett S. Heaton, met dank aan Shell Chemical Company.).

Afb. 165 . Clustervlieg, Pollenia rudis. (Tekening door Ruth DeNicola.).

Afb. 167 . Blaas vliegen (vrouwtjes). EEN, Calliphora vicina B, Phaenicia sericata C, Phormia regina NS, Protophormia terraenovae. (Van B. Greenberg [1971], Vliegen en ziekte, met dank aan Princeton University Press.).

Afb. 168 . Een vleesvlieg, Sarcophaga haemorrhoidalis (vrouwtje). (Uit B. Greenberg [1971], Flies and Disease, met dank aan Princeton University Press.).

Afb. 169 . Azijn vlieg, Drosophila melanogaster (vrouwelijk). (Van B. Greenberg [1971], Vliegen en ziekte, met dank aan Princeton University Press.).

Afb. 170 . Huisaantastende mieren. A, Argentijnse mier, Iridomyrmex humilis, B, Iridemyrmex pruinosus C, langdoornige oogstmier, Veromessor andrei, D, gitzwarte oogstmier, Veromessor pergandei E, westerse groothoofdige mier, Pheidole hyatti, F, Californische acrobaat mier, Crematogaster californica. (Met dank aan R.R. Snelling.).

Afb. 171 . Argentijnse mier, Iridomyrmex humilis (werknemer).

Afb. 172 . Langstaartige oogstmier, Veromessor andrei.

Afb. 173 . Californische acrobaatmier, Crematogaster californica.

Afb. 174 . Huisaantastende mieren. A, farao mier, Monomorium faraonis D, kleine zwarte mier, Monomorium minimum, c, dief mier, Solenopsis molesta D, bestratingsmier, Tetramorium caespitum E, fluweelachtige boommier, Liometopum occidentale F, piramide mier, Dorymyrmex pyramicus. (Met dank aan R.R. Snelling.).

Afb. 175 . A, tweekleurige piramidemier, Dorymyrmex bicolor D, geurige huismier, Tapinoom zittend C, gekke mier, Paratrechina longicornis, d, kleine honingmier, Prenolepis imparis e, Lasius niger F, Lasius pallitarsis. (Met dank aan R.R. Snelling.).

Afb. 176 . Gevleugelde vrouwtjes van de geurige huismier, Tapinoom zittend.


Methoden:

Experimenteel overzicht

We gebruikten een experiment op landschapsniveau met manipulatieve en observatiecomponenten om de effecten van bosfragmentatie op intraspecifieke waardplantkwaliteit en rupssterfte als gevolg van parasitoïden te meten. In de zomers van 2017 en 2018 verzamelden we rupsen en bladeren van gematigde loofbossen in Connecticut (VS), variërend in grootte met twee ordes van grootte. We vergeleken het bladwatergehalte van planten die werden gekweekt in kleine en sterk gefragmenteerde bossen of grote, aaneengesloten bossen. Rupsen werden gefokt in laboratoriumomgevingen om hun groei-efficiëntie (prestaties in reactie op de kwaliteit van de waardplant) te bestuderen op bladeren verzameld uit kleine en grote bospercelen. Bovendien stelde de laboratoriumopfok ons ​​ook in staat om relatieve parasitismepercentages te kwantificeren van rupsen die zijn verzameld in bospercelen van verschillende grootte.

Studielocaties

Onze onderzoekslocaties besloegen een gebied van 3.500 km 2 in centraal en oostelijk Connecticut, VS, waar het landschap bestaat uit stukken Northeastern Coastal Forest (Olson et al., 2001) omringd door een matrix van voorstedelijke en landbouwgrond (Figuur 1) . We hebben gebruik gemaakt van bestaande bospercelen met een oppervlakte van 2,93 tot 1013 ha (tabel 1). Bospatches werden in blokken geselecteerd, waarbij elk blok 2𠄳 fragmenten van contrasterend gebied bevatte, zodat elk klein bosfragment (㱐 ha) gepaard ging met een groot bosfragment (𾈀 ha) en soms een extra middelgroot bosfragment (50� ha). De opname van fragmenten van een contrasterend gebied binnen elk blok zorgde ervoor dat de fragmentgroottes ruimtelijk werden afgewisseld om problemen met ruimtelijke autocorrelatie in de statistische analyses te voorkomen. Bosgrenzen varieerden en omvatten tweebaanswegen, grote snelwegen, open plekken voor hoogspanningsleidingen en woonwijken. Veel van de locaties in de klasse van kleine oppervlakten worden begrensd door grote randen zoals wegen, snelwegen met meerdere rijstroken, open plekken voor hoogspanningslijnen, residentiële ontwikkeling of industriële of commerciële voorzieningen. Binnen elk bosgebied hebben we onze verzameling beperkt tot hooggelegen gebieden die qua bossamenstelling vergelijkbaar waren, voornamelijk volwassen Quercus alba (witte eik), Quercus rubra (rode eik), Acer rubrum (Rode esdoorn), Acer saccharum (suikeresdoorn), Carya spp. (hickories), en Betula lenta (zwarte berk). Gemeenschappelijke houtachtige understory-soorten waren: Hamamelis virginiana (toverhazelaar), Kalmia latifolia (berglaurier), Ostrya virginiana (Amerikaanse haagbeuk) en Carpinus caroliniana (Amerikaanse haagbeuk). Plantengemeenschappen waren relatief homogeen over de verschillende locaties. We hebben geen gegevens verzameld in de buurt van patchranden, hoewel zowel de kleine als de grote sites doorgaans meer exotische plantensoorten aan de rand herbergden.

Figuur 1. Kaart van Connecticut met bosfragmenten in het groen, provinciegrenzen in het zwart en inzet met de positie van Connecticut in de Verenigde Staten. Op de kaart van Connecticut zijn onze 25 onderzoekslocaties geplaatst, verspreid over een gebied van 3.500 km 2 in het oost-centrale Connecticut. Experimentele blokken worden weergegeven met verschillende kleuren en het fragmentgebied wordt aangegeven met een vorm. Grote fragmenten zijn 𾈁 ha, middelgrote sites zijn 51� ha en kleine sites zijn 㱐 ha. Zie Tabel 1 voor meer site- en blokinformatie.

tafel 1. De gebruikte bossites varieerden in grootte met twee ordes van grootte.

Planten

We bestudeerden groeiprestaties en parasitisme van rupsen verzameld van A. rubrum en H. virginiana omdat deze plantensoorten in alle bosgebieden algemeen voorkwamen en consequent zowel voedingsspecialisten als generalistische rupsen herbergden.

Rupsen

Rupsen van verschillende larvale stadia werden verzameld uit A. rubrum en H. virginiana takken en jonge boompjes op 28 boslocaties gedurende dezelfde periode van 6 weken in juni en begin juli 2017 en 2018. In totaal werden 882 rupsen verzameld, die 49 soorten vertegenwoordigen. We slaan takken met een houten deuvel om rupsen van takken op een canvasdoek van 1 m 2 te schudden (Wagner, 2005). Alle rupsen met een lengte van E1 cm werden verzameld en afzonderlijk in plastic flesjes van 33 ml geplaatst met een blad van de waardplant waarop ze werden gevonden. Rupsen werden verzameld met gelijke bemonsteringsinspanningen in elke patch als onderdeel van een gelijktijdig onderzoek naar de kracht van vogels en mieren predatie in bosplekken van verschillende grootte. De gemeenschapssamenstelling van rupsensoorten was vergelijkbaar tussen percelen van verschillende grootte, aangezien de gebruikte waardplanten een typische en consistente gemeenschap herbergen van gespecialiseerde rupsen die zich uitsluitend voeden met ofwel A. rubrum of H. virginiana, respectievelijk, en voedingsgeneralistische rupsen die zich voeden met veel van de hardhoutsoorten die in deze bossen worden aangetroffen. Voor rupssoorten waarvan E5 individuen zijn verzameld, werd 94% (16/17) van de algemene soorten in de voeding en 100% (9/9) van de soorten die gespecialiseerd zijn in voeding, gevonden in zowel grote als kleine plekken.

Om de voedingsbreedte van rupsensoorten te karakteriseren, hebben we elke rups tot op soortniveau geïdentificeerd, zodat we voor elke rupssoort waardplanten konden samenstellen met behulp van onze eigen gegevens en gepubliceerde bronnen (Wagner et al., 2002, 2011 Wagner, 2005). Op basis van deze waardplantrecords hebben we paarsgewijze fylogenetische afstanden tussen houtachtige gastheren van elke rupssoort berekend met behulp van een grote fylogenie van zaadplanten (Smith en Brown, 2018). Het gemiddelde van deze paarsgewijze fylogenetische afstanden werd vervolgens gebruikt als een kwantitatieve maatstaf voor de voedingsbreedte voor elke rupssoort (Figuur 2).Op basis van deze kwantitatieve maatstaf voor de breedte van het dieet, lijkt de hier bestudeerde rupsgemeenschap discreet in twee groepen te passen (specialist of generalist). Rupsen die planten van één taxonomische familie geheel of grotendeels consumeren, werden als voedingsspecialisten beschouwd, terwijl rupsen die gewoonlijk planten uit de plantenfamilie E1 consumeren, werden beschouwd als voedingsgeneralisten (Figuur 2). Daarom evalueren we alle analyses met behulp van de discrete dieetbreedtedescriptoren, “specialist” en “generalist” om analyses en interpretatie eenvoudiger te maken. Kleine steekproeven van rupsensoorten maakten vergelijkende analyses op rupssoortniveau onmogelijk.

Figuur 2. Een vergelijking van de continue meting van de voedingsbreedte van elke rupssoort (gemiddelde fylogenetische afstand tussen waardplantensoorten) en categorisch gedefinieerde specialistische en generalistische subsets van de rupsgemeenschap. Horizontale balken vertegenwoordigen de mediaan, kaderranden vertegenwoordigen het 1e en 3e interkwartielbereik, snorhaarpunten vertegenwoordigen het minimum en maximum, en punten zijn uitbijters. Uitschieters vertegenwoordigen rupssoorten met kleine steekproefomvang.

Experimentele methodes

Herbivore prestatietest van waardplantkwaliteit

Om de hypothese te testen dat bosfragmentatie de intraspecifieke kwaliteit van waardplanten als voedsel voor rupsen kan veranderen, hebben we alle in het veld verzamelde rupsen van beide jaren onder gecontroleerde omstandigheden in een laboratoriumomgeving gekweekt. We hebben de variatie in voedselkwaliteit voor elke waardplantsoort gemeten als de variatie in groei-efficiëntie van deze in het laboratorium gekweekte rupsen. Bij aankomst in het laboratorium werd elke rups afzonderlijk in een plastic beker van 160 ml met een deksel geplaatst en 24 uur uitgehongerd voorafgaand aan de eerste weging om het wegen van de darminhoud te voorkomen en om rekening te houden met verschillen in larvale instar tussen rupsen op het moment van verzameling. Na verhongering werd elke rups gewogen tot op 1 mg nauwkeurig en werd willekeurig een dieetgroep toegewezen van bladeren uit kleine (<0003C50 ha) of grote (<0003E200 ha) bossen. Elke rups in de test ontving alleen bladeren van de willekeurig toegewezen behandelingsgroep en van de waardplantsoort waarop hij was verzameld. Elke dag ontving elke rups in de test nieuwe bladeren van een partij in het veld verzamelde bladeren (zie hieronder). De bladeren die in de test werden gebruikt, werden niet langer dan 5 dagen bewaard. Vijf dagen gesloten opslag bij 4ଌ had geen effect op het bladwatergehalte voor beide waardplantensoorten (lineaire regressie, Popslag.duur > 0.05, gegevens niet getoond).

Als maatstaf voor het totale geconsumeerde voedsel, werden de fecale pellets van elke rups in de test dagelijks verzameld en aan het einde van de test gedroogd tot een constante massa. Rupsen voltooiden de test na het verpoppen. Vervolgens werden de poppen opgeofferd door een nacht te bewaren bij �ଌ, en vervolgens gedroogd tot constante massa. Veel rupsen die voor de kweek naar het laboratorium werden gebracht, stierven ofwel door onbekende oorzaken (N = 468), kort na verzameling verpopt (N = 25), werden geparasiteerd (N = 71), of had onvolledige gegevens (N = 31) en werden uitgesloten van de test. Hoewel bij geen van de rupsen die stierven door onbekende oorzaken parasitoïden tevoorschijn kwamen, is het mogelijk dat sommige van deze individuen geparasiteerd waren. We hebben geen kadavers ontleed om de doodsoorzaak te bevestigen. Het aandeel rupsen dat stierf door onbekende oorzaken was vergelijkbaar tussen de behandelingsgroepen (χ 2 = 0,01, df = 1, P = 0,91). Evenzo had het feit of rupsen werden verzameld uit grote of kleine bosfragmenten weinig invloed op onbekende sterfte (χ 2 = 1,71, df = 1, P = 0.19).

Bladwatergehalte

Om de hypothese te testen dat bosfragmentatie de fenotypische variatie in planteigenschappen verandert, vergeleken we het watergehalte van bladeren van A. rubrum en H. virginiana verzameld op 21 bosgebieden, variërend in grootte van 3 tot 1.013 ha in de zomer van 2018. Het watergehalte in bladeren is een betrouwbare maatstaf voor de voedselkwaliteit voor folivoren van gematigde bomen, omdat het vaak positief correleert met de groeisnelheid van herbivoren, bladstikstof en de algehele smakelijkheid (Mattson en Scriber, 1987). De bladeren werden naar het laboratorium getransporteerd in verzegelde plastic zakken die in een koeler met ijs werden bewaard. In het laboratorium werden de bladeren bewaard in verzegelde plastic zakken met een vochtige papieren handdoek en gekoeld bij 4°C. Bij aankomst in het laboratorium werden willekeurig geselecteerde bladeren van elke waardplant op elke locatie gewogen tot op 1 mg nauwkeurig. De bladeren werden vervolgens gedurende 1 week bij 40°C gedroogd, of totdat stabiele droge massa's waren bereikt. Het bladwatergehalte werd berekend als de verhouding van de watermassa tot de verse massa. Hoewel bladeren die werden gebruikt voor metingen van het watergehalte lukraak werden geselecteerd, hebben we opzettelijk bladeren vermeden die niet representatief waren voor de bladeren die aan rupsen zouden worden gevoerd. Dat wil zeggen dat bladeren met necrotische randen, bruinverkleuring, extreme grootte of andere afwijkingen niet werden gebruikt in de studie naar het bladwatergehalte of de prestatietest.

Parasitoïde opkomst

Tijdens de prestatietest werden alle rupsen met parasitoïden uit de test verwijderd en geregistreerd. In 2018 hebben we deze gegevens aangevuld door 189 rupsen afzonderlijk te kweken die in het veld waren verzameld op 26 locaties binnen hetzelfde fragmentatienetwerk dat werd gebruikt in de prestatietest. Alleen rupsen van A. rubrum en H. virginiana werden verzameld. Deze aanvullende rupsen werden afzonderlijk gekweekt in plastic bekers van 160 ml onder vergelijkbare laboratoriumomstandigheden als de prestatietest.

Gegevensanalyse

Alle analyses zijn uitgevoerd in R, versie 3.5.1 (R Core Team., 2018).

De groei-efficiëntie, gekwantificeerd als de droge massa van de pop per eenheid droge fecale massa, werd gebruikt als een maatstaf voor de kwaliteit van de waardplant vanuit het perspectief van de herbivoren. De groei-efficiëntie werd gekwantificeerd als de helling van de relatie tussen Log10 (droge popmassa) en Log10 (droge fecale massa) (Singer, 2001). De groei-efficiëntie is de hoeveelheid groei per verbruikte eenheid plantaardig materiaal, met fecale massa als maatstaf voor de hoeveelheid verbruikt plantaardig materiaal. Variatie in deze helling duidt op variatie in rupsgroei-efficiëntie en interacties tussen covariaten (bijv. Bladoorsprong en rupsendieetbreedte) en de relatie tussen droge fecale massa op droge popmassa meet het effect van covariaten op groei-efficiëntie. We gebruikten een lineair mixed-effects-model (Bates et al., 2015) om variatie in Log . te analyseren10 (droge popmassa) over individuele rupsen als functie van Log10 (droge fecale massa), bladoorsprong (kleine of grote bosplekken), het jaar waarin de rups is gefokt (2017 of 2018), waardplantsoorten en de breedte van het rupsdieet. Om te kwantificeren hoe rupsgroei-efficiëntie varieert tussen voedingsgeneralisten en specialisten, hebben we een tweerichtingsinteractie tussen dieetbreedte en log opgenomen.10 (droge ontlasting). Om te bepalen of deze efficiëntie wordt beïnvloed door factoren zoals bladoorsprong en jaar, hebben we elk van deze factoren ook opgenomen in een drievoudige interactie met dieetbreedte en Log10 (droge ontlasting). We lieten het onderscheppen en het effect van rupsensoorten variëren tussen individuen, aangezien normaal verdeelde willekeurige effecten (willekeurig intercept en hellingsmodel) rekening hielden met de variatie tussen soorten in zowel Log10 (droge popmassa) en groei-efficiëntie. In voorlopige analyses werd de initiële massa van de rupsen als covariaat toegevoegd. Deze term veranderde echter de groei-efficiëntie in geen enkele iteratie van het model en werd vervolgens verwijderd uit verdere analyses. De rupsen in dit experiment kregen bladeren van kleine of grote bospercelen uit meerdere blokken. Als gevolg hiervan kunnen we de variantie die is gekoppeld aan het blok niet scheiden van de foutvariantie.

Om het effect van bosfragmentatie op het bladwatergehalte te kwantificeren, gebruikten we een gegeneraliseerd lineair model met gemengde effecten met een Beta-foutverdeling (Brooks et al., 2017) om het bladwatergehalte te modelleren als een functie van het bosfragmentgebied, waardplantsoort, verzameling datum en hun twee- en drierichtingsinteracties. Afzonderlijke onderscheppingen voor de verzamelplaats werden gemodelleerd als normaal verdeelde willekeurige effecten. Omdat gekoelde opslag het bladwatergehalte niet veranderde, hebben we metingen van bladeren verzameld die gedurende 5 dagen opslag zijn genomen.

De kans op sterfte door parasitoïden werd gemodelleerd als een functie van het bosfragmentgebied, de breedte van het dieet en hun wederzijdse interactie met behulp van een gegeneraliseerd lineair model met gemengde effecten (Bates et al., 2015) uitgaande van een binomiale foutverdeling. Afzonderlijke onderscheppingen voor blok en verzamelplaats (genesteld in blok) werden gemodelleerd als normaal verdeelde willekeurige effecten. Alle records van parasitisme werden samengevoegd over jaren en boomsoorten om de steekproefomvang te vergroten. Voorlopige analyses bevestigden dat noch de dagen van verzameling tot verpopping, noch de datum van verzameling enig effect hadden op de kans op parasitisme. Deze termen zijn dan ook niet opgenomen in het uiteindelijke model. We hebben het gebrek aan ruimtelijke autocorrelatie in de residuen bevestigd door semi-variogrammen van de residuen te onderzoeken (geen trend waargenomen) en de autocorrelatiecoëfficiënt van Moran's I te berekenen (l = 𢄠.03, P = 0.635).

Het schatten van betrouwbaarheidsintervallen en het maken van formele conclusies uit gegeneraliseerde lineaire gemengde modellen (GLMM's) wordt bemoeilijkt door het ontbreken van een standaardmethode voor het berekenen van de noemer vrijheidsgraden geassocieerd met referentieverdelingen. Een flexibele en robuuste benadering voor het construeren van betrouwbaarheidsintervallen (CI's) rond de parameterschattingen van GLMM's is parametrische bootstrapping (Davison en Hinkley, 1997 Gelman en Hill, 2007). We simuleerden 1.000 sets responsgegevens van de posterieure verdeling van de parameterschattingen, pasten het model aan op elke gesimuleerde dataset en berekenden de 2,5 en 97,5% kwantielen van de parameterschattingen over de opnieuw aangebrachte modellen om hun 95%-betrouwbaarheidsintervallen te verkrijgen. We schatten bij benadering, tweezijdig P-waarden volgens de methodologie van Bagchi et al. (2011). We presenteren parameterschattingen op de schaal van de lineaire voorspeller met 95% CI's en bij benadering P-waarden.


Discussie

Predatiepercentages door Penthobruchus germaini varieerde aanzienlijk in Australië en tussen de jaren, maar zelfs de hoogste predatiecijfers waren vergelijkbaar met andere zaadsterftefactoren binnen de peul. De gemiddelde predatiecijfers waren in alle regio's en jaren minder dan 30%, ondanks dat de eidichtheid in sommige regio's gemiddeld bijna twee eieren per zaadje was. Modellering van de demografische effecten van de waargenomen predatiesnelheden van zaden viel buiten het bestek van deze studie, maar de verwachting is dat de effecten beperkt zullen zijn op basis van resultaten uit andere studies (zie Inleiding). Relatief lage predatie is ook waargenomen voor alle andere soorten bruchides die zijn uitgezet en geëvalueerd als biologische bestrijdingsmiddelen ( Julien & Griffiths 1998 Impson, Moran & Hoffmann 1999 Radford, Nicholas & Brown 2001 Paynter 2005 Raghu et al. 2005). De enige uitzondering die we konden vinden was de uni-voltijnse bruchide die per ongeluk op scotch bezem werd losgelaten (Cytisus scoparius (L.) Link) in het noordwesten van de VS, die meer dan 80% van de zaden vernietigde (Redmon, Forrest & Markin 2000).

We trekken drie hoofdconclusies met betrekking tot factoren die de predatiesnelheid van zaden beperken: (i) het vermogen van zaadvoeders om gastheerpopulaties te reguleren kan worden beperkt door zelfs een bescheiden aggregatie van eieren en algemeen geregistreerde niveaus van insectensterfte op of in het zaad (ii) zaad -voeders, met name multi-voltijnse soorten, slagen er gewoonlijk niet in om fluctuaties binnen het seizoen in de bron te volgen en (iii) met de mogelijke uitzondering van eiparasitisme, zijn de effecten van deze factoren op de predatiesnelheid van het zaad waarschijnlijk voorspelbaar voorafgaand aan de release van zaadvoeders in nieuwe omgevingen. Deze conclusies hebben belangrijke implicaties voor het gebruik van gespecialiseerde zaadvoeders om invasieve planten te reguleren.

Het effect van ovipositiepatroon en keversterfte op zaadpredatie

Eiverdelingen binnen zaadpopulaties werden consistent geaggregeerd in Noord-Australië en over onderzoeken en jaren heen. De waargenomen eierverdeling suggereerde dat eieren afzonderlijk werden gelegd en dat het aantal bezoeken door het leggen van eitjes per zaadje willekeurig was (omdat het gemiddelde vergelijkbaar was met de variantie bij lage eidichtheden), maar dat de zaden verschilden in aantrekkelijkheid voor de eierlaag, en/of zaden verschilden in hun blootstelling aan de eierlaag. Ei-aggregatie was relatief gering in vergelijking met sommige andere soorten, maar het resulteerde nog steeds in een aanzienlijke toename van de eidichtheden die nodig zijn om een ​​hoge eierbedekking te bereiken in vergelijking met wanneer eieren willekeurig waren verdeeld. Het belang van geaggregeerde distributies en klontering op discrete gastheren heeft veel aandacht gekregen als een mogelijk mechanisme om interspecifieke concurrentie te vermijden ( Rohlfs & Hoffmeister 2003 ), maar in het geval van zaadvoeders, en vanuit het perspectief van de gastheer, is het effect ervan is verminderde predatie van zaden.

De mate van uitkomen van eieren voor niet-geparasiteerde eieren verschilde statistisch niet tussen regio's, maar was het laagst wanneer het parasitisme van eieren het hoogst was, wat suggereert dat sommige eiersterfte het gevolg kan zijn van mislukt parasitisme. Het aantal uitkomen van veldeieren is goed te vergelijken met die uit een laboratoriumonderzoek in Argentinië, waar volwassenen een ideaal dieet van honing en stuifmeel kregen (C. 92·1%, N = 4173 Briano et al. 2002). Larvale en/of popsterfte (C. 62%) waren verrassend constant in de onderzochte regio's en jaren. Bovendien lijken substantiële onverklaarde sterfte van eieren, larven en poppen veel voor te komen bij zaadeters. Het niet uitkomen van eieren is gewoonlijk rond de 20% (de Steven 1981 Siemens & Johnson 1992 Sagnia 1994), hoewel het kan oplopen tot 50% (Traveset 1991). Dit omvat niet eieren die van het zaad vallen, die hoog kunnen zijn (Traveset 1991), maar waarschijnlijk niet significant zijn voor P. Germaini die zijn eitjes stevig aan het zaad plakt. Onverklaarbare larvale of popsterfte ligt vaak tussen 30 en 60% (Janzen 1977 de Steven 1981 Traveset 1991 Sagnia 1994). Deze algemeen gerapporteerde lage eieruitkomstsnelheden en hoge onverklaarbare larvale sterfte suggereren dat de eidichtheid voor veel zaadvoedende soorten meer dan acht per zaadje zou moeten zijn (uitgaande van een eierverdeling zoals voor P. Germaini) resulteren in predatie van ten minste 80% van de zaden. De vereiste eidichtheid zou aanzienlijk toenemen met toenemende geaggregeerde eierverdelingen en voor zaadvoeders die meer dan één persoon nodig hebben om een ​​​​zaadje te consumeren. De onverklaarde sterfte van onrijpe keverstadia kan daarom het aandeel zaden dat veel zaadvoederpopulaties zullen consumeren ernstig beperken.

Eiparasitisme was de enige sterftefactor die in onze studie werd gedetecteerd en die afhankelijk was van de eidichtheid. Een zeer vergelijkbaar resultaat werd gevonden voor de eiparasitoïde Uscana semifumipennis Girault op de zaadvoedende bruchid Stator limbatus (Hoorn) (Siemens & Johnson 1992). Een sterke dichtheidsafhankelijkheid van eiparasitoïden zal elke toename in larvale opkomst dempen, en dus zaadpredatie, als gevolg van een toename van de eidichtheid, zelfs bij de relatief lage eidichtheden die in onze studie zijn waargenomen. In ons studiesysteem betekent dit inderdaad dat onrealistische gemiddelde eidichtheden nodig zijn om 80% zaadpredatie te bereiken. Hoge eierparasitisme zal ook het vermogen van P. Germaini populaties om zaadpopulaties te volgen (van Huis et al. 1998). Eiparasitoïden worden zelden overwogen in onderzoek naar zaadroofdieren. Er zijn echter hoge percentages parasitisme geregistreerd voor andere soorten (Traveset 1991 Siemens & Johnson 1992 Sagnia 1994 Coetzer & Hoffmann 1997), zo niet universeel (Wang & Kok 1986).

Mogelijkheid om fluctuerende middelen te volgen

Variatie in eidichtheid binnen het seizoen was sterk gekoppeld aan fluctuaties in zaadbeschikbaarheid, wat het belang benadrukt van inzicht in de dynamiek van hulpbronnen binnen het seizoen en het vermogen van zaadroofdieren om die hulpbronnen te volgen bij het bepalen van de impact van zaadvoeders ( Solbrech & Sillen-Tullberg 1986 van Klinken 2005 Raghu et al. 2005). Zaaddynamiek op bomen is vooral belangrijk omdat: P. Germaini kevers vertoonden een sterke ovipositievoorkeur voor peulen aan de boom (Fig. 1 van Klinken 2005 ). De rijping van parkinsonia-peulen was relatief synchroon op elke locatie, vond ongeveer 6 weken vóór het vallen van de peulen plaats (van Klinken 2005, niet-gepubliceerde gegevens) en was consistent gecorreleerd met een daling van de eidichtheid, wat wijst op verzadiging van de predator. Eierdichtheden bereikten daarom geen piek op momenten dat de meeste zaden beschikbaar waren voor zaadvoeders, waardoor het totale jaarlijkse zaadverlies tot predatie werd beperkt (van Klinken 2005). Een vergelijkbaar resultaat is waargenomen wanneer de gastheer van multi-voltijnse zaadvoedende soorten kort na rijping wordt geconsumeerd door herbivoren van gewervelde dieren (Impson et al. 1999 Baes, de Viana & Saravia 2001 Radford et al. 2001). Multivoltijnse zaadvoeders lijken daarom slecht uitgerust om sterke fluctuaties binnen het seizoen effectief te volgen, wat een hoge zaadpredatie van de jaarlijkse zaadoogst voorkomt. Multivoltijnse zaadvoeders kunnen echter beter zijn in het volgen van variatie tussen jaar en tussen locaties in de timing van fluctuaties in hulpbronnen in onze studie, variatie in de seizoensgebonden timing van rijping van de peul met klimaatzone had geen duidelijk effect op het vermogen van P. Germaini om schommelingen in de beschikbaarheid van zaden te volgen. Daarentegen stelt synchronisatie tussen uni-voltiene insecten en hun gastheer hen in staat om scherpe pieken in de beschikbaarheid van hulpbronnen binnen het seizoen te benutten, maar ze zijn vaak minder in staat om te gaan met variaties tussen jaar en tussen locaties ( Redmon et al. 2000 Russell & Louda 2005). Inderdaad, alle voorbeelden die we konden vinden van zaadvoedende biologische bestrijdingsmiddelen die gastheerpopulaties reguleerden waren uni-voltien (bijv. Hoffmann & Moran 1998 Dennill et al. 1999 Redmon et al. 2000 ).

Aanbevelingen

Om een ​​effectief biologisch bestrijdingsmiddel te zijn, moet een zaadroofdier op het juiste moment van het jaar een voldoende hoge eidichtheid bereiken om het grootste deel van de jaarlijkse zaadoogst te dateren (van Klinken 2005). Onze modellering toonde aan dat de eidichtheid die nodig is om een ​​beoogde predatiesnelheid van het zaad te bereiken, wordt bepaald door het multiplicatieve effect van de manier waarop eieren over zaden worden verdeeld, en een breed scala aan sterftefactoren van onrijpe levensstadia van kever. In onze studie waren eierparasitisme en onverklaarbare larvale/poppensterfte de belangrijkste factoren, maar dit zal variëren met het studiesysteem. Maar zelfs zonder hoge onrijpe keversterfte, betekende het onvermogen om fluctuaties in zaadbeschikbaarheid binnen het seizoen te volgen, dat de predatie van het zaad nog steeds vrij laag zou zijn geweest in een tijd dat de meeste zaden beschikbaar waren (5-56%).Met uitzondering van eiparasitisme, elk van de factoren die we beschouwden als beperkte predatiesnelheden van zaden werkten onafhankelijk van de omgevingsomstandigheden en hun effecten in de doelomgeving zouden daarom voorspelbaar moeten zijn. Als dit gemeengoed is, zou het de selectie van effectieve zaadvoedende biologische bestrijdingsmiddelen moeten vereenvoudigen.

Het onvermogen van zaadroofdieren om fluctuaties in zaadbronnen door de tijd heen te volgen, was de belangrijkste factor die de predatie van zaden in ons studiesysteem beperkte. Strikte voorkeuren voor het leggen van eitjes, zoals voor zaden aan bomen, zullen tot gevolg hebben dat de fluctuaties binnen het seizoen toenemen. Onze resultaten suggereren dat multi-voltijnse insecten minder effectief zullen worden naarmate de fluctuaties in de bronnen binnen het seizoen groter zijn, en dat het omgekeerde zou kunnen gelden voor uni-voltijnse zaadvoeders. De relatieve werkzaamheid van multi-voltijnse en uni-voltijnse zaadvoeders kan daarom voorspelbaar zijn door rekening te houden met de voorkeur voor het leggen van eitjes voor zaadleeftijd en -positie, en de ruimtelijke en temporele fluctuaties in de beschikbaarheid van hulpbronnen binnen en tussen seizoenen.

Het vermogen van zaadroofdierpopulaties om fluctuerende hulpbronnen te volgen, zal worden gedempt door de populatie-effecten van zowel de manier waarop eieren over zaden worden verdeeld als de mortaliteit van onrijpe levensfasen. Hoewel we hun populatie-effecten niet rechtstreeks in overweging hebben genomen, is de impact van eiparasitisme waarschijnlijk bijzonder belangrijk omdat het de enige dichtheidsafhankelijke sterftefactor was. Hoewel parasitisme vaak lager is in het geïntroduceerde bereik vanwege een gebrek aan gespecialiseerde natuurlijke vijanden ( Torchin et al. 2003), is dit duidelijk niet altijd het geval. Ook is het voorspellen van het aantal parasitisme moeilijker dan het simpelweg voorspellen van de diversiteit van parasitoïden (van Klinken & Burwell 2005). Desalniettemin zouden de voorspellingen moeten verbeteren naarmate onze kennis van de parasitoïde fauna, en hun overvloed, in de doeldistributie van potentiële biologische bestrijders verbetert. Zo moeten nieuwe zaadvoeders die worden beschouwd als biologische bestrijdingsmiddelen voor invasieve planten in het droge en semi-aride Australië, over mechanismen beschikken om de bekende risico's van eierparasitoïden te vermijden.

Over het algemeen is het, gezien de meerdere onderling gerelateerde factoren die de predatiesnelheid van zaden beperken, niet verrassend dat zaadvoeders vaak niet de dichtheden bereiken die nodig zijn om gastheerpopulaties te reguleren. Dit suggereert voorzichtigheid bij het prioriteren van zaadvoeders voor biologische bestrijding en bij het bepleiten van het gebruik ervan als gezelschapssoort in agro-bosbouw. Het suggereert echter dat gedetailleerde pre-release studies die factoren kwantificeren die herbivorie kunnen beperken, nuttig zullen zijn voor het identificeren van de meest effectieve soorten voor biologische bestrijding, vooral wanneer de interacties tussen herbivoren, milieu en plantschade goed worden begrepen (Raghu & van Klinken 2006).


Discussie

Tot dusverre hebben slechts enkele onderzoeken aangetoond dat ionkanaalvormende peptiden van schimmeloorsprong kunnen fungeren als inductoren van een vroege stap in signaaltransductie van plantenverdediging, wat resulteert in afweerreacties van planten tegen verschillende aanvallers. Behandeling van bv Nicotiana tabacum met chrysospermin (geproduceerd door Apiocrea sp.) resulteerde in een verhoogde resistentie tegen infectie met het tomatenmozaïekvirus (Kim et al., 2000), en twee peptiden van Trichoderma virens geïnduceerde systemische bescherming tegen bladbacteriën in komkommer (Viterbo et al., 2007). ALA induceert vluchtige emissie in Lima boon (Phaseolus lunatus) en A. thaliana, evenals een toename van endogene niveaus van plantenhormonen zoals JA en SA (Engelberth et al., 2001 Chen et al., 2003). Tot dusverre heeft slechts één onderzoek het effect van ALA-behandeling op het gedrag van geleedpotigen onderzocht (M Dicke en H Dijkman, beschreven in Dicke en Van Poecke, 2002). Ze toonden aan dat roofmijten (Phytoseiulus persimilis) geven de voorkeur aan met ALA behandelde planten boven controle Limabonen. De geïnduceerde vluchtige stoffen in met ALA behandelde Lima-bonenplanten: TMTT, DMNT, MeSA en een sporenhoeveelheid linalool (Engelberth et al., 2001), zijn belangrijk gebleken voor het prooizoekgedrag van roofmijten (Dicke et al., 1990 De Boer et al., 2004). Een andere verbinding die aantrekkelijk is voor roofmijten, de monoterpeen (E)-β-ocimeen, en transcriptniveaus van een (E)-β-ocimeensynthase worden niet geïnduceerd door ALA in de vlinderbloemige soort Lima boon en Lotus japonicus (Arimura) et al. 2004, 2008).

de sluipwesp C. glomerata reageert op herbivoren-geïnduceerde vluchtige planten van Brassicaceous planten (Blaakmeer et al., 1994 Geervliet et al., 1996) en voelt zich ook aangetrokken tot B. oleracea planten die kunstmatig zijn opgewekt met JA (Bruinsma et al., 2009). In deze studie induceert de behandeling van spruitjesplanten met ALA de emissie van vluchtige stoffen die sluipwespen aantrekken. De sluipwesp C. glomerata geprefereerde ALA-behandelde spruitjesplanten boven controleplanten in drie van de vier geteste concentraties. ALA-behandeling van spruitjesplanten resulteerde niet in hogere emissies van TMTT, DMNT en MeSA zoals bij Limabonen (Tabel 1 Engelberth et al., 2001). Vanwege de grote variatie in vluchtige emissie na ALA-behandeling van spruitjesplanten die hier is geregistreerd, is het moeilijk om te bepalen welke verbindingen verantwoordelijk zijn voor het verschil in voorkeur van de parasitoïden. Het is niet bekend of de parasitoïden reageren op specifieke aantrekkelijke verbindingen, of op verhoudingen van aantrekkelijke en afstotende verbindingen, en of de reacties toenemen met de concentratie boven een bepaalde drempel. Verschillende studies suggereren dat vluchtige groene bladeren, zoals (Z)-3-hexen-1-ol, (E)-2-hexenaal, en (Z)-3-hexenylacetaat, zijn belangrijk voor de aantrekking van C. glomerata, maar ook andere verbindingen zoals terpenen zijn gesuggereerd als lokstoffen en zwavelverbindingen als insectenwerende middelen (Smid et al., 2002 Fatouros et al., 2005 Scascighini et al., 2005 Shiojiri et al., 2006een, B Soler et al., 2007). De totale emissie van vluchtige stoffen van JA- en JA+ALA-behandelde planten was groter dan die van controle- en ALA-behandelde planten. Mogelijk is de hogere vluchtige emissie van JA+ALA-behandelde planten verantwoordelijk voor de voorkeur van de parasitoïden voor deze planten boven ALA-behandelde planten. Toch kan een hogere vluchtige emissie niet de waargenomen parasitoïde keuzes in alle tests verklaren. Een onverwacht resultaat met betrekking tot de samenstelling van de vluchtige mengsels is de vergelijkbare respons van de parasitoïden op met ALA en JA behandelde planten, vooral gezien het feit dat ALA werd toegediend in een molaire dosis die 20 keer lager was dan die van JA. De totale emissie en samenstelling van vluchtige stoffen verschilde significant tussen deze twee behandelingen. Een reeks verbindingen werd met hogere snelheden uitgestoten door JA-behandelde planten vergeleken met ALA-behandelde planten (Tabel 1). Bij de twee behandelingen werden echter verschillende verbindingen met vergelijkbare snelheden uitgestoten. Deze verbindingen zouden voldoende kunnen zijn om de parasitoïden aan de planten te trekken. Verbindingen die in vergelijkbare hoeveelheden voorkwamen en de minste invloed hadden op de statistische scheiding van de groepen zijn TMTT, 3-pentanon, MeSA en (Z)-3-hexen-1-ol.

In Lima boon worden zowel JA als SA geïnduceerd door ALA-behandeling (Engelberth et al., 2000). Er is groeiend bewijs dat de JA- en SA-routes een negatieve wisselwerking met elkaar kunnen hebben, b.v. in tomaat (Pe༚-Cortes et al., 1993 Doares et al., 1995 Thaler et al., 2002B), tabak (Niki et al., 1998 Felton et al., 1999 Rayapuram en Baldwin, 2007), en A. thaliana (Gupta et al., 2000 Traw et al., 2003 Cipollini et al., 2004). Andere studies tonen echter aan dat de interacties tussen signaalroutes niet altijd negatief zijn, afhankelijk van de dosis en het tijdstip van toediening van de inducerende stof en de gemeten respons (Niki et al., 1998 Schenk et al., 2000 Thaler et al., 2002een, B). Voor de Brassicaceae plant A. thaliana er werd aangetoond dat zowel JA als SA betrokken zijn bij de geïnduceerde aantrekking van de parasitoïde C. rubecula tot P. rapae-aangetaste planten (Van Poecke en Dicke, 2002).

Een toename van SA als gevolg van ALA-behandeling remt de octadecanoïde route tussen OPDA en JA in Lima-bonenplanten, maar vanwege de langzame toename van SA treedt remming pas op na enkele uren, en dus na de typisch voorbijgaande JA-burst (Engelberth et al., 2001). Als behandeling met ALA een soortgelijk effect zou hebben op spruitjesplanten, zou toevoeging van JA aan met ALA behandelde planten de remming van de octadecanoïde route door ALA kunnen compenseren. In de huidige experimenten verhoogde de toevoeging van JA aan de ALA-behandeling van planten inderdaad de aantrekkelijkheid van planten voor de parasitoïden in vergelijking met met ALA behandelde planten, significant dus bij twee ALA-concentraties (5 μg ml 𢄡 en 20' x02009μg ml 𢄡 ALA) in combinatie met 0.05 mM JA (Fig. 3 ) en marginaal significant (0.058 <P π.088) in de andere vier combinaties. Vergelijking van de gedragsreacties in dual-choice tests met JA+ALA-behandelde planten versus JA-behandelde planten leverde echter niet zo'n duidelijk resultaat op. Alleen in de combinatie van JA en de hoogste concentratie ALA (50 μg ml 𢄡 ), verhoogde ALA de aantrekkelijkheid, zij het minder sterk bij de lagere JA-concentratie (0,05 mM) dan bij de hogere JA-concentratie ( 0,5 mM) (Fig. 3C, F). Deze gegevens geven aan dat ALA de aantrekkingskracht van parasitoïden verhoogde bij een molaire dosis die 20 keer lager was dan de JA-dosis waaraan het werd toegevoegd.

Fenotypische manipulatie door het gebruik van schimmelinductoren en fytohormonen kan ons begrip van de signaaltransductie van plantafweerreacties vergroten en kan meer inzicht geven in het gebruik van vluchtige aanwijzingen bij het zoeken naar gastheer door vleesetende geleedpotigen. Dit is duidelijk voor het gebruik van ALA in de eerder beschreven studies met Lima-bonen, waarin ALA een kwalitatief ander vluchtig mengsel induceert dan controleplanten, en de geïnduceerde verbindingen bleken aantrekkelijk te zijn voor roofmijten (Dicke et al., 1990 Engelberth et al., 2001 Dicke en Van Poecke, 2002 De Boer et al., 2004). Voor spruitjesplanten lijkt het reguleringsnetwerk zowel te verschillen van dat van limabonen als van dat van A. thaliana, en resulteert in kwantitatieve in plaats van kwalitatieve verschillen. In deze studie veroorzaakte ALA-behandeling een vluchtig mengsel in spruitjesplanten dat anders was dan het mengsel dat alleen werd veroorzaakt door mechanische schade. De parasitoïden werden aangetrokken door de met ALA behandelde planten, wat aantoont dat ALA, als een opwekker van een vroege stap in geïnduceerde plantafweer, een vluchtig mengsel induceert dat aantrekkelijk is voor parasitoïden. Hoewel JA-behandeling hogere vluchtige emissies veroorzaakte dan ALA-behandeling, resulteerde dit in een even aantrekkelijke aantrekkingskracht voor parasitoïden, maar JA werd toegepast in een aanzienlijk hogere dosis. Een combinatie van ALA en JA verhoogde de aantrekkelijkheid van de planten voor parasitoïden bij 20 μg ml 𢄡 of 5 μg ml 𢄡 ALA en 0,05 mM JA. Door verschillende behandelingen te combineren, zoals hier gepresenteerd, kunnen vergelijkingen worden gemaakt van het relatieve belang van specifieke stappen van de signaaltransductieroutes voor zowel vluchtige emissie van planten als indirecte geïnduceerde verdediging door parasitoïde aantrekking.


6: Week 6: Plagen, Roofdieren en Parasitoïden, Pt. II - Biologie

De informatie in deze nieuwsbrief

mag in geen enkele vorm worden gebruikt zonder de

toestemming van de specifieke auteur(s).

Bewerkt door C. Michael Smith, Professor, en John C. Reese, Professor, Afdeling Entomologie, Kansas State University, Manhattan, Kansas. Administratieve bijstand door Evelyn Kennedy.

Welkom van de afdeling Entomologie van de Kansas State University bij volume 26 van de International Plant Resistance to Insects Newsletter (IPRIN). We denken dat het huidige formaat van de nieuwsbrief onderzoekers van plantenresistentie helpt om verder te gaan in de wereld van digitale communicatie van de 21e eeuw. Aan iedereen die suggesties blijft doen voor verdere verbetering, hartelijk dank.

Voor degenen onder u die de nieuwsbrief voor het eerst lezen, verwelkomen wij uw opmerkingen en bijdragen. Als u items wilt bijdragen aan toekomstige nieuwsbrieven, moeten dit Word- of WordPerfect-bestanden zijn met een lengte van twee pagina's of minder (tabellen worden niet afgedrukt) en kunnen ze als bijlagen bij een e-mailbestand worden ingediend bij [email protected], of op 3,5" computerdiskette naar Evelyn Kennedy, Department of Entomology, Kansas State University, Manhattan, KS 66506-4004.

Informatie over andere soorten plantenresistentie tegen insecten blijft ook toegankelijk. De KSU Plant Resistance to Pests listserv, opgericht door Donna Schenck-Hamlin van de KSU Hale Library en nu beheerd door John Reese ([email protected]), is bedoeld voor continue informatie-uitwisseling tussen individuen wereldwijd die geïnteresseerd zijn in plantresistentie tegen plagen over vakbijeenkomsten, congressen en onderzoeksbeurzen, maar ook over nieuwe onderzoeksontwikkelingen op het gebied van plantresistentie tegen geleedpotigen en plantpathogenen. Om u te abonneren op het bulletin board, stuurt u een e-mailbericht naar: [email protected]>, met de onderwerpregel leeg en het bericht "SUB PRP voornaam achternaam."

Gebruik het e-mailadres [email protected]> om een ​​bericht te sturen naar de hele bulletinboard-groep. Informatie over plantenresistentie van de Kansas State University tegen insecten is beschikbaar op het wereldwijde web op http://www.oznet.ksu.edu/dp_entm/welcome.htm. Beschikbare items zijn onder meer de Painter Reprint Collection, archiefedities van IPRIN en nieuwe links van dit jaar naar gerelateerde websites, waaronder de Crop Science Society of America, CGIAR (Consultative Group for International Agricultural Research) en het Technology ISB Monthly News Report. Ook is er informatie beschikbaar over hoe u zich kunt abonneren op Plant Breeding News.

Bedankt voor uw interesse in de IPRIN 2000. Stuur uw suggesties voor verbetering naar Mike Smith op [email protected] of Mike Smith, Department of Entomology, Kansas State University, Manhattan, KS 66506-4004. Uw voortdurende steun, door middel van bijdragen en/of financiële hulp, wordt zeer op prijs gesteld. Financiële bijdragen kunnen worden gestuurd naar LaVona Francis, Department of Entomology, Kansas State University, Manhattan, KS 66506-4004, Attentie IPRIN.

14e tweejaarlijkse internationale workshop plantenresistentie tegen insecten

Artikelen uit de Verenigde Staten

Kramer, Morgan, Troon, Bailey, Howard

Reese, Reeck, Kofoid, Nagaraj, Campbell, Ma, Girma, Zhang

Flinn, Smith, Malik, Liu, Harvey, Starkey, Gill, Brown-Gudeira, Tolmay, Havlickova, Holubec

Baker, Burd, Elliot, Greenstone, Kindler, Mornhinweg, Porter, Shufran, Webster, Chen.

Reinert, George, Mackay, Smith, Davis, Read, Busey, Engelke

Balasubramani, Muthukrishnan, Sadakathulla, Subramanian, Ramanathan

14e Biënnale Int'l Plant Resistance to Insects Workshop

Colorado State University -- Fort Collins, Co

Data gehouden: 28-2-2000 tot 2-3-2000

Samenvattingen van presentaties gemaakt tijdens de Afgestudeerd studentensymposium: Tri-trofische interacties en de impact van waardplantresistentie op niet-doelorganismen.

14 e Biënnale, INTERNATIONALE WORKSHOP VOOR PLANTENWEERSTAND TEGEN INSECTEN, 29 februari - 2 maart 2000, Fort Collins, Colorado.

Organisator/Moderator: Kevin A. Shufran, USDA-ARS, 1301 N. Western Rd., Stillwater, OK 74075

Vetgedrukte letters geven de presenterende auteur aan.

Tritrofische interacties tussen tabaksknopworm, (Heliothis virescens, Lepidoptera: Noctuidae), een sluipwesp van de Budworm (Campoletis sonorensis, Hymenoptera: Ichneumonidae) en Budworm-resistente tabak . Juba, T.R., Sorenson, C.E., Southern, P.S. Afdeling Entomologie, North Carolina State University, Raleigh, NC 27695

Effectieve bestrijding van plagen van rooktabak vereist verschillende componenten, waaronder insectendodende sprays, lokaas, nuttige insecten en, recentelijk, resistentie tegen waardplanten. Het begrijpen van interacties tussen verschillende managementstrategieën vergemakkelijkt de integratie ervan in één systeem. Tabak CU 263 en CU 370 zijn gefokt op resistentie tegen de tabaksknopworm (Heliothis virescens), die zich voedt met de zich ontwikkelende vegetatieve groei van de plant. Campoletis sonorensis, een belangrijke natuurlijke vijand van de knopwormlarven in North Carolina, parasiteert het tweede en derde stadium van de knopworm. Met het ras K 326 als vatbare standaard werden drie experimenten uitgevoerd om te evalueren hoe resistentie van waardplanten de parasitoïde in het laboratorium en in het veld kan beïnvloeden. Bij het eerste experiment H. virescens die op de verschillende tabakken waren gekweekt, werden voor parasitering aangeboden aan C. sonorensis. De larven en eventuele sluipwespen die zich daarin ontwikkelden, werden in stand gehouden tot volwassen sluipwespen of verpopping van de larven. Metingen omvatten het gewicht van de budworms bij parasitering, het gewicht van de parasitoïde poppen in cocons, het gewicht van de parasitoïde volwassenen, de tijdsduur vanaf de parasitering tot de parasitoïde verpopping, en de tijdsduur vanaf de parasitoïde verpopping tot de volwassen parasitoïde opkomst. Het enige significante verschil in deze parameters was een hoger gewicht van poppen in cocons van K 326 en CU 263 dan CU 370 (de meer resistente lijn). Het doel van het tweede experiment was om te bepalen of er verschillen waren in de oriëntatie van de parasitoïde ten opzichte van de waardplant in een windtunneltest. Naast de drie tabakken waren er drie behandelingen. Planten waren ongedeerd, mechanisch beschadigd of gewond door budworm die zich voedde met de larvale budworm die aanwezig was in de windtunnel. Hoewel er geen verschillen waren tussen de tabakken binnen elke behandeling, reageerden de parasitoïde vrouwtjes het meest op de planten die waren beschadigd door het voeden van de knopworm, daarna op de mechanisch beschadigde planten en het minst op de niet-verwonde tabak. Ten slotte werd de interactie tussen resistente waardplant en parasitoïde in het veld geëvalueerd. Rijen van elke tabakssoort werden in het veld geplant en besmet met laboratorium gekweekte H. virescens van een passende maat. Na drie of vier dagen werden de planten doorzocht op overlevende knopwormen. Teruggewonnen larven werden in een incubator op kunstmatig dieet gehouden. Het experiment werd in de loop van de tijd 6 keer herhaald. Aanzienlijk meer budworms werden teruggevonden in K 326 dan de herstelpercentages van CU 370 in CU 263 waren vergelijkbaar met die van beide andere variëteiten. Er was geen duidelijke significante trend in de tijd. Vroeg in het seizoen waren significant meer van de teruggevonden larven geparasiteerd dan die later in het seizoen. Er waren geen verschillen in het aandeel geparasiteerde larven tussen de rassen.Evenzo, als de totale mortaliteit wordt gedefinieerd als niet-herstelde budworms plus geparasiteerde budworms, dan trad er significant meer sterfte eerder in het seizoen op dan later. Er trad ook een grotere sterfte op bij resistente tabakken dan K 326. Ten slotte leverden significant meer geparasiteerde budworms van K 326 volwassen sluipwespen op dan de resistente tabakken. Het lagere opkomstpercentage in de resistente variëteiten kan een weerspiegeling zijn van de fitnesskosten van het lagere popgewicht in cocons in het eerste experiment. Hoewel er een fitnesskost voor de parasitoïde kan zijn, tonen de tweede en derde experimenten aan dat de parasitoïde werkzaamheid ongehinderd is en dat de totale mortaliteit van budworms kan worden verhoogd in de resistente tabakken.

Effecten van morfologische complexiteit van planten op de werkzaamheid en efficiëntie van Coccinella septempunctata L. als roofdier van de erwtenluis Acyrthosiphon pisum Harris. Ana Legrand en Pedro Barbosa. Department of Plant Science, 1376 Storrs Road, U-67, University of Connecticut, Storrs, CT 06269 en Department of Entomology, Plant Science Building, University of Maryland College Park, MD 20742.

Waardplantresistentie is afhankelijk van zowel chemische als fysische planteigenschappen. Naast het afschrikken of schaden van herbivoren door insecten, kunnen deze eigenschappen ook een effect hebben op natuurlijke vijanden van insecten. Fysieke plantkenmerken waarvan is aangetoond dat ze de effectiviteit van natuurlijke vijanden van insecten beïnvloeden, zijn onder meer niet-klierachtige trichomen, was op het oppervlak en de grootte en vorm van plantenorganen en beschermende structuren. Een ander fysiek kenmerk dat de interactie tussen een herbivoor en zijn natuurlijke vijanden zou kunnen beïnvloeden, is de morfologische complexiteit van planten. Complexiteit van planten kan de prooi een fysiek toevluchtsoord bieden of de foerageeractiviteiten van een natuurlijke vijand verstoren. Andow en Prokym (1990) en Lukianchuk en Smith (1997) toonden aan dat het parasitisme van eieren verminderde wanneer wespen op complexe in plaats van op eenvoudige oppervlakken naar gastheren zochten. Het doel van dit onderzoek was dus om de hypothesen te testen dat een verhoogde morfologische complexiteit van planten de zoekefficiëntie en predatie-efficiëntie van Coccinella septempunctata L. een roofdier van de erwtenluis Acyrthosiphon pisum Harris. Essentieel voor het testen van deze hypothesen is het gebruik van bijna isogene lijnen van de erwtenplant. De normaal, tl en achterwaarts bijna-isogene lijnen werden geselecteerd omdat ze veranderingen in morfologische complexiteit vertegenwoordigden die konden worden gerangschikt van lage naar hoge complexiteit. Verder maakte het gebruik van deze genetische isolines de controle, zoveel mogelijk, van niet-morfologische plantkenmerken zoals fytochemicaliën en oppervlaktewassen mogelijk.

De eerste stap was om vast te stellen hoe de morfologische complexiteit van planten de herbivoor zou kunnen beïnvloeden. Veranderingen in de morfologie van planten hadden geen significant effect op de totale vruchtbaarheid van erwtenluis of de intrinsieke groeisnelheid. Bovendien had de plantmorfologie geen invloed op de keuze van de vestigingsplaats van de erwtenluis. Daarom is het onwaarschijnlijk dat veranderingen in de morfologische complexiteit van planten indirecte effecten hebben op de predator via de bladluisprooi. Hoewel er geen significante effecten waren op de prooi, had de morfologische complexiteit van de plant een significant effect op de foerageerefficiëntie van de coccinellide. Plantcomplexiteit beïnvloedde de foerageertijd van het roofdier en als gevolg daarvan was de verblijftijd het langst op de meest complexe bladeren (achterwaarts planten), ongeacht de aanwezigheid van bladluizen. Vanwege de gelokaliseerde bewegingen binnen een kleine fractie van het meest complexe blad, hadden coccinelliden een aanzienlijk verminderde zoekefficiëntie in het gebied. Hoewel de predatie-efficiëntie van de kever niet werd beïnvloed door de morfologie van de planten, had de plantcomplexiteit een significant effect op de mate van prooiverstoring door het roofdier. Meer bladluizen vielen of verplaatsten zich van hun oorspronkelijke positie toen het roofdier de tl planten met een gemiddelde complexiteit. De resultaten van afzonderlijke experimenten toonden aan dat het roofdier de hoogste zoekefficiëntie behaalt op tl bladeren. Dit zou kunnen verklaren waarom de coccinellide meer prooi op dit planttype verstoorde. De resultaten die in deze studie worden gepresenteerd, ondersteunen het idee dat de complexiteit van planten de foerageeractiviteit van een insectenroofdier kan verstoren.

Andow, DA en DR Prokym. 1990. Plant structurele complexiteit en gastheer vinden door een parasitoïde. Oecologia 82: 162-165.

Lukianchuk, J.L. en S.M. Smith.1997. Invloed van structurele complexiteit van planten op het foerageersucces van Trichogramma minutum: een vergelijking van zoeken op kunstmatige en gebladertemodellen. Entomologia Experimentalis et Applicata 84: 221-228.

********************************************************************
Tritrofische effecten van vluchtige chemicaliën die verband houden met geïnduceerde resistentie in solanaceous planten. Ahnya M. Redman, Jack C. Schultz en James H. Tumlinson. Afdeling Entomologie, Pennsylvania State University, 501 Agricultural Sciences and Industries Bldg., University Park, PA 16802 Afdeling Entomologie, Pennsylvania State University, Pesticide Research Laboratory, University Park, PA 16802 en USDA-ARS, Centrum voor Medische en Veterinaire Entomologie, 1700 SW 23e Drive, Gainesville, FL 32608.

De laatste tijd is er veel belangstelling voor tritrofe interacties en het mogelijke gebruik van door herbivoren geïnduceerde vluchtige stoffen in de landbouw. Maar een cruciale vraag die niet is beantwoord, is of de afgifte van deze verbindingen daadwerkelijk ten goede komt aan planten, en dus ook aan telers die deze chemicaliën gebruiken voor biologische bestrijding, door de plaagpopulaties te verminderen. Deze vraag is even belangrijk voor ecologen die geïnteresseerd zijn in de vraag of door schade veroorzaakte vluchtige stoffen zijn geëvolueerd om planten te beschermen tegen schade door herbivoren. Laboratoriumdemonstraties van parasitoïde-aantrekking tot vluchtige stoffen zijn er in overvloed, maar er is niets bekend over de functie van deze verbindingen in de natuur. We probeerden te bepalen of natuurlijke vijanden werden aangetrokken door vluchtige stoffen in het veld, met behulp van twee solanaceous planten, tomaat en oostelijke zwarte nachtschade, evenals de herbivoor Manduca sexta (Lepidoptera: Sphingidae). Eerst hebben we de werving van parasitoïden gemeten bij tomatenplanten die waren geïnduceerd met natuurlijke schade ('s nachts opgelegd, waarbij herbivoren elke ochtend werden verwijderd) aan planten die waren geïnduceerd met 5 mM jasmonzuur (JA), een natuurlijke plantenopwekker, tweewekelijks aan onbehandelde planten en aan behandelde planten. met het oplosmiddel dat wordt gebruikt om JA op te lossen. Planten werden beschermd tegen achtergrondherbivoor door met de hand te plukken, en de werving van parasitoïden werd gemeten door rekrutering naar vangplaten en door parasitisme van schildwachten M. sexta rupsen opgesloten in netzakken in de buurt van behandelde planten. Parasitisme van schildwachten was significant verhoogd op de geïnduceerde planten ten opzichte van de twee controles, en vangplaten vertoonden een vergelijkbaar patroon, wat aangeeft dat planten, en niet de larven zelf, parasitoïden aantrokken. Parasitioïden omvatten enkele niet-geïdentificeerde tachiniden (Diptera), maar waren voornamelijk: Cotesia congregata (Hymenoptera: Braconidae).

Het volgende veldseizoen werd een ander experiment uitgevoerd, waarbij zowel nachtschade als tomaat werd gebruikt, om na te gaan of hetzelfde patroon kon worden gedetecteerd wanneer planten werden blootgesteld aan achtergrondherbivoor naast onze behandelingen, en ook om het effect van M. sexta regurgitant met de andere twee middelen om resistentie bij planten te induceren. Parasitisme van schildwachten werd gemeten op tomatenplanten die waren behandeld met natuurlijke schade, JA, M. sexta regurgitatie, geen schade, oplosmiddel of mechanische schade (de controle voor regurgitatie). Natuurlijke schade kreeg het hoogste niveau van parasitisme, gevolgd door JA en regurgitant, en alle drie verschilden van onbehandelde, met oplosmiddel behandelde en mechanisch beschadigde planten. Nachtschadeplanten werden aan dezelfde behandelingen onderworpen, behalve voor oprispingen en mechanische schade. Natuurlijke schade verhoogde parasitisme in vergelijking met onbehandelde planten, en hoewel JA ook enigszins parasitisme verhoogde, verschilde het niet van een van de twee controles.

Bovendien vonden we in een telling van geleedpotigen op het gebladerte van behandelde tomatenplanten, dat de relatieve samenstelling van drie functionele voedingsgilden (natuurlijke vijanden herbivoren en diverse geleedpotigen, die voornamelijk nectar-eters waren) verschilde tussen behandelingen. De relatieve verhoudingen van natuurlijke vijanden en diverse geleedpotigen waren hoger dan verwacht op natuurlijk beschadigde en JA-behandelde planten, en de verhoudingen van herbivoren waren lager.

Kopruimte-bemonstering van planten die in een kas zijn gekweekt, onthulden verhoogde niveaus van myrceen, á-terpineen, 2-careen, â-phellandreen, caryofylleen en á-humuleen die vrijkomen door planten die zijn behandeld met M. sexta schade v. onbehandelde planten, evenals licht (maar significant) verhoogde niveaus van deze zelfde verbindingen door met regurgitatie behandelde planten v. mechanisch beschadigde planten.

Effect van Bt maïs op het roofdier Orius insidiosus (Zeggen) . Mohammad A. Al-Deeb * (presentator) en Gerald E. Wilde

Er zijn laboratoriumonderzoeken uitgevoerd om het effect van voeren te bepalen Orius insidiosus nimfen op 1 dag oude Europese maisboorder Ostrina nubilalis (Hbn) larven die een dieet hebben ingenomen dat Bt toxines (Dipel ES). Een commerciële formulering van Bacillus thuringiensis subsp Kurstaki (Dipel ES) werd opgenomen in een meridisch dieet dat werd gebruikt om de larven van de Europese maïsboorder te voeden, ze werden vervolgens aangeboden als voedsel aan Orius nimfen. Onmiddellijk na eclosion Orius het volwassen geslacht werd bepaald, het lichaamsgewicht en de lengte werden gemeten en de ontwikkelingstijd werd berekend. Er is nog een voedingsonderzoek uitgevoerd om het effect van Bt maïszijde op onrijpe sterfte van O. insidiosus. Verse maiszijde van Bt en niet-Bt maïsplanten werden aangeboden aan Orius nimfen tot ze volwassen waren. Er werden dagelijks sterftetellingen gedaan. Tot slot, visuele tellingen van O.insidiosus zijn gemaakt op Bt en niet-Bt maïs op drie locaties in Kansas (Abilene, Clay Center 1, 2). Aantal Orius nimfen en adulten werden geregistreerd op 40 planten per locatie op 2 bemonsteringsdata.

Er was geen significant verschil in ontwikkelingstijd, lichaamsgewicht, lichaamslengte van volwassen Orius, en onvolwassen sterfte van Orius wanneer gekweekt op ECB-larven die een dieet kregen dat Dipel ES bevatte. Orius nimfen voeden zich alleen met Bt en niet-Bt maïszijde leed 100% sterfte. Er was geen significant verschil in onvolwassen sterfte wanneer Orius nimfen kregen een dag te eten Bt en niet-Bt zijde en de andere dag op maisoorwormeieren. Nummers van Orius volwassenen en nimfen in Bt maïsvelden verschilden niet significant van die van niet-Bt velden. Onze resultaten suggereren dat Bt maïs heeft geen significant effect op de predator O.insidiosus (Zeggen).

Biotypische en genotypische variatie van populaties groene beestjes verzameld van niet-gecultiveerde grasgastheren. James A Anstead, John D Burd, Kevin A Shufran

De greenbug is een belangrijke plaag van kleine granen in sorghum in Noord-Amerika. Resistente variëteiten zijn ingezet om schade door greenbugs onder controle te houden, maar biotypes die deze resistentie kunnen overwinnen, blijven aanzienlijke verliezen veroorzaken. Er is zeer weinig bekend over de biotypische of genotypische samenstelling van populaties groene beestjes op grasgastheren. Er wordt verondersteld dat niet-gecultiveerde grassen dienen als een reservoir van diversiteit in de greenbug en dat greenbugs lokaal van niet-gecultiveerde gastheren verhuizen om gewassen te exploiteren. Er wordt ook verondersteld dat biotypes van greenbugs in feite gastheerspecifieke rassen zijn die zijn geëvolueerd op niet-gecultiveerde grassen.

Greenbugs verzameld van een aantal niet-gecultiveerde gastheren en nabijgelegen gekweekte gastheren werden getest op virulentie tegen standaard differentiëlen om hun biotype te bepalen. Biotypische diversiteit werd vervolgens vergeleken tussen de gekweekte en niet-gecultiveerde gastheren.

Het COI-gen is gebruikt om de relaties tussen de bekende greenbug-biotypes op te helderen (Shufran et al. ongepubliceerde gegevens). Ze bleken in 3 clades te vallen, de biotypes die voornamelijk op sorghum worden gevonden (C, E, I en K) en J vormden een enkele clade biotypes B en het Canada Wild Rye-isolaat vormde een enkele clade, het New York-isolaat (een mogelijk voorbeeld van biotype A) en biotypes F en G vormden een aparte clade. Biotype H divergeerde volledig afzonderlijk van de rest van de biotypes en was het meest divergerend.

De genetische verwantschap tussen isolaten die in deze studie werden verzameld, werd geschat met dezelfde moleculaire fylogenetische technieken. Er werd een dendogram geproduceerd, gebaseerd op een sectie van 1 kb van het COI-mtDNA-gen, en inclusief sequentiegegevens van de biotypekolonies in het laboratorium en in het veld verzamelde kolonies. De relaties tussen gastheer, biotype en genotype zullen worden besproken.

"Planttoewijzing aan secundaire defensieve verbindingen: testen van de koolstof / nutriëntenbalanshypothese in verhoogde CO2". Carlos E. Coviella (1,2) en John T. Trumble (1), (1) University of California Riverside (2) Universidad Nacional de Lujan, Argentinië

Plantresistentie tegen herbivore insecten hangt gedeeltelijk af van de toewijzing van planten aan defensieve secundaire verbindingen. De koolstof/nutriëntenbalanshypothese (CNB) voorspelt dat planten, wanneer ze worden gekweekt in verhoogde CO2, relatief meer middelen moeten toewijzen aan op koolstof gebaseerde verdedigingen in vergelijking met planten die worden gekweekt in omgevingsCO2-niveaus. Aan de andere kant zouden de concentraties van op stikstof gebaseerde afweermechanismen moeten afnemen. We hebben de CNB getest met behulp van een systeem waarmee we tegelijkertijd de effecten van CO2- en stikstofbemesting op de totale koolstof en stikstof van planten konden beoordelen, de toewijzing aan op koolstof gebaseerde en op stikstof gebaseerde verdedigingen, en deze resultaten konden relateren aan mogelijke effecten op herbivore insecten. We gebruikten transgene Bt-katoenplanten en een bijna isogene lijn zonder het Bt-gen, gekweekt in zowel omgevings- (370 L/L) als verhoogde (900 L/L) CO2-niveaus. We hebben gekozen voor een split-plot-ontwerp met het CO2-niveau als hele plots, en met een 2 x 2 faculteit voor twee niveaus van stikstofbemesting en twee niveaus van op stikstof gebaseerde verdedigingen. We hebben de effecten gemeten van zowel verhoogde CO2- als stikstofbemesting op de totale plantkoolstof en de totale plantstikstof. De op stikstof gebaseerde verbinding (het Bt-toxine) en de op koolstof gebaseerde verbindingen in katoen (totale fenolen, gecondenseerde tannines en gossypol) werden geanalyseerd en gekwantificeerd. We onderzochten ook de respons van de insectenherbivoor Spodoptera exigua (Hbner) met behulp van bladbioassays. De prestaties van de CNB-hypothese en de biologische betekenis van de waargenomen veranderingen in plantresistentie tegen insecten worden besproken.

Moleculaire markers Gelinkt tot Greenbug (Homoptera: Aphididae) Biotype I Tolerantie in Aegilops tauschii . Michael Flinn 1 , C. Michael Smith 1 , John C. Reese 1 en Bikram Gill 2
1 Afdeling Entomologie, Kansas State University, Manhattan, KS 66506-4004
2 Afdeling plantenpathologie, Kansas State University, Manhattan, KS 66506-5502

Nieuwe ontwikkelingen in de moleculaire biologie worden gebruikt om de toekomstige ontwikkeling van insectenresistente tarwelijnen te verbeteren. Bij het ontwikkelen van moleculaire markers voor insectenresistentie moeten de resistentiecategorieën die de marker identificeert, worden geïdentificeerd. Aegilops tauschii accession TA 1675 (resistente donor), 'Wichita' (vatbare tarwecultivar) en lijn 97-85-3 (resistente nakomelingen) werden onderzocht en in elk werd de resistentiecategorie bepaald. Antibiose werd bepaald door de intrinsieke groeisnelheid van de bladluispopulatie op 'Wichita', TA1675 en 97-85-3 te berekenen en te vergelijken. Antixenose werd bepaald door het aantal bladluizen te meten dat naar elke rij tarwe ging die rond de omtrek van een pot van 12 cm was geplant. TA1675 vertoonde antixenose, maar deze resistentie werd niet doorgegeven aan 97-85-3. Vergelijkingen van SPAD-meteruitlezingen en proportionele droge plantgewichten werden gebruikt om tolerantie in elke lijn te bepalen. TA1675 en 97-85-3 bleken zeer tolerant te zijn in vergelijking met 'Wichita'. Deze tolerantie biedt een unieke kans om het te combineren met biocontroletechnieken als effectieve alternatieven voor insecticiden.

Voorlopige evaluaties wijzen op polymorfisme tussen 'Wichita', vergeleken met TA1675 en 97-85-3 genomisch DNA wanneer geamplificeerd door PCR met tarwemicrosatelliet (WMS) 428, en primers ontwikkeld op basis van het tarweresistentiegenanalogon (RGA)1-gen en het gerstchitinase (Cht)1b-gen. Deze vermeende koppelings zal worden bepaald door genotypische en fenotypische evaluatie van F2 nakomelingen uit de kruising TA1675 x 'Wichita'. Wanneer bevestigd, zullen deze moleculaire markers tarweveredelaars, genetici en entomologen helpen om snel en efficiënt segregerende tarwepopulaties en nieuwe toevoegingen van tarwe te screenen op resistentie tegen groene insecten.

Morfologische en moleculaire kwantificering van de Hessische vlieg/tarwe-interactie, Luke Gumaelius en Roger Ratcliffe, afdeling Entomologie, Purdue University, West Lafayette Indiana 47907

De Hessische Vlieg (HF), Mayetiola destructor (Say), is een economisch belangrijke plaag voor insectentarwe sinds de introductie ervan in de Verenigde Staten aan het einde van de 18e eeuw, waardoor enorme oogstverliezen werden veroorzaakt in alle tarweteeltgebieden van het land. Culturele controles en het instellen van intensieve resistentieveredelingsprogramma's hebben het verlies aan gewassen verminderd, maar niet geëlimineerd. De levenscyclus van de vlieg begint in de herfst met de opkomst van verpoppende volwassenen. De kortlevende volwassenen paren, leggen eieren en sterven binnen 2-3 dagen. Bij het uitkomen kruipen de larven van het eerste stadium langs het bladoppervlak naar het groeipunt waar zich een reeks voedselplaatsen bevindt. Het voedingsproces veroorzaakt gelokaliseerde celpermeabiliteit en dwerggroei van het zich ontwikkelende derde blad. Het uiteindelijke effect van deze voeding is een ernstig onvolgroeide hoofdstam die geleidelijk donkerder groen wordt. Niet-aangetaste frezen lijken visueel niet te worden aangetast door de aantasting van de hoofdstam. Dit fenotype blijft vaak gedurende het hele leven van de plant bestaan. Hoewel stereotiep, is het bovengenoemde fenotype niet absoluut. Integendeel, HF-geassocieerde fenotypes zijn zeer variabel vanwege abiotische en biotische bemiddeling.

Mijn onderzoek is gericht op het kwantificeren van het bereik van morfologische en moleculaire effecten geassocieerd met HF-voeding. In het bijzonder heb ik onderzoek gedaan naar: eiwittiter en -grootte, chlorofyltiter, gezondheid van het fotosysteem, aminozuurverhoudingen, grootte van suikerpool, wortelstructuur en morfometrie van de hele plant. De madegrootte, het aantal plagen en de daaropvolgende groeisnelheid zijn gekoppeld aan de plantmetingen. Samen zullen deze maatregelen de relatieve zinksterkte van de besmette maden en een biomassaconversieratio aangeven. Deze studie zal een basis bieden voor toekomstige studies met betrekking tot mechanismen van resistentie en introgressie van resistentiegenen.

Fylogenetische relaties tussen Greenbug-biotypes, Andrea B. Jensen, J. Spencer Johnston en George L. Teetes, afdeling Entomologie, Texas A&M Univ., College Station, TX 77843

De familie Poaceae, de grassen, omvat 90% van 's werelds voedselgewassen. Groenluis, Schizaphis graminum, besmet 70 soorten in deze familie, waaronder tarwe, gerst en sorghum. Inzicht in de ontwikkeling van biotypes is van toepassing op duurzame productie van sorghum, kleine granen en vele andere gewassen waarvoor insectenresistente variëteiten beschikbaar zijn, maar resistentie gaat periodiek verloren als gevolg van resistentie-brekende biotypes. Het bepalen van de verwantschap van biotypes bij groene beestjes draagt ​​bij aan een beter begrip van de relaties tussen plaag en waardplanten. De verwantschap van het biotype werd bepaald door het sequencen van 640 bp van het mitochondriale cytochroom oxidase II (COII) en 530 bp van de 16S ribosomale RNA (16S rRNA) subeenheden van meerdere individuen van elk greenbug-biotype. Sequentiegegevens worden onderzocht als fylogenetische relaties (genbomen) met maximale spaarzaamheid. Genfragmenten van de COII- en 16S-rRNA-subeenheden vertonen congruentie. Aanzienlijke diversiteit bestaat dat genbomen worden opgelost en resultaten worden vergeleken met biotypes en biogeografie.

Antibiose en tolerantie van Canadese zomertarwe tegen graanbladluizen, SM Migui, Afdeling Entomologie, Universiteit van Manitoba, Winnipeg, Manitoba R3T 2N2

Graanbladluizen zijn plagen van volwassen, in de lente gezaaide tarweplanten in Canada. Eerder onderzoek naar resistentie tegen graanbladluizen concentreerde zich op jonge wintertarweplanten. Om onderzoek te starten naar de identificatie en inbouw van resistentie tegen bladluizen voor Canadese tarwe, werd de gevoeligheid van jonge en volwassen planten vergeleken voor gangbare tarwe en ongediertebladluizen. Cultivars van drie tarweklassen werden blootgesteld aan drie bladluissoorten, Rhopalosiphum padi (L.), Schizaphis graminum (Rondani) en Sitobion avenae (Fabricius). Antibiose werd gemeten als de verandering in bladluisbiomassa tijdens plaag. Voor jonge en volwassen planten was de antibiose tegen bladluizen vergelijkbaar bij tarwecultivars, maar R. padi produceerde meer biomassa op jonge planten en Sc. graminum en Si. avene produceerde meer biomassa op volwassen planten. De impact van de bladluizen op planten werd gemeten als verschillen in biomassa tussen controle- en aangetaste planten. Bladluisaantasting verminderde de biomassaproductie van jonge planten in gelijke mate bij cultivars, maar R. padi en Sc. graminum verminderde biomassa van alle cultivars meer dan Si. avene. De bladbiomassa van volwassen planten verschilde niet tussen besmette en controleplanten, hoewel de aantasting de zaadopbrengst aanzienlijk verminderde. Schizaphis graminum en Si. avene veroorzaakte de grootste opbrengstvermindering voor alle cultivars, maar sommige cultivars waren toleranter dan andere. Om tolerantieniveaus voor de drie bladluizen en twee plantengroeistadia te vergelijken, werden specifieke effecten geschat op basis van een biomassaconversieverhouding (eenheden biomassa verloren door planten per eenheid gewonnen door bladluizen). De specifieke effecten varieerden van 1,0 tot 3,5 voor jonge planten en 3,3 tot 20,7 voor volwassen planten, waarbij jonge planten toleranter zijn voor bladluizen dan volwassen planten. Jonge tarweplanten kunnen niet worden gebruikt als model voor antibiose of tolerantie van volwassen planten voor deze bladluizen. Volwassen planten van sommige Canadese cultivars zijn toleranter voor aantasting door bladluizen dan andere.

Effect van bladkleur op groei en ontwikkeling van legerwormen in katoen, D. Jones 1 , G.O. Myers 1 en B.R. Leonard 2 1 Louisiana State University, Department of Agronomy, Baton Rouge, LA 70803, 2 Louisiana State University Agricultural Center, Macon Ridge Research Center, Winnsboro, LA 71295

In katoen, zowel de herfst legerworm (Spodoptera frugiperda) en de bietenlegerworm (Spodeptera exigua) zijn sporadische maar economisch belangrijke plagen. Traditionele controlemaatregelen zijn afhankelijk van het gebruik van kostbare insecticiden. Er is weinig onderzoek gedaan naar mogelijke resistentiemechanismen van waardplanten. In 1998 werd waargenomen dat katoenkiemplasma dat het rode bladkleurfenotype tot expressie brengt, minder bladschade vertoonde dan normale groene bladkleurgenotypes. In 1999 zijn onderzoeken uitgevoerd om het effect van bladkleur op de groei en ontwikkeling van legerwormen te beoordelen. Verse bladeren van nauw verwante groene en rode katoengenotypen werden in petrischalen geplaatst en besmet met larven in het tweede stadium van laboratorium gekweekte culturen van beide soorten legerworm. Sterfte van de larven en gewichtstoename werden geregistreerd met tussenpozen van 2 dagen gedurende een periode van 12 dagen (of tot verpopping). De mogelijke bruikbaarheid van katoenbladkleur als een resistentiemechanisme voor waardplanten dat functioneert door het onderdrukken van de voeding van de legerworm en de daaropvolgende ontwikkeling zal worden besproken.

Waardplantvoorkeur en prestatie van Bemisia argentifolii(Homoptera:Aleyrodidae) op kerstster (Euphorbia pulchirrima) in relatie tot cultivar. Laura O. Petro en Richard A. Redak, afdeling Entomologie, Universiteit van Californië, Riverside, CA 92521, VS

We onderzochten de resistentie-eigenschappen van zeven economisch belangrijke rode cultivars van kerststerren tegen zijn belangrijkste plaag, de zilverbladwittevlieg, Bemisia argentifolii, Balg en Perring. Daarnaast werden twee cultivars geselecteerd op basis van eerdere volwassen voorkeursstudies (die de voorkeur en niet-voorkeur vertegenwoordigen) gecontroleerd op ontwikkeling en overleving van de nimf. Na 6 dagen blootstelling hadden de cultivars "Red Velvet", "Supjibi" en "Pepride" minder de voorkeur als ovipositieplaatsen dan de andere 4 geëvalueerde cultivars. "Peterstar" was de gastheer met de meeste voorkeur voor het leggen van eitjes. Na 21 dagen blootstelling werden er significant minder eieren en nimfen waargenomen op "Pepride" en "Red Velvet", en "Peterstar" had opnieuw significant meer eieren dan de andere voorkeurscultivars. De "Success" en "Petoy" hadden een significant groter aantal overlevende nimfen dan de andere geëvalueerde cultivars. Het totale aantal waargenomen levende stadia was significant lager op "Freedom Red", "Red Velvet" en "Pepride". Deze laatste cultivars vertoonden het grootste resistentiepotentieel tegen de bladzilverwittevlieg. Waargenomen plantenmorfologie naast plantenchemie kan de verschillen in geschiktheid tussen de poinsettia-cultivars verklaren. De populatiedynamiek van zilverbladige wittevlieg op de meest geprefereerde en niet-geprefereerde poinsettia-gastheren worden weergegeven als overlevingstafels. De bredere implicaties van de mechanismen van poinsettiaresistentie tegen wittevlieg en toekomstig gebruik in geïntegreerde plaagbestrijding voor kasteeltsystemen zullen worden besproken.

Aardappelbladerresistentie in klierhaar Alfalfa: een vergelijkend onderzoek, Floyd W. Shockley en Elaine A. Backus, Dept. of Entomology, 1-87 Agriculture Building, University of Missouri, Columbia, MO 65211

Er werden vergelijkingen gemaakt tussen zeven verschillende genotypen van glandulaire alfalfa die werden geleverd door twee verschillende bedrijven, Cal/West Seeds en Forage Genetics, om: 1) de relatieve resistentie tegen hopperburn en de aardappelleather te bepalen, en 2) mogelijke fysiologische mechanismen te suggereren van dat verzet. Er is een bioassay ontworpen om gegevens te verzamelen over de mortaliteit van sprinkhanen, het aantal excretiedruppels (een grove maatstaf voor de voeding), de bezinking op verschillende plantendelen, symptomen en ernst van hopperverbranding, groei van de plant onder constante sprinkhanendruk en de dichtheid van glandulaire trichomen op stengels. Er werd een tweede bioassay ontwikkeld die zou bepalen of de fysieke aanwezigheid van intacte glandulaire trichomen de reacties van de sprinkhanen veranderde. Deze bioassay omvatte het verwijderen van de stam-kliertrichomen door ze af te wrijven met een Kleenex ®-weefsel en vervolgens die planten te besmetten met sprinkhanen. Drie van de zeven genotypen vertoonden verhoogde bezinking van de sprinkhaan met verwijdering van de trichomen, een verwachte reactie als de resistentiefactor zich voornamelijk in de trichomen bevond. Vier van de genotypen vertoonden echter verminderde bezinking van de sprinkhaan, wat suggereert dat de insecten reageren op iets anders dan fysiek contact met de intacte haren. Om na te gaan of morfologische verschillen in de glandulaire trichomen variaties in resistentie zouden kunnen verklaren, werden scanning-elektronenmicrofoto's gemaakt van alle genotypen. De trichomen vertoonden weinig verschil van genotype tot genotype, ze verschenen allemaal als een simpele bal bovenop een meercellige stengel. Verder te bespreken observationeel bewijs suggereert dat de glandulaire trichomen een soort chemische stof produceren, hetzij in de vorm van een vluchtig afweermiddel of een contactafschrikmiddel. Toekomstige studies zullen betrekking hebben op het testen van enkele van deze genotypen op vluchtigheid en contactafschrikking in de trichomen.

Inductie van weerstand in de zwarte mosterd Brassica nigra hangt af van resistentie-eigenschap en herbivoor , Brian Traw Afdeling ecologie en systematiek, Corson Hall, Cornell University, Ithaca, NY 14853

Plantenresistentie beslaat een continuüm van eigenschappen die over het algemeen effectief zijn tegen de meeste herbivoren tot eigenschappen die slechts effectief zijn tegen een klein deel van de herbivoren. Aan de ene kant zit allylglucosinolaat, een chemische stof die wordt geproduceerd door de zwarte mosterd Brassica nigra wat generalisten afschrikt, maar juist specialisten aantrekt om te leggen en/of te voeren. Aan de andere kant bevinden zich trichomen, die bij hoge dichtheden zowel generalistische als gespecialiseerde herbivoren van mosterd afschrikken. We zijn geïnteresseerd in hoe de omgeving de toewijzing van hulpbronnen tussen deze twee resistentiekenmerken van planten beïnvloedt. We vergeleken de bladconcentratie van allylglucosinolaat en de dichtheid van trichomen in zwarte mosterdplanten die waren beschadigd door drie verschillende herbivoren. Onze primaire vraag was of deze plantresistentiekenmerken geïnduceerd zouden worden. We voorspelden dat de dichtheid van bladtrichoom waarschijnlijker zou zijn dan de concentratie van allylglucosinolaat in het blad om te worden geïnduceerd door de herbivoren, vooral wanneer de voeding door een gespecialiseerde herbivore was, omdat de productie van allylglucosinolaat meer specialisten zou kunnen aantrekken. Twee specialisten Pieris rapae en Phyllotreta cruciferae en een generalist Trichoplusia ni werden elk toegepast op 44 Brassica nigra zaailingen in het vierbladige stadium. We registreerden herbivoren en verwijderden de herbivoren na 12 uur. Planten werden later geoogst na het bereiken van 8, 10, 12 of 14 bladeren (n_ ontwikkelingsstadium per plant). Pieris rapae veroorzaakte een verdubbeling van de dichtheid van trichomen in volgende bladeren, terwijl geen van beide Trichoplusia ni noch Phyllotreta cruciferae had een significant effect op de dichtheid van de trichomen. De toename van de bladtrichoomdichtheid was het resultaat van de productie van meer trichomen in plaats van een kleiner bladoppervlak. Allylglucosinolaatconcentratie werd niet geïnduceerd door de drie herbivoren. De specificiteit van de trichoominductie om Pieris rapae suggereert dat de plant een signaal ontvangt dat specifieker is dan schade alleen, misschien inclusief een bestanddeel van het speeksel.

Chromosoomlokalisatie en genetische mapping van Russische tarwebladluis Weerstand genen Dn1, Dn2, en Dn5i in tarwe met behulp van moleculaire markers, Xuming Liu en C. Michael Smith, afdeling Entomologie Bikram S. Gill,

Afdeling Plantenpathologie, Kansas State University, Manhattan, KS 66506, VS en Vicki Tolmay, Small Grain Institute, Private Bag, Bethlehem, Republiek Zuid-Afrika

De Russische tarweluis (RWA), Diuraphis noxia Mordvilko, is een ernstige economische plaag van tarwe en gerst in het westen van de Verenigde Staten en Zuid-Afrika. Bladluisresistente cultivars hebben bewezen een levensvatbare tactiek te zijn voor RWA-beheer. Er zijn verschillende dominante resistentiegenen geïdentificeerd in tarwe, Triticum aestivum, kiemplasma, inclusief Dn1 in PI 137739, Dn2 in PI 262660, en ten minste twee resistentiegenen (Dn5i) in PI 294994. Om de chromosoomlocaties van deze genen te bepalen, genomisch DNA van verschillende bijna-isogene lijnen (BC 5+), evenals het scheiden van F2 populaties van kruisingen tussen de resistente PI's en vier gevoelige tarwecultivars, werd geamplificeerd via PCR met moleculaire markers van bekende chromosoomlocatie. De resultaten toonden aan dat de locus voor tarwemicrosatelliet (WMS) 111, gelokaliseerd op tarwechromosoom 7DS (korte arm), nauw verbonden was met Dn1, Dn2, en Dn5a. Deze resultaten bevestigen dat Dn1, Dn2, en Dn5a zijn nauw met elkaar verbonden en geven nieuwe informatie over hun locatie 7DS, nabij het centromeer, in plaats van zoals eerder gerapporteerd op chromosoom 7DL (lange arm). WMS 635 (nabij het distale uiteinde van 7DS) markeerde duidelijk de locatie van het eerder voorgestelde resistentiegen Dn5b, en WMS 642 (gelokaliseerd op 1DL) gemarkeerd en een nieuw gen geïdentificeerd Dn5c, die zich in een afweergenrijk gebied van tarwechromosoom 1DL bevindt. Op basis van analyses van isogene lijngegevens is de genetische afstand tussen de Dn genen en hun respectievelijk gekoppelde WMS-markers werd geschat op <3.2 cM [1 x 100 / 2 5 ]. Exacte genetische koppelingsafstanden worden bepaald met behulp van F2 populaties. Deze markers zullen zeer nuttig blijken voor de verdere studie van RWA-resistentiegenen en in marker-geassisteerde veredeling voor bladluisresistente tarwe.

Trefwoorden: Russische tarwebladluis, tarwe, moleculaire marker, Dn resistentiegenen

Isolatie van de nucleotidebindingsplaatsfamilie van resistentiegenanalogen van Alfalfa, J.C. Cordero en D.Z. Vilder, Kansas State University & USDA-ARS

Er is gevonden dat veel ziekteresistentiegenen van verschillende plantengeslachten die sterke resistentie verlenen tegen een breed scala aan pathogenen, sequentiehomologie delen in specifieke regio's. Verder deelt het NBS-gebied van homologie van de NBS-LRR-groep van R-genen geconserveerde motieven - P-loop, Kinase-2, Kinase 3-a en een vermeend membraanoverspannend domein. Het doel van deze studie was om de NBS-regio's te isoleren van Medicago sativa om de variabiliteit te evalueren en de toekomstige klonering van volledige ziekteresistentiegenen te vergemakkelijken.

PCR met gedegenereerde primers ontworpen op basis van de P-Loop en de vermeende membraanoverspannende domeinen werd gebruikt om een ​​fragment van 500 bp te amplificeren. Het product van 500 bp werd gekloneerd en de sequentiediversiteit werd geanalyseerd. Sequentieanalyse van 94 individuele klonen toonde aan dat er vijftien significant verschillende typen NBS-regio's in alfalfa voorkomen. Elk bezat de geconserveerde domeinen Kinase-2 en Kinase-3a, kenmerkend voor het NBS-gebied. De vijftien sequenties werden vergeleken met de meest vergelijkbare NBS-genen die werden gevonden met een BLAST-zoekopdracht van de GenBank-database.

Dendrogram-analyse toonde aan dat er drie belangrijke clusters van families in alfalfa bestaan ​​die een verschillende evolutionaire oorsprong lijken te hebben. Dit suggereert dat verder onderzoek naar de evolutie van ziekteresistentiegenen in luzerne mogelijk is. Bovendien zou het bevestigde bestaan ​​van zo'n brede familie van NBS-regio's in alfalfa het mogelijk kunnen maken om R-genen te klonen met behulp van deze benadering in combinatie met seriële analyse van genexpressie (SAGE) of differentiële weergave.

Afdeling Planten-, Bodem- en Entomologische Wetenschappen 1
Universiteit van Idaho
Moskou, ID 83844-2339

Daniel E. Cervantes, Nilsa A. Bosque-Perez en Sanford D. Eigenbrode

Voorkeur voor het leggen van hessische vlieg op wintertarwe variërend in oppervlaktewas

Schade door de Hessische vlieg, Mayetiola destructor (Zeg) (Diptera: Cecidomyiidae), is de afgelopen tien jaar in het noorden van Idaho toegenomen. Het gebruik van resistente rassen was een belangrijke bestrijdingsmaatregel voor deze plaag. Resistentie tegen Hessische vlieg in tarwe was afhankelijk van antibiose, maar in andere delen van de VS heeft dit geresulteerd in de evolutie van biotypes van Hessische vliegen die resistentie kunnen overwinnen. Antixenose, dat zich richt op non-preferentie door het ovipositerende vrouwtje, heeft het potentieel om de selectie voor nieuwe biotypes te verminderen.

In de kas werden vrije keuzetesten uitgevoerd om wintertarwe te evalueren op mogelijke antixenose tegen Hessische vlieg. Er werden vergelijkingen gemaakt tussen Avalon en Avalon gereduceerde was, en in een apart experiment tussen Deugd en Deugd gereduceerde was. Genotypes werden afzonderlijk getest in het zaailingstadium en het vlagbladstadium. Er waren geen significante verschillen in het aantal gelegde eieren per vrouwtje wanneer de genotypen werden getest in het zaailingstadium.

Significante verschillen in gemiddeld aantal Hessische vliegeneieren werden gedetecteerd tussen de tarwegenotypes wanneer planten werden getest in het vlaggenbladstadium. Vrouwelijke Hessische vliegen gaven de voorkeur aan gereduceerde wasgenotypen voor het leggen van eitjes in vergelijking met normale wasgenotypen. Scanning-elektronenmicroscopie van de wintertarwe toonde minder kristaldichtheid op gereduceerde was in vergelijking met normale tarwegenotypen. Gaschromatografie werd uitgevoerd op de was aan het oppervlak om de genotypen te karakteriseren. Verschillen in oppervlaktewascomponenten tussen normale en gereduceerde wasgenotypes waren alleen duidelijk in het vlaggenbladstadium. Nonacosaan, hentriacontaan en octacosanol waren hoger in percentage van de totale bestanddelen in de gereduceerde wasgenotypen, terwijl deze componenten aanzienlijk lager in percentage waren in de normale wasgenotypen. Sommige van de geïdentificeerde bestanddelen kunnen de voorkeur voor het leggen van eitjes van de Hessische vlieg hebben beïnvloed.

USDA-ARS North Central Regional
Installatie Introductie Station
Ames, IA

Richard L. Wilson en Sharon G. McClurg

In 1999 hebben we 500 maïstoevoegingen (introducties) geëvalueerd op resistentie tegen bladvoeding door Europese maïsboorder (Ostrinia nubilalis (Hübner)). Een visuele beoordelingsschaal van 1 - 9 (1=geen schade, 9=zware schade) werd gebruikt om de toevoegingen in het veld te evalueren. Vier toetredingen beoordeeld met 3 of minder (resistent). We evalueerden ook 509 toetredingen in 2000 en vonden 13 toetredingen resistent.

In 1999 evalueerden we 189 maïstoevoegingen op resistentie tegen stengelboren door Europese maïsboorder. Gegevens werden verkregen door stengels te splijten en de lengte van voertunnels te meten. Deze gegevens werden vergeleken met een resistente check-inteelt, B52. Veertien aanwinsten waren zo goed als of beter dan de resistente cheque. Gegevens voor 2000 zijn op dit moment niet beschikbaar.

De Brassica collectie wordt veldonderzoek gedaan op koolluis (Brevicoryne brassicae (L.)) verzet in Hermiston, Oregon (Gary Reed, Oregon State University, werkt mee aan dit project). Een visuele beoordelingsschaal van 1 - 5 (1=geen schade, 5=zware schade) werd gebruikt om de toetredingen te evalueren. In 1999 werden 24 van de 500 accessies getest met een score van 2 of minder (resistent) en in 2000 werden 31 van de 581 accessies als resistent beoordeeld.

Gegevens van deze evaluaties zullen voor het publiek beschikbaar worden gesteld via het Germplasm Resources Information Network (GRIN). De website om deze gegevens te bekijken is http://www.ars-grin.gov/npgs/of u kunt rechtstreeks contact opnemen met ons station via onze website, http://www.ars-grin.gov/nc7/.

Recente publicaties over plantenresistentie tegen insecten:

1 Wilson, R.L. en S.G. McClurg. 1999. Evaluatie van zonnebloemkiemplasma voor resistentie tegen zonnebloemmot. Buikspieren. Ingediende documenten, N. Cent. Br., Entomol. Soc. Ben. 54, 16.

2 Binder, B.F., J.C. Robbins, R.L. Wilson, C.A.Abel en P.N. Hinz. 1999. Effecten van Peruaanse maïsextracten op groei, ontwikkeling en vruchtbaarheid van de Europese maïsboorder. J. Chem. Ecol. 25, 1281-1294.

3. Wilson, R. L. 1999. Verwerving en onderhoud van resistent kiemplasma. In: Handboek voor ongediertebestrijding. (red: Ruberson, J.R.) Marcel Dekker, Inc., New York, 239-262.

4. Abel, C.A. en R.L. Wilson. 1999. Evaluatie van 11 maïspopulaties uit Peru op mechanismen van resistentie tegen bladvoeding door Europese maïsboorder. J. Kan. Entomol. Soc. 72, 149-159.

5. Abel, C.A., R.L. Wilson, B.R. Wiseman, W.H. White en F.M. Davis. 2000. Conventionele resistentie van experimentele maïslijnen tegen korenoorworm (Lepidoptera: Noctuidae), vallegerworm (Lepidoptera: Noctuidae), zuidwestelijke maisboorder (Lepidoptera: Crambidae) en suikerrietboorder (Lepidoptera: Crambidae). J.Econ. Entomol. 93, 982-988.

USGMRL/ARS-USDA
1515 College Avenue
Manhattan, KS 66002
KJ Kramer, T.D. Morgan, J.E. Throne, M. Bailey en J.A. Howard

Resultaten van gezamenlijk onderzoek tussen ARS-USDA (Manhattan, KS) en ProdiGene, Inc. (College Station, TX) toonden aan dat een nieuw type transgene maïs (maïs) insectenresistent is. Deze maïs bevat het eiwit avidine, wat resulteert in korrels die voedingsresistentie hebben tegen veel opgeslagen productinsecten omdat avidine de essentiële vitamine biotine bindt. Insecten die zich met deze maïs voeden, ontwikkelen een biotinetekort dat leidt tot een vertraagde ontwikkeling en toxiciteit. Avidine is een vrij uniek biopesticide omdat het een eiwit is dat voorkomt in een van de meest voedzame creaties van de natuur, het kippenei. Avidine komt in de transgene korrel voor in slechts een fractie van het niveau dat in eieren aanwezig is. Dit is een van de weinige nieuwe ideeën voor het gebruik van transgene plantenbiotechnologie voor de bestrijding van insectenplagen en biedt interessante mogelijkheden.

Kramer, K.J., Morgan, T.D., Throne, J.E., Bailey, M. en Howard, J.A. 2000. Transgene maïs die avidine tot expressie brengt, is resistent tegen opslagongedierte. Natuur Biotech. 18, 670-674.

Afdeling Entomologie
Kansas State University
Manhattan, KS 66506

Sorghum-tolerantie voor voedingsschade door groene insecten

John C. Reese, G.R. Reeck, Ken Kofoid, Nandi Nagaraj, Leslie R. Campbell, Runlin Z. Ma en Melaku Girma, Yu Zhang

Om de eventuele selectiedruk voor nog meer virulente biotypes van de greenbug te verminderen, Schizaphis graminum (Rondani), hebben we onze inspanningen gericht op de ontwikkeling van sorghumkiemplasma dat tolerantie vertoont voor voedingsschade door groene insecten, in plaats van antibiose of antixenose. We hebben de nadruk gelegd op de vermindering van chlorofylverlies als gevolg van voedingsschade door greenbugs. Een chlorofylmeter werd gebruikt om op niet-destructieve wijze de chlorofyl te meten van gebieden die vier dagen lang door groene beestjes werden gevoed. Vier toetredingen die slechts lage niveaus van resistentie tegen biotype I vertoonden, werden gebruikt in een terugkerend selectieschema om een ​​groot aantal kruisingen te maken. Selecties werden gescreend op tolerantie en veel veelbelovende werden teruggestuurd naar het schema, vandaar het label terugkerende selectie.

We gaan door met het screenen van een groep van 1017 selecties op tolerantie voor biotype I greenbugs, en screenen die tolerante selecties vervolgens op tolerantie voor biotype K. We hebben in totaal 315 selecties gescreend op tolerantie voor biotype K. Eenenzestig selecties uit de de meest recente groep verloor significant minder chlorofyl dan de gevoelige vink.

De schadereactie die wordt opgewekt door het voeren van groene beestjes lijkt voornamelijk te worden veroorzaakt door pectinasen zoals polygalacturonase via een tweestapsproces waarbij celwandfragmenten worden vrijgemaakt. Pectinasen uit verschillende bronnen, waaronder groene beestjes, veroorzaakten aanzienlijke chlorofylverliezen in gevoelige sorghumplanten. Celwandfragmenten die vrijkomen door de werking van pectinasen op pectine uit verschillende bronnen, waaronder sorghum, veroorzaakten ook significante reducties in chlorofyl.

Op het gebied van moleculaire genetica van pectinasen voltooit Yu Zhang zijn M.S.-scriptie, Comparative Studies on Pectin Methylesterases of Sitophilus oryzae, S. zeamais, en S. granarius.

We zijn net begonnen met een project over de relatie tussen chlorofylverlies en fotosynthetische capaciteiten. Voorlopige experimenten suggereren dat het voeden van greenbugs in feite een zeer snelle en dramatische daling van de fotosynthesesnelheid teweegbrengt.

Barbehenn, R.V., J.C. Reese en K.S. Hagen. 1999. Het voedsel van insecten. In, ecologische entomologie (tweede editie). C. B. Huffaker en A. P. Gutierrez (red.). John Wiley en zonen. New York. blz. 83-121.

Girma, M., K.D. Kofoid en J.C. Reese. 1998. Sorghum kiemplasma tolerant voor greenbug (Homoptera: Aphididae) voedingsschade zoals gemeten door verminderd chlorofylverlies. J. Kansas Entomol. Soc. 71: 108-115.

Ma, R.Z., J.C. Reese, W.C. Black IV en P. Bramel-Cox. 1998. Verlies van chlorofyl in een voor greenbugs vatbare sorghum door pectinasen en pectinefragmenten. J. Kansas Entomol. Soc. 71: 51-60.

Reese, J.C., W.F. Tjallingii, M. van Helden en E. Prado. 2000. Golfvormvergelijkingen tussen AC- en DC-elektronische bewakingssystemen voor het voedingsgedrag van bladluizen (Homoptera: Aphididae). In, Principes en toepassingen van elektronische bewaking en andere technieken in de studie van homopteran voedingsgedrag. G.P. Walker en E.A. Backus (red.). Thomas Say Publ. In Entomol.: Procedures. Entomol. Soc. Ben. blz. 71-101.

1 Afdeling Entomologie
2 Afdeling Plantenpathologie
3 USDA/ARS & Afdeling Agronomie
Kansas State University, Manhattan, KS 66506

4 Afdeling Entomologie, Kansas State University,
Agricultural Research Center - Hays, Hays, KS 67601

5 Small Grain Institute, Bethlehem, Republiek Zuid-Afrika
6 Tsjechisch onderzoeksinstituut voor gewasbescherming, Praag, Tsjechië

Michael Flinn 1, C. Michael Smith 1, Renu Malik 1, Xuming Liu 1, Tom Harvey 4, Sharon Starkey 1, Bikram Gill, 2 Gina Brown-Gudeira 3, Vicki Tolmay 5 Helena Havlickova 6 en Vojtech Holubec 6
Microsatellietmarkers gekoppeld aan zes Russische tarwebladluisresistentiegenen in tarwe

Xuming Liu, C. Michael Smith, Bikram Gill en Vicki Tolmay

De Russische tarweluis (RWA), Diuraphis noxia Mordvilko, is een ernstige economische plaag van tarwe en gerst in Noord-Amerika, Zuid-Amerika en Zuid-Afrika. Het gebruik van bladluisresistente cultivars is een haalbare tactiek gebleken voor RWA-beheer. Er zijn verschillende dominante resistentiegenen geïdentificeerd in tarwe, Triticum aestivum, inclusief Dn1 in PI 137739, Dn2 in PI 262660, en ten minste drie resistentiegenen (Dn5+) in PI 294994. De identificatie van RWA-resistente genen en de ontwikkeling van resistente cultivars kan worden versneld door het gebruik van moleculaire markers. DNA van tarwe uit bijna isogene lijnen en segregerende F2 populaties werd geamplificeerd met microsatellietprimers via PCR.

De resultaten toonden aan dat de locus voor tarwemicrosatelliet GWM111 (Xgwm111), gelegen op tarwechromosoom 7DS (korte arm), is nauw verbonden met Dn1, Dn2, en Dn5, net zoals Dnx in PI 220127. Segregatiegegevens geven aan dat RWA-resistentie in tarwe ook wordt veroorzaakt door een enkel dominant resistentiegen (Dnx). Deze resultaten bevestigen dat Dn1, Dn2, en Dn5 zijn nauw met elkaar verbonden en geven nieuwe informatie over hun locatie op 7DS, in de buurt van het centromeer, in plaats van zoals eerder gemeld op 7DL. Xgwm635 (nabij het distale uiteinde van 7DS) markeerde duidelijk de locatie van het eerder gesuggereerde resistentiegen in PI 294994, hier aangeduid als Dn8. Xgwm642 (gelegen op 1DL) gemarkeerd en een ander nieuw gen geïdentificeerd Dn9, die zich in een afweergenrijk gebied van tarwechromosoom 1DL bevindt. De locaties van markers en de daaraan gekoppelde genen werden bevestigd door ditelosomische en nulli-tetrasomische analyses. Genetische koppelingskaarten van de bovengenoemde RWA-resistentiegenen en -markers zijn geconstrueerd voor tarwechromosomen 1D en 7D.

Moleculaire markers gekoppeld aan een nieuw gen voor resistentie tegen tarwekrulmijt in tarwe

Renu Malik, C. Michael Smith, Tom Harvey, Sharon Starkey en Gina Brown-Gudeira

Er zijn meer dan 200 moleculaire markers geëvalueerd om de locatie in kaart te brengen van het (de) gen (genen) in het WGRC40-kiemplasma dat verantwoordelijk is voor resistentie tegen de tarwekrulmijt, Aceria toschilla Keifer. Initiële fenotypische evaluaties gaven aan dat deze resistentie wordt uitgedrukt door een dominant gen. Voorlopige genotypische resultaten geven echter aan dat resistentie wordt uitgedrukt door de eerder geïdentificeerde Cmc1 resistentiegen van Aegilops tauschii, evenals een nieuw gen, ook van Ae. tauschii. Beide lijken zich op de korte arm van chromosoom 6D te bevinden.

Moleculaire markers in tarwe gekoppeld aan tolerantie voor voedingsschade door groene insecten

C. Michael Smith, Sharon Starkey, John Reese en Gina Brown-Gudeira

Planten die de greenbug-resistentiegenen bevatten Gb3, Gb4, Gb5, en Gb6 werden geëvalueerd op tolerantie voor chlorofylverlies door het voeren van groene insecten in SPAD-indexexperimenten. De SPAD-indexen van tarwe met de Gb3, Gb5, en Gb6 genen waren significant minder dan die van de gevoelige cultivar 'Thunderbird'. SPAD-indexen van twee niet-gekarakteriseerde biotype I-resistentiebronnen van: Aegilops tauschii , WGRC 04 en KSU94U306, waren gemiddeld in fenotypische respons. De resistentie van deze bronnen lijkt te worden gecontroleerd door genen die een andere resistentiecategorie dan tolerantie tot uitdrukking brengen.

DNA geïsoleerd uit 'Amigo' (GB3) en 'Thunderbird' (Gb0) werd geamplificeerd met tarwemicrosatelliet (WMS) primers met loci op chromosoom 7D en geëvalueerd op vermeende polymorfismen. Voorlopige resultaten van deze experimenten gaven aan dat WMS-primers 44 & 111 (7DS) en 130 (7AS) allemaal differentieel 'Amigo'- en 'Thunderbird'-DNA op zo'n manier amplificeerden dat vermeende polymorfismen worden onthuld. WMS-primers met loci op chromosoom 1A, specifiek voor rogge, werden geëvalueerd op vermeende polymorfismen tussen DNA dat 'GRS 1201' bevat (GB6) en 'Dondervogel'. Voorlopige resultaten van deze experimenten geven aan dat WMS-primers 33 en 136 elk het DNA van resistente en gevoelige cultivars differentieel amplificeren op een zodanige manier dat vermeende polymorfismen worden onthuld.

Evaluatie van Aegilops Kiemplasma met meervoudige bladluisresistentie in tarwe

C. Michael Smith, Bikram Gill, Helena Havlickova en Vojtech Holubec

Daarna, 20 Aegilops soorten uit de Gene Bank Collection van RICP, die allemaal een zekere mate van resistentie bezitten, de gewone vogelkers-haverbladluis of de Engelse graanluis, werden bij KSU beoordeeld op resistentie tegen de Russische tarwebladluis en de groenluis (biotype I). Aegilops tauschii accession 7096 was vergelijkbaar in niveau van resistentie tegen greenbugs A. tauschii 1675, een standaard greenbug-resistente bestrijding in bladluisevaluaties bij KSU. Beide A. tauschii aanwinsten waren beduidend minder beschadigd dan het vatbare ras 'Wichita'. Twee Aegilops cylindrica aanwinsten (4059 & 4062) en an Aegilops markgrafi toetreding waren zeer gevoelig en vergelijkbaar met 'Wichita' als reactie op het voeren van groene insecten. A. verwaarlozing accession (8052) was matig resistent tegen Russische tarwebladluis en bladluis. Zevenenzestig ongediertebestendig Aegilops toetredingen van het KSU Wheat Genetic Resource Center werden geëvalueerd op resistentie tegen vogelkers-haverbladluis en toetredingen TA36, TA4 en TA 168 waren zeer resistent.

Een moleculaire marker gekoppeld aan tolerantie in Aegilops tauschii Toetreding 1675 tot Greenbug, (Homoptera: Aphididae). Michael B. Flinn, Kansas State University, Manhattan, Kansas. 2000.

De bladluis is een ernstige bladluisplaag van tarwe en sorghum over de hele wereld. Het vermogen om zowel resistente plantencultivars als insecticiden te overwinnen, maakt het een serieus probleem voor gewasproducenten. Desalniettemin zijn traditionele plantenveredelingstechnieken om insectenresistente cultivars te produceren een economische en milieuvriendelijke manier om greenbugs in de sorghumproductie te beheersen.

De categorieën van resistentie tegen greenbug, Schizaphis graminum (Rondani), biotype I, werden bepaald in Aegilops tauschii (geitengras) toetreding #1675 (Ae. tauschii 1675) (resistente donorouder), 'Wichita' (vatbare tarweouder) en an Ae. tauschii afgeleide resistente nakomelingen, lijn 97-85-3 ('A97-85-3'). Antibiose werd bepaald aan de hand van de intrinsieke groeisnelheid van bladluizenpopulaties die beperkt waren tot elk van de drie tarwesoorten. Noch de ouders, noch het resistente nageslacht brachten antibiose tot expressie. Antixenose werd bepaald door bladluizen de keuze te geven om zich te voeden met planten van elk van de drie tarwesoorten. Ae. tauschii 1675 vertoonde antixenose, maar deze resistentie werd niet geërfd en uitgedrukt in 'A97-85-3'. Vergelijkingen van SPAD-meteruitlezingen en proportioneel gewichtsverlies van droge planten werden gebruikt om de tolerantie voor het voeren van groene beestjes te bepalen. Ae. tauschii 1675 en 'A97-85-3' waren zeer tolerant in vergelijking met 'Wichita'.

DNA van het scheiden van F2 bevolking van het kruis [Ae. tauschii accession 1675 x 'Wichita'] werd geïsoleerd en geamplificeerd met gebruikmaking van alle bekende tarwemicrosatelliet-PCR-primers en andere gedegenereerde primers voor het D-genoom van tarwe. Segregatie-analyses toonden aan dat microsatellietmarker XGWM44 was gekoppeld aan de Ae. tauschii 1675 greenbug-resistentiegen(en). De locatie van XGWM44 werd bevestigd op de korte arm van tarwechromosoom 7D. Er werd een genetische koppelingskaart geconstrueerd voor XGWM44
Recente publicaties

Smith, C. M. 1998. Plantresistentie tegen insecten. In: Rechcigl, J.E. en Rechcigl, N.A. (red.) Biologische en biotechnologische bestrijding van insectenplagen. CRC Press LLC., Boca Raton, FL. pag. 171-208.

Dhaliwal, G.S., V.K. Dilwari en C.M. Smith. 1999. Waardplant verdediging tegen insecten. In: Dhaliwal, G.S., en Arora, R. (red.). Milieustress bij gewassen. Commonwealth Publishers, New Delhi. blz. 172-210.

Oppert, B., K. Hartzer en C.M. Smith. 2000. Karakterisering van de spijsverteringsproteïnasen van Hypera postica Gyllenhal (Coleoptera: Curculionidae). Trans. Kansas Acad. Wetenschap. (In de pers).
Lui, X.M., C.M. Smith, B.S. Gill en V. Tolmay. 2000. Microsatellietmarkers gekoppeld aan zes Russische tarwebladluisresistentiegenen in tarwe. Theor. toepassing Genet. 98: (In Pers).

Op 3 augustus 2000, na 32 jaar dienst, zal Dr. James A. Webster met pensioen gaan bij het USDA-ARS, Plant Science and Water Conservation Research Laboratory, Stillwater, Oklahoma.

Jim behaalde zijn B.S. in zoölogie en MS in Entomologie aan de Universiteit van Kentucky, en behaalde vervolgens een Ph.D. in Entomologie aan de Kansas State University in 1968. Hij kwam onmiddellijk aan het werk voor ARS in East Lansing, Michigan, waar hij werkte aan het resistentieprogramma voor graanbladkevers. Na de succesvolle ontwikkeling en introductie van CLB-resistente tarwe- en gerstkiemplasmalijnen, werd de ARS-fase van het programma stopgezet en in 1981 stapte Jim over naar Stillwater om voornamelijk te werken aan plantresistentie tegen graanbladluizen in de onderzoekseenheid Wheat and Other Cereal Crops . Van 1993 tot 1999 was hij onderzoeksleider voor die eenheid, evenals laboratoriumdirecteur voor het onderzoekslaboratorium voor plantenwetenschap en waterbehoud.

Jim is vooral bekend om zijn leidende rol tijdens de eerste detectie van de Russische tarwebladluis in de Verenigde Staten. Zijn achtergrondkennis over het insect stelde ARS in staat om onmiddellijk informatie te verspreiden onder Amerikaanse onderzoekers en voorlichters. Geschat wordt dat door deze informatie vooraf een jaar minder tijd nodig is om strategieën voor het beheer van deze nieuwe plaag te ontwikkelen. Voor dit werk ontving Jim de Entomological Society of America Recognition in Entomology Award voor uitstekende bijdragen aan de landbouw voor 1996.

Jim is een actief lid van de Entomological Society of America en heeft tal van functies en commissievoorzitters bekleed in de Southwestern Branch. Hij is ook lid van de American Society of Agronomy, de Kansas (Central States) Entomological Society en de Southwestern Entomological Society. Hij neemt deel aan activiteiten van de International Plant Resistance to Insects-groep, de Hard Red Winter Wheat Improvement Committee en de Western Coordinating Committee for "Integrated Management of Russian Wheat Aphid and Other Cereal Aphids." Hij was de ARS-medeorganisator van een internationaal bladluissymposium van de ARS/Oklahoma State University dat in 1990 in Stillwater werd gehouden. Hij werd ook uitgenodigd als externe recensent van het Zuid-Afrikaanse Russische Wheat Aphid Research Program door het Zuid-Afrikaanse ministerie van Landbouw. Tijdens zijn carrière was hij auteur of co-auteur van meer dan 150 artikelen en boekhoofdstukken, en was hij co-redacteur van het boek "Economic, Environmental, and Social Benefits of Resistance in Field Crops" van Thomas Say Publications in Entomology uit 1999.

Omdat veel van de mensen die in de loop der jaren met Jim hebben samengewerkt, de jaarlijkse ESA-bijeenkomst van dit jaar in Montreal in december zullen bijwonen, zijn er plannen in de maak voor een mooie receptie daar. Informatie hierover kan worden verkregen bij Dave Porter ( [email protected] ). Als onderdeel van dat evenement zullen we hem een ​​boek met felicitaties en herinneringsbrieven overhandigen. Deze kunnen vóór 15 november naar Ruth Treat, USDA-ARS, 1301 N. Western Road, Stillwater, OK 74075 worden gestuurd.

Op Jim's laatste dag, 3 augustus, staat ook een kleine, informele receptie gepland door de Stillwater-groep. Alle medewerkers van Jim die toevallig in de buurt zijn die middag zijn zeker welkom om langs te komen voor koffie en cake.

Plant Science Research Laboratory, USDA-ARS
1301 N. Westelijke St.,
Stillwater, OK 74075-2714, VS
http://www.pswcrl.ars.usda.gov

CA Baker, JD Burd, NC Elliot, M.H. Greenstone, SD Kindler, D. W. Mornhinweg, DR. Porter, K.A. Shufran, J.A. Webster, en Y. Chen.

Russische tarwebladluis, Diuraphis noxia (Mordvilko)

Er zijn inspanningen gaande om Russische tarwebladluis (RWA)-resistent tarwekiemplasma te ontwikkelen. Geavanceerde tarwelijnen afgeleid van 13 verschillende RWA-resistentiebronnen werden geplant voor zaadvermeerdering, evaluatie en zuivering ter voorbereiding op het vrijkomen van kiemplasma, waaronder 61 harde witte winterlijnen, 87 harde rode winterlijnen, 36 harde rode lentelijnen, 63 zachte witte lentelijnen , en 42 harde witte veerlijnen. Topcrossed zaad werd gescreend op resistentie tegen RWA, en resistente planten werden getransplanteerd naar de kas voor groei en nageslacht testen. Homozygote RWA-resistente lijnen zullen worden geselecteerd voor kiemplasmaafgifte. Veldevaluaties van winter RWA-resistente tarwelijnen worden nog steeds gemaakt in Stillwater.

Durumtarwe die door USDA-ARS GRIN wordt onderhouden, is beoordeeld op resistentie tegen RWA. Resistente planten werden geïdentificeerd, gered en gekweekt voor zaadvermeerdering. Gezuiverde selecties zullen opnieuw worden geïntroduceerd in de GRIN-collectie en er zullen kruisingen worden gemaakt met agronomisch aanvaardbare durumtarwesoorten.

De ontwikkeling van resistente X-resistente populaties werd voortgezet om de genetische diversiteit van RWA-resistentie in tarwe te bestuderen. Er zijn genetische diversiteitsstudies gaande voor alle resistente lijnen om te bepalen of deze lijnen verschillende genen dragen voor resistentie tegen RWA.

Er wordt verder gewerkt aan de ontwikkeling van aangepaste RWA-resistente kiemplasmalijnen voor alle gerstproducerende gebieden van de VS 2.500 lente- en winter- en 450-winter BC3F3/F4-observatielijnen voor gerst werden geëvalueerd in Aberdeen, ID met medewerking van Phil Bregitzer en Darrell Wesenberg, USDA-ARS, Aberdeen , ID en head/row-selecties gemaakt voor verdere analyse in 2001 headrows/voorlopige opbrengstproeven. Deze lijnen omvatten 20 vatbare achtergronden en 25 resistente bronnen. Zeventig lijnen werden geëvalueerd in voorlopige opbrengstproeven en selecties bestemd voor geavanceerde herhaalde opbrengstproeven in 2001. Deze lijnen omvatten 7 gevoelige achtergronden en 24 resistente bronnen. Ongeveer 16 lijnen werden geëvalueerd in herhaalde proeven met geavanceerde opbrengst op verschillende locaties in Idaho en Colorado op mogelijke afgifte als aangepaste kiemplasmalijnen. Deze lijnen omvatten 3 gevoelige achtergronden en 3 resistente bronnen. Andere lijnen die in samenwerking met Phil Bregitzer zijn ontwikkeld, werden ook geëvalueerd in kwekerijen met geavanceerde opbrengst op verschillende locaties in Idaho, Colorado en Nebraska. Crossing bleef nog steeds meer resistente bronnen in aangepaste gerstachtergronden brengen.

De ontwikkeling van genetische populaties om de genetische diversiteit te bestuderen onder alle 109 RWA-resistente gerstlijnen die in Stillwater werden geïdentificeerd en geselecteerd, werd voortgezet.

Gegevensanalyse is aan de gang van een studie uitgevoerd in 1998 en 1999 in Idaho en Colorado, in samenwerking met Phil Bregitzer en Frank Peairs, om het effect te bepalen van vroege en late RWA-voeding op de moutkwaliteit van brouwgerstcultivars en aangepaste RWA-resistente gerst lijnen.

Groenluis, Schizaphis graminum (Rondani)

In de herfst van 1999 vormden bladluizen een ernstige plaag op wintertarwe in het centrale tarweteeltgebied van Oklahoma (ten noorden van de I-40). Vroeg geplante velden leken minder schade te lijden dan later aangeplante velden, wat suggereert dat velden voornamelijk van half september tot half oktober werden gekoloniseerd door greenbugs. Ernstig beschadigde velden werden eind oktober voor het eerst zichtbaar. Het herfstweer was mild en droog, waardoor de omstandigheden ideaal waren voor de groei van de populatie groene beestjes. De meeste wintertarwevelden in centraal Oklahoma werden in de herfst van 1999 (meestal in november) met insecticide behandeld. Greenbug-populaties in onbehandelde velden in het centrum van Oklahoma namen in de winter af, voornamelijk als gevolg van de activiteit van parasitoïden. Parasitismeniveaus door L. testaceipes overschreden 90% in sommige gebieden. De meeste van dergelijke velden hadden waarschijnlijk al economische schade geleden.

Tarwevelden in de Oklahoma-panhandle ontwikkelden ook ernstige plagen met groene insecten, maar ze ontwikkelden zich later dan in het centrum van Oklahoma, met een piek in januari of februari. Dit was het gevolg van een laag parasitisme en mild weer. Een groot deel van het tarweareaal in de panhandle werd in januari en februari met insecticide behandeld, maar we denken dat een kleiner deel van de velden werd behandeld dan in het centrum van Oklahoma. Het niveau van parasitisme nam toe van eind januari tot februari en de populaties groene beestjes in onbehandelde velden stortten uiteindelijk in als gevolg, maar niet voordat er economische schade was opgetreden. Greenbugs waren schaars in het zuidwesten van Oklahoma (ten zuiden van de I-40). De vogelkers-haverbladluis was overal in de staat aanwezig in velden, maar kwam over het algemeen op lage niveaus voor.

Een regionaal veldonderzoek om het overwinteringsvermogen en het succes van de groenluis om seksuele reproductie te ondergaan, is nu in zijn derde jaar. Onderzoekslocaties zijn onder andere Brookings, SD, Hays en Manhattan, KS, Stillwater, OK en Bushland, TX. Greenbugs hebben op alle locaties seksuele morphs geproduceerd, en met uitzondering van de Bushland-site, zijn eieren verzameld en met succes uitgebroed. Toekomstplannen omvatten studies om het proces van het kunstmatig genereren van de greenbug-holocycle te optimaliseren en het succes van het uitkomen van eieren te verbeteren.

Een moleculaire fylogenetische analyse op basis van het cytochroom oxidase I mitochondriale gen werd uitgevoerd op alle biotypes van greenbugs die in de Verenigde Staten worden gevonden (B, C, E, F, G, H, I, J en K). Daarnaast werden drie unieke isolaten gebruikt, één uit een kolonie in New York (NY) die sinds 1959 in cultuur is, een andere die werd verzameld uit Canadese wilde rogge (CWR) in Oklahoma, en een isolaat uit Duitsland (EUR) in de analyse. Genetische afstanden tussen greenbug-biotypes varieerden van 0,08% tot 6,17% verschil in nucleotidesubstituties. Fylogenetische analyses produceerden dendrogrammen die drie clades onthulden, clade 1 bevatte de 'landbouwbiotypes' die gewoonlijk worden aangetroffen op sorghum en tarwe (C, E, I, K, plus J), clade 2 bevatte F, G en NY, en clade 3 bevatte B, CWR en EUR, die zelden op gewassen worden aangetroffen. Biotype H viel buiten deze clades en kan een andere vertegenwoordigen Schizaphis soort. Greenbug-biotypes zijn een mengsel van genotypen die tot drie clades behoren en zijn waarschijnlijk uiteengevallen als gastheer-aangepaste rassen op wilde grassen in tegenstelling tot resistente gewascultivars. Biotype, zoals gedefinieerd voor de greenbug, lijkt geen enkele evolutionaire of taxonomische status te hebben.

Er is informatie ontwikkeld die nieuw licht werpt op een theorie van het kweken van planten met resistentie tegen insecten. Oudere, klassieke concepten van resistentieveredeling hebben gedicteerd dat "piramiderende" genen (die meer dan één resistentiegen combineren) in een enkele tarweplant duurzame bescherming boden aan insectenplagen en de ontwikkeling van nieuwe schadelijke biotypes verhinderden. Experimentele tarwekiemen werden ontwikkeld met behulp van verschillende combinaties van resistentiegenen en vervolgens getest met een reeks greenbug-biotypes. De resultaten van deze experimenten laten duidelijk zien dat piramidevormige resistentiegenen in tarwe geen extra bescherming bieden tegen greenbug-biotypes.

Rijst wortel bladluis, Rhopalosiphum rufiabdominalis (Sasaki)

Een obscure bladluis gevonden op tarwe in Oklahoma werd geïdentificeerd als de rijstwortelluis. Vrij hoge aantallen van deze bladluis werden vanaf oktober op tarwe aangetroffen en hielden aan tot midden januari. In oktober was dit de meest voorkomende bladluis op tarwe. De bladluis voedt zich aan de basis van de tarweplant. Er wordt aangenomen dat de bladluis economische schade aan tarwe kan veroorzaken, hoewel de verliezen blijkbaar nooit zijn gekwantificeerd. De rijstwortelluis kan een bijzonder belangrijke plaag zijn van granen in de zuidelijke Great Plains (persoonlijke communicatie van Susan Halbert), waar hij naast directe voedingsschade ook gerstgele dwergziekte kan overbrengen. Overeenkomsten tussen soorten tussen de gewone vogelkers-haverbladluis en de rijstwortelluis leiden vaak tot visuele verkeerde identificatie, en schade aan granen die vaak wordt toegeschreven aan de gewone vogelkers-haverbladluis, kan soms worden veroorzaakt door de rijstwortelluis. Een belangrijk onderscheidend kenmerk is dat de vogelkers-haverbladluis zes antennesegmenten heeft, terwijl de rijstwortelluis slechts vijf antennesegmenten heeft. Andere, niet-diagnostische kenmerken kunnen vaak worden gebruikt om de soort te scheiden, waaronder de aanwezigheid van dichte setae op de antennesegmenten en de kleine verschillen in kleur.

James Anstead (Cambridge, VK) heeft zijn MS-diploma behaald aan de Oklahoma State University (Thesis: Genotypische en biotypische diversiteit van Greenbug, Schizaphis graminum (Rondani), op niet-gecultiveerde gastheren).

Hays, DB, DR. Porter, J.A. Webster en B.F. Carver. 1999. Voedingsgedrag van biotypes E en H greenbug (Homoptera: Aphididae) op eerder besmette bijna-isolijnen van gerst. J.Econ. Entomol. 92:1223-1229.

Lukaszewski, A.J., D.R. Porter, E.F. Antonelli en J. Dubcovsky. 2000. Registratie van UCRBW98-1 en UCRBW98-2 tarwekiemplasma's met resistentiegenen voor bladroest en groene beestjes. Bijsnijden. 40:590.

Porter, DR. en J.A. Webster. 2000. Russische tarweluis-geïnduceerde eiwitverandering in tarwe. Euphytica 111: 199-203.

Porter, DR, JD Burd, K.A. Shufran en J.A. Webster. 2000. Werkzaamheid van piramidevormende greenbug (Homoptera: Aphididae) resistentiegenen in tarwe. J.Econ. Entomol. (in de pers).

Webster, J.A. en DR Portier. 2000. Reacties van vier bladluissoorten op een Russische tarwebladluisresistente tarwe. zuidwesten. Entomol. (in de pers)

Webster, J.A. en DR Portier. 2000. Plantresistentiecomponenten van twee greenbug (Homoptera: Aphididae) resistente tarwe. J.Econ. Entomol. 93:1000-1004.

Shufran, K.A., Burd, J.D., Anstead, JA, en Lushai, G. 2000. Mitochondriale DNA-sequentiedivergentie tussen biotypes van greenbug (Homoptera: Aphididae): bewijs voor aan de gastheer aangepaste races. Insect Moleculaire Biologie 9: 179-184.

Naam: James Anstead Graaddatum: juli 2000

Instelling: Oklahoma State University Locatie: Stillwater, Oklahoma

Titel van onderzoek: Genetische en biotypische diversiteit van Greenbug Schizaphis Graminum (Rondani) Populaties op niet-gecultiveerde gastheren

Pages in Study: 103 Kandidaat voor de graad van Master of Science

Reikwijdte en methode van onderzoek: Het doel van deze studie was om de biotypische en genetische diversiteit van Schizaphis graminum op niet-gecultiveerde gastheren. Collecties gemaakt van niet-gecultiveerde gastheren werden gescreend op resistente gewaslijnen om hun biotype te bepalen. Van een gebied van 1043 basenparen van het mitochondriale DNA, cytochroomoxidase I-gen, werd de sequentie bepaald om de genetische diversiteit te meten. De evolutionaire en taxonomische status van biotype werd ook onderzocht.

Bevindingen en conclusies: Er was een significante biotypische diversiteit op niet-gecultiveerde grassen. We vonden biotypes E, I en K op niet-gecultiveerde grassen, maar we vonden ook biotype G bij hogere dichtheden dan eerder geregistreerd. Er werd ook een isolaat met een uniek virulentieprofiel gevonden (d.w.z. een nieuw biotype). Onze studie geeft aan dat niet-gecultiveerde grassen een reservoir zijn van biotypische diversiteit. Deze studie ondersteunt eerdere conclusies dat de vorming van biotypes niet werd aangedreven door de ontwikkeling van resistente gewasvariëteiten. Biotypen, zoals gedefinieerd in de greenbug (door virulentie tegen resistente gastheren) lijken geen evolutionaire en taxonomische status te hebben. Deze studie bevestigt eerder de aanwezigheid van drie genetisch verschillende clades in S. graminum. De afstanden tussen clades geven aan dat er een tot twee miljoen jaar zijn verstreken sinds ze een gemeenschappelijke mitochondriale voorouder hadden. Deze clades vertegenwoordigen waarschijnlijk aan de gastheer aangepaste rassen, waarbij slechts één van de drie greenbugs bevat die gewoonlijk worden aangetroffen op gewassen.

Amerikaanse ministerie van landbouw
Onderzoekslaboratorium voor noordelijke graaninsecten
Onderzoekseenheid Gewassen en Entomologie
2923 Medary Avenue
Brookings, SD 57006

Voedingsoplossing Stikstofvorm en vogelkers-haver Bladluisresistentie in tarwe

Vogelkers-haverbladluizen (Rhopalosiphum padi L.) zijn veelvoorkomende insectenplagen van tarwe (Triticum aestivum) L.) in de noordelijke Great Plains. Zware plagen in de lente van zomertarwe van zaailingen kunnen de opbrengst met ongeveer 80 % verminderen, terwijl plagen in de herfst van wintertarwe de opbrengst van 20 tot 75 % kunnen verminderen. De voedingsstatus van tarwegewassen verandert de biologie en levenscyclus van bladluis in granen en speelt een belangrijke rol bij het toestaan ​​van planten om schade door insecten te compenseren. De ernst van de aantasting door schimmels, bacteriën en virussen en de intensiteit van de symptomen van de gewasziekte bleken sterk te worden beïnvloed door de vorm van N (NH4-N of NEE3-N) verstrekt aan planten. Het is niet bekend of verschillen in de N-vorm van de meststof die aan tarwe wordt geleverd, van invloed zijn op de plantresistentie tegen vogelkers-haverbladluizen. De beschikbaarheid van gespecialiseerde mestproducten en de ontwikkeling van nitrificatieremmers die de omzetting van NH . blokkeren3 naar NEE3 in de bodem geeft aanleiding tot heronderzoek van de relatieve verdiensten van NH4 en nee3 voeding vooral met betrekking tot het potentieel verbeteren van bladluisresistentie in kleine granen.

Het hier gerapporteerde onderzoek onderzocht de impact van voedingsoplossingen met verschillende vormen van N (allemaal NO3-N of alle NH4-N) over de groei van bladluispopulaties en plantengroei in tarwe. De doelstellingen van onze experimenten met groeikamers waren om te bepalen of de vorm van stikstof in voedingsoplossingen voor planten de groeiparameters van bladluispopulaties of het vermogen van tarwe om besmetting te weerstaan, beïnvloedde. De groeikenmerken van bladluispopulaties (ontwikkelingstijd, aantal geproduceerde bladluizen en intrinsieke toenamesnelheid) werden niet significant beïnvloed door behandelingen in N-vorm met voedingsoplossing. Planten gekweekt met NH4-N voedingsoplossingen hadden beduidend minder versgewicht van de scheuten. Bladluisplaag verminderde ook het versgewicht van de scheuten aanzienlijk. Er waren geen significante interacties tussen de N-vorm van voedingsoplossing en bladluisbehandelingen voor het versgewicht van de scheuten. Bladluisbehandeling verminderde het versgewicht van de wortel niet bij planten die NO . kregen3-N voedingsoplossing, maar deed dat in planten die NH . kregen4-N voedingsoplossing. Dus, terwijl de N-vorm die aan tarweplanten werd gegeven geen effect had op de groeikenmerken van de bladluispopulatie, hadden planten die NH . kregen4-N voedingsoplossing vertoonde minder wortelgroei dan planten gezien de NO3-N voedingsoplossingen. De resultaten van deze studie suggereren dat het gebruik van NH4-bevattende meststoffen en nitrificatieremmers in de bodem zouden de tarweresistentie tegen bladluizen waarschijnlijk niet verbeteren.

Riedell, W.E. en LS Hesler. 2000. Voedingsoplossing stikstofvorm en vogelkers-haver Bladluisresistentie in tarwe. Granen Res. gemeenschappelijk. Aanvaard voor publicatie 19 april 2000

Texas A&M University Research & Extension Center
17360 Coit Road
Dallas, TX 75252-6599
Telefoon: 972/231-5362 FAX: 972/952-9216
[email protected]

Lantana Lace Bug, Teleonemia scrupulosa Stal, verzet onder Lantana-cultivars voor het landschap - James A. Reinert, Steve W. George, Wayne A. Mackay, Erin Smith & Tim D. Davis . Lantana veterwants, Teleonemia scrupulosa Stal, (Hemiptera: Tingidae) is een primaire insectenplaag van lantana, een tedere meerjarige landschapsplant die algemeen wordt gekweekt in de zuidelijke Verenigde Staten vanwege zijn hitte- en droogtetolerantie. De meeste literatuur over T. scrupulosa verwijst naar het mogelijke gebruik ervan wereldwijd als biocontrolemiddel voor verschillende Lantana spp. die werden geïntroduceerd als sierplanten uit hun geboorteland Noord- en Zuid-Amerika en waren uitgegroeid tot een belangrijk onkruidplaag. Achtentwintig cultivars van drie lantana-soorten [Lantana montevidensis (K. Spreng.) Briq., L. camara L. en L. hybrida] werden geëvalueerd op resistentie tegen de lantana lace-bug in gerepliceerde veldaanplantingen die waren blootgesteld aan natuurlijke plagen. Lace bug-populaties begonnen zich midden juli 1996 te ontwikkelen en werden binnen 30 dagen over de replica's verspreid. Populaties van nimfen en volwassenen werden tweewekelijks bemonsterd van september - november 1996 (5 monsterdata). De hoogste gemiddelde populaties voor de 5 monsterdata waren aanwezig op 'Patriot Desert Sunset' (40,3 nimfen en volwassenen/3-blad monster/plant), 'Pink Frolic' (20,6) en 'Patriot Sunburst' (19,4), met 19 van de cultivars met meer dan 4 kantwantsen per 3-bladig monster. Planten van 'Weeping White', 'White Lightning' en 'Weeping Lavender' vertoonden tijdens de testperiode nooit kantinsecten en 'Imperial Purple', 'Patriot Rainbow' en 'Denholm Dwarf White' hadden een gemiddelde van 0,1 totaal aantal lace bugs per monster en nooit meer dan 0,7 per monster overschreden. De Resistance Performance Index laat zien dat de bovengenoemde cultivars en bovendien 'Radiation', 'Dallas Red', 'Gold Mound', 'New Gold' en 'Lemon Swirl' 9 of 10 (van de 10) keer voorkwamen in de topstatistieken. groeperingen. Wanneer cultivars worden gegroepeerd en geanalyseerd op soort, L. montevidensis (vier cultivars met een gemiddelde van 0,02 kantinsecten/3 bladmonster) is zeer resistent, terwijl, L. camara en L. hybrida (respectievelijk 6,73 en 9,54) zijn vatbaar voor de lantana lace bug. alle L. montevidensis hebben een bloemkleur van wit of paars. Cultivars werden ook gescheiden door bloemkleur voor analyse. Cultivars met paarse of witte bloemkleur (voornamelijk L. montevidensis) hadden veel minder lantana-kantinsecten (gemiddeld 0,03 en 1,73 respectievelijk) die zich op hen ontwikkelden dan cultivars met andere bloemkleuren. Bovendien hadden cultivars met gouden of rode bloemen en de eerder genoemde paars- of witbloemige cultivars veel minder kantinsecten dan cultivars met oranje/rood, geel of een tweekleurige geel met een andere kleur. Het lijkt erop dat cultivars met gele of gele tweekleurige bloemen het meest vatbaar zijn voor de lantana lace bug. Deze resultaten geven aan dat er binnen de meeste bloemkleuren of bicolors een reeks resistentie bestaat tussen de cultivars.

Gastheerresistentie tegen witte larven (Phyllophaga spp.) onder genotypen van Poa arachnifera x P. pratensis Hybriden - James A. Reinert & James C. Read. Witte larven zijn jaarlijkse plagen van zowel de koele als warme seizoensgrasgrassen in de V.S. Een drie jaar oude gerepliceerde aanplant van twee genotypen van Texas bluegrass, Poa arachnifera Torr., en vijf van zijn hybriden met Kentucky bluegrass, P. pratensis L., werd geëvalueerd op resistentie tegen schade door witte larven. Een veldpopulatie van Phyllophaga spp. (prob. P. congrua LeConte) had vastgesteld en aanzienlijke schade aanrichtte op de gerepliceerde percelen. Op 31 mei 1996 een visuele beoordeling (schaal van 1-9 (grasschade, 9 = meeste schade met verlies van stand, vergeling en verlies van wortelverankering 1 = geen schade of verlies van graskwaliteit) van witte rupsschade aan het gras in elk grasveld werd genomen. Gras in elk perceel werd visueel onderzocht op verwelking en verlies van stand en de bladeren van 4 tot 5 willekeurig geselecteerde planten binnen het perceel werden geknepen en getrokken om mogelijke wortelbeschadiging en verlies van verankering aan te geven. resultaten van gerandomiseerde aanplant in veldpercelen blootgesteld aan natuurlijke Phyllophaga volwassen selectie, het lijkt erop dat de twee Texas bluegrass-selecties, Syn1 en Syn2, en drie Texas bluegrass X Kentucky bluegrass-hybriden, TXKY-90-13-16, TXKY-90-13-8 en 'Reveille' (geëvalueerd als TXKY-90 -16-1), hebben een aanzienlijke weerstand tegen witte rupsschade. TXKY-90-15-6 en TXKY-92-35-1 zijn gevoelig en hebben aanzienlijke schade (ca. 4 ranking) en standverlies opgelopen.

Gastheerresistentie tegen Tawny Mole Cricket, Scapteriscus vicinus, in Bermudagras, Cynodon spp. - James A. Reinert & Philip Busey. Drie soorten Scapteriscus molkrekels werden geïntroduceerd in het zuidoosten van de VS en zijn een belangrijke plaag geworden van turfgrassen, vooral bermudagrass, Cynodon spp. Het doel van de studie was om genetische resistentie te evalueren bij vegetatief vermeerderde Cynodon genotypen voor schade door geelbruine molkrekel, S. vicinus Scudder (Orthoptera: Gryllotalpidae).Genotypen van bermudagrass, inclusief commerciële cultivars, werden geëvalueerd op hun reactie op de geelbruine molkrekel, in kooien met veldschermen. Volwassen geelbruine molkrekels werden geïntroduceerd in gerepliceerde kooien waarin bermudagrass-planten werden geplant. De zijwanden van de kooi zijn onder de grondlijn doorgetrokken en verlengd met een bodemerosieweefsel tot een diepte van 75 cm, om migratie van de zeer mobiele molkrekels te voorkomen. Schadeschattingen waren gebaseerd op visuele beoordelingen en relatieve vermindering van de hoeveelheid maaisel van geoogste planten in geïnoculeerde kooien vergeleken met dezelfde genotypen in aangrenzende niet-besmette kooien. De vier kooiparen, met en zonder mol-krekel, vertegenwoordigden dus de belangrijkste plots van een split-plot-experiment in vier herhalingen. Er werden verschillen waargenomen (P < 0,05) in schade door tawny mol cricket tussen 26 genotypen die in twee experimenten werden geëvalueerd. 'Tifdwarf', 'Tifgreen', 'Sunturf', 'Texturf-10' en 'Texturf-1F' waren het meest vatbaar en liepen meer tunnel- en voedingsschade op dan alle andere genotypen. Alle geteste bermudagrass-selecties waren beschadigd, maar 'Ormond', FL-2400, PI-290659 en PI-291586 vertoonden de minste algemene schade. Resistentiescores (83 tot 99) waren hoog voor elk van deze genotypen. 'Tifway' en 'FLoraTeX' waren gebruikelijk in beide onderzoeken en kregen elk vergelijkbare scores voor gemiddelde schade en groeivermindering. Terwijl er tegenstrijdige resultaten werden geproduceerd met Tifgreen en Sunturf, die ook gemeenschappelijk waren voor beide experimenten. De veldschermkooien boden een uitstekende omgeving om plantmateriaal te evalueren tegen een zeer mobiel bodeminsect zoals de tawny mol krekel.

Resistentie in Zoysiagrass, Zoysia spp., aan de Tropical Sod Webworm, Herpetogramma phaeopteralis, Guenee - James A. Reinert & M.C. Engelke. De tropische graszodenwebworm, Herpetogramma phaeopteralis Guenee (Lepidoptera: Pyralidae) is een primaire plaag van grasgras, vooral in de zuidelijke staten van de VS en op veel eilanden van de Caribische archipel. Twintig cultivars en genotypen van zoysiagrass, Zoysia spp., werden geëvalueerd op resistentie tegen volwassen voorkeur voor tropische graszodenwebworm voor het leggen van eitjes en larvale voeding. Volwassenen toonden een voorkeur onder de zoysiagrass-genotypen voor eiafzetting, zoals uitgedrukt door de resulterende larvale voeding. 'Cavalier', DALZ8501 en JZ-1 vertoonden een hoge weerstand (ranking < 7) met lage voedingsschade, terwijl 'Meyer' en DALZ8516 (ranking >1.5) bijna volledige ontbladering vertoonden. Toen pasgeboren larven zich op elk zoysiagras konden ontwikkelen in een experiment zonder keuze, werd een vergelijkbare rangorde geproduceerd. Cavalier, DALZ8501, 'Korean Common' en 'El Toro' vertoonden een hoge resistentie in de vorm van veel kleinere larven (6,3-7,5 mg) bij de 15-daagse evaluatie. Daarentegen waren de larven die zich ontwikkelden op 'Diamond', Meyer en DALZ8516 significant groter (36,4 tot 41,0 mg). Bovendien hadden larven die zich ontwikkelden op de resistente Cavalier, Korean Common, El Toro en DALZ8501 meer dan een week langer nodig om verpopping te bereiken in vergelijking met larven die zich voedden met Diamond, Meyer en DALZ8516, die slechts 19,1-19,7 dagen nodig hadden. Vergeleken met de industriestandaard, Meyer (19 dagen), had Cavalier 12 dagen langer nodig om te verpoppen. Tijdens deze periode waren de larven veel kleiner, aten ze veel minder en waren ze kwetsbaarder voor predatie. De hoogste sterfte werd geregistreerd op Cavalier. Daarentegen hadden larven die zich voeden met de drie meest gevoelige genotypen een geaccumuleerde mortaliteit van 6,7 tot 13,4% bij volwassen opkomst.

Cultivar releases door Texas Agric. Exp. Stn.

Engelke, M.C., V.G. Lehman, K.B. Marcum, P.F. Colbaugh, J.A. Reinert, B.A. Ruemmele, & R.H. White. 1996. Uitgifte van 'Mariner' (Reg. No. CV-8, PI 599032) een kruipend struisgras met een goede zouttolerantie.

Engelke, M.C., P.F. Colbaugh, J.A. Reinert, K. Marcum, R.H. White, B.A. Ruemmele & S.J. Morton. 1996. Uitgifte van 'Diamond' of DALZ8502 een dwergachtige zoysiagrass.

Engelke, M.C., J.A. Reinert, P.F. Colbaugh, R.H. White, B.A. Ruemmele, K. Marcum & S.J. Morton. 1996. Uitgifte van 'Cavalier' of DALZ8507 een zoysiagras met een goede waterstresstolerantie en een goede resistentie tegen insecten en ziekten.

Engelke, M.C., R.H. White, P.F. Colbaugh, J.A. Reinert, K. Marcum, B.A. Ruemmele & S.J. Morton. 1996. Uitgifte van 'Crowne' of DALZ8512 een zoysiagras met uitstekende waterstresstolerantie en goede resistentie tegen insecten en ziekten.

Engelke, M.C., R.H. White, P.F. Colbaugh, J.A. Reinert, K. Marcum, B.A. Ruemmele & S.J. Morton. 1996. Uitgifte van 'Palisades' of DALZ8514 een zoysiagras met uitstekende waterstresstolerantie en goede resistentie tegen insecten en ziekten.

Read, J.C., J.A. Reinert, P.F. Colbaugh & W.B. Knoop. 1999. Release van 'Reveille' bluegrass.

Landbouw en agrovoeding Canada
Aardappelonderzoekscentrum, P.O. Doos 20280
Fredericton, New Brunswick, Canada, E3B 4Z7

Aanwinsten van zeven wild nachtschade soorten werden in het veld beoordeeld op hun resistentie tegen de coloradokever (Leptinotarsa ​​decemlineata (Zeggen)). De multivariate gegevens over de populatiedichtheid van insecten werden geanalyseerd met behulp van factoriële analyse. De geëxtraheerde factoren kwamen overeen met relevante fasen van de levenscyclus van het insect en gaven informatie over de wijze van resistentie (antixenose en antibiose) van de plantensoort. S. berthaultii, S. capsicibaccatum, S. jamesii, S. pinnatisectum en S. trifidum vertoonden zowel antixenose als antibiose, maar hadden een verschillend niveau van resistentie. De wijze van weerstand van S. polyadenium lijkt te worden veroorzaakt door een antibiotisch effect en de resistentie van S. tarijense door een antixenotisch effect. Genetische variabiliteit en erfelijkheid van de eigenschap van insectenresistentie binnen de toetreding was triviaal of inconsistent voor alle onderzochte Solanum-soorten.

Annamalai Universiteit
Tamilnadu 608 002
India

V. Selvanarayanan
Docent Entomologie
Faculteit Landbouw

Groeten uit Indië. Ik ben een nieuw lid van de PRP-groep en ik wil alle leden bedanken voor hun geduld om deze mail door te nemen. Ik ben docent landbouwentomologie en werk aan de Annamalai University, Tamilnadu, op het zuidelijke schiereiland van India.

Ik heb zojuist mijn promotieonderzoek naar Waardplantresistentie bij tomaat tegen fruitboorder Helicoverpa armigera afgerond. In het proces heb ik ongeveer 320 exotische en inheemse/inheemse/tribale tomaten verzameld en gescreend en vijf aanwinsten geïsoleerd die resistent zijn tegen de boorder, zowel onder veld- als kasomstandigheden. Ik ben van plan diepgaand te werken aan die geselecteerde aanwinsten en vele andere wilde aanwinsten, denk ik, met verwijzing naar hun resistentiemechanismen, toekomstige reikwijdte in fokprogramma's en andere gerelateerde gebieden.

Ik wil mijn postdoctoraal onderzoek in deze onderneming voortzetten en als een van de vooraanstaande leden bereid is om van mijn diensten gebruik te maken, zal ik hem zeer dankbaar zijn. Ik verzoek alle geleerde leden om mij hun suggesties en hulp in dit verband te mailen.

Hoop vruchtbare informatie van de leden te ontvangen.

Tamil Nadu Rice Research Institute
Aduthurai - 612 101
Tamil Nadu
India

Screening van rijstinvoer van AICRIP in ADVANCED Yield Trial voor resistentie tegen insectenplagen van rijst

V. Balasubramani, S. Sadakathulla, M. Subramanian en S. Ramanathan

In het kader van het door India gecoördineerde rijstverbeteringsprogramma (AICRIP) werden in respectievelijk 1997-98 en 1998-99 183 en 178 geavanceerde-opbrengstproeven van rijst gescreend op hun reactie op insectenplagen onder natuurlijke omstandigheden. De schadescore werd geregistreerd volgens het Standard Evaluation System (SES) van het IRRI, de Filippijnen en het AICRIP-protocol. In 1997-98 waren van de 183 inzendingen veertien inzendingen, namelijk IET 14829, IET 14833, IET 14834, IET 14806, IET 14807, IET 14867, IET 14350, IET 14359, EIT 14584, IET 14935, IET 14955, IET 14956, IET 14657 en IET 14338 bleken resistent te zijn tegen galmuggen (Orseolia oryzae) door de gehele gewasstand. In 1998-99, van de 178 inzendingen, IET 15177, IET 15178 en IET 15179 tegen galmug, IET 15742 en IET 15072 tegen gele stengelboorder (Scirpophaga incertulus) en IET 16120 tegen rijstbladmap (Cnaphalocrosis medinalis) bleken matig resistent te zijn.

Variërend niveau van natuurlijke incidentie van rijstbladmap

V. Balasubramani, P. Muthukrishnan, S. Sadakathulla, M. Subramanian en S. Ramanathan

Cnaphalocrosis medinalis Guenee werd waargenomen in het Tamil Nadu Rice Research Institute, Aduthurai, India in augustus-september 1999. Er werden variaties gevonden tussen verschillende variëteiten van middellange duur met betrekking tot beschadiging van de bladmappen. De schadescore werd geregistreerd volgens het Standard Evaluation System (SES) van IRRI, Filippijnen op een schaal van 0-9. Van de 24 gescreende variëteiten/culturen van gemiddelde duur bleken er zeven (ADT 38, ADT 39, ADT 40, Improved white Ponni, AD 95319, Bhavani en TPS 3) resistent te zijn, zeven (AD 94010, AD 92215, CO 46, MDU 4, IR 20, TRY-1 en Paiyur 1) scoorden een matig resistente reactie, drie (AD 94016, ASD 19, MDU 3) bleken matig vatbaar en zeven (AD 90072, CO 43, CO 45, MDU 2, PY-1, Red Ponni en PTS 2) bleken vatbaar te zijn.

Reactie van rijstvariëteiten met korte en middellange duur op tetranychidemijt Oligonychus oryzae

V. Balasubramani, P. Muthukrishnan, S. Sadakathulla, M. Subramanian en S. Ramanathan

Vijfentwintig korte en vierentwintig middellange rijstvariëteiten en -culturen in een vergevorderd stadium van opbrengstproeven werden gescreend op hun reactie op rijstmijt Oligonychus oryzae onder in vivo conditie tijdens Kuruvai 1999 seizoen (juni-juli zaaien). Mijtschadescore werd bepaald op een schaal van 0-9 volgens Sridharan et al., 1992 (APRINL 18:66). Toen de natuurlijke incidentie hoog was, scoorden drie van de 25 rijstsoorten van korte duur (ADT 41, ASD 8 en IR 50) score 1, negentien (ADT 36, ADT 37, ADT 42, AD 95010, AD 95078, AD 95104, AD 95106, ADTRH 1, DRRH 1, Pro Agro 6201, PHB 71, ASD 16, ASD 17, ASD 18, IR 36, IR 64, IR 72, TKM 9 en MDU 5) opgenomen score 3 en drie varianten (ADT 43 , ASD 20 en IR 66) noteerden score 5. Van de middellange variëteiten, tien (Verbeterde witte Ponni, AD 95319, AD 94016, ASD 19, CO 43, Red Ponni, Bhavani, Paiyur 1, TPS 2 en TPS 3) opgenomen score 1, twaalf (ADT 38, ADT 39, ADT 40, AD 90072, AD 92215, CO 45, CO46, MDU 2, MDU 3, MDU 4, IR 20 en PY 1) opgenomen score '3' en twee ( AD 94010 en TRY 1) noteerden score 5, wat respectievelijk hun resistente, matig resistente en matig gevoelige aard laat zien.

Reactie van populaire variëteiten van rijst met gemiddelde duur in kwekerijen op rijsttrips Stenchaetothrips biformis

V. Balasubramani, P. Muthukrishnan, S. Sadakathulla, M. Subramanian en S. Ramanathan

Zesentwintig rijstvariëteiten/culturen van gemiddelde duur werden gescreend onder natuurlijke omstandigheden, 20 dagen na het zaaien in de kwekerij tijdens het Thaladi-seizoen 1999 (zaaien van september tot oktober). Reactiescore van 0-9 schaal werd aangenomen volgens Standard Evaluation System (SES) of IRRI, Filippijnen. Drie variëteiten, namelijk ADT 39, ADT 40, en Improved white Ponni noteerden 1 (resistent), drie culturen (AD 92215, AD 90072 en AD 94016) en twee variëteiten (Pondy 1 en Red Ponni) noteerden score 3 (matig resistent ), zes variëteiten (ADT 38, CO 43, CO46, MDU2, TRY1 en ASD 19) noteerden score 5 (matig vatbaar), Bhavani en AD 94010 noteerden score 7 (vatbaar) en negen variëteiten (CO 45, MDU3, MDU 4 , IR 20, Paiyur 1, TPS 2, TPS 3, BPT 5204 en ADRH 8) en een kweek (AD 95319) registreerden score 9 (zeer vatbaar).

Scoren van rijstvariëteiten met gemiddelde duur tegen gele stengelboorder Scirpophaga incertulus (Walker) Aanval

V. Balasubramani, P. Muthukrishnan, S. Sadakathulla, M. Subramanian en S. Ramanathan

Eenentwintig variëteiten en vijf culturen van rijst van gemiddelde duur werden gescreend op hun reactie tegen de gele stengelboorder Scripophaga incertulus (Walker) onder natuurlijke omstandigheden, gebaseerd op doodharttellingen op 30, 50 DAT (Days After Transplanting) en witte oortellingen op 80 DAT, tijdens Thaladi seizoen 1999 (sept-okt zaaien). Gebaseerd op de gemiddelde score (0-9 schaal volgens SES van IRRI, Filippijnen) negen variëteiten en twee culturen (ADT 38, ADT 40, CO 43, CO 45, MDU 3, Pondy 1, ASD 19, Red ponni, Bhavani, AD 95319 en AD 92215) bleken resistent te zijn met score 1. Twaalf van de totale variëteiten/culturen (Verbeterde witte ponni, AD90072, AD94010, CO 46, MDU 2, MDU 4, IR 20, Trichy 1, Paiyur 1, TPS 2, TPS 3 en ADRH 8) bewaarde score 3, waaruit hun matig resistente reactie blijkt. Alleen daar nl. ADT 39, AD94016 en BPT 5204 bleken matig vatbaar met score '5'.

Bananenkiemplasma screenen op resistentie tegen Lacewing Bug Stephanitis typicus

V. Balasubramani, P. Sundararaju en H.P. Singh

Een totaal van 278 toetredingen van het bananenkiemplasma dat werd bewaard in het National Research Center on Banana (NRCB), Tiruchirappalli, werden gescreend op hun reactie op gaasvliegen Stephanitis typicus onder natuurlijke conditie, 7-8 maanden na het planten. Van hen bleken vijf toetredingen, namelijk Kalibale (0286), Malaivazhai (0290), Dole (0459), Gandevi (0370) en Chakkarakel (0093) vrij te zijn van de incidentie van S. typicus. De overige 273 toetredingen hadden een besmetting van S. typicus die varieerde van 10-40 procent aangetaste bladeren.

Tuinbouwonderzoek Internationaal,
Wellesbourne,
Warwick, CV35 9EF,
Verenigd Koninkrijk

Er werd verder onderzoek gedaan naar de hoge resistentie tegen de koolbladluis, Brevicoryne brassicae ontdekt in bepaalde regels van Brassica fruticulosa (n=8). F1- en F2-families zijn geproduceerd uit kruisingen tussen geselecteerde individuele planten die de uitersten van het resistentiebereik vertegenwoordigen. Deze families zijn geëvalueerd in een gecontroleerde omgeving. Resistentie bleek kwantitatief te zijn, zonder dat mendeliaanse segregatieverhoudingen werden waargenomen.

In een eerder rapport werden de resultaten van de evaluatie van ongeveer 400 Brassica toetredingen tegen B. brassicae werden gepresenteerd. De meest veelbelovende genenpool bleek de boerenkool te zijn. Vier van de boerenkoolaanwinsten werden geselecteerd voor veredelingswerk. Om de genetica van resistentie te bestuderen, werden deze boerenkool gekruist met een dubbele haploïde lijn afgeleid van de calabrese 'Marathon' en met de spruitjes 'Oliver', die een gevoelige standaard was gebruikt in alle veld-, kas- en laboratoriumexperimenten. Een van de doelstellingen van het project was het 'bankieren' van genen voor resistentie in een snel cyclisch brassica-genotype, zodat ze konden worden geëxploiteerd in toekomstige veredelingsprogramma's met verschillende brassica-gewassen in de tuinbouw. Het snelle fietsen Brassica oleracea Van CRGC 121 is aangetoond dat het zeer vatbaar is voor: B. brassicae en werd beschouwd als een geschikte ontvanger van genen voor resistentie. De vier boerenkool werden dan ook gekruist met deze snelle wieleraanwinst. F1- en F2-families werden in 1997 en 1998 geproduceerd uit kruisingen tussen alle vier boerenkool en de verschillende hierboven beschreven brassica's. Nakomelingen van drie van de kruisingen werden in 1999 geëvalueerd. De resultaten gaven aan dat resistentie multigeen was, de respons op selectie slecht, de gevoelige brassica-genetische achtergrond significant het resistente fenotype beïnvloedde en omgevingsinvloeden de expressie van resistentie beïnvloedden. Microsporencultuur zal worden gebruikt om dubbele haploïde lijnen te produceren die grondiger kunnen worden beoordeeld in herhaalde experimenten. Dit moet het mogelijk maken om milieu- en genetische componenten van resistentie te scheiden en om rasechte resistente lijnen te identificeren.

Er is een project gestart om weerstand te zoeken in Arabidopsis thaliana tot drie belangrijke bladluisplagen, B. brassicae, koolbladluis, Lipaphis erysimi, de mosterdluis en Myzus persicae, de perzik-aardappelluis. Ongeveer 110 verschillende Arabidopsis toetredingen zijn verkregen en een reeks experimenten ontworpen om materiaal te evalueren. Voor beide B. brassicae en M. persicae er zijn verschillende klonen van bladluis verzameld en gebruikt in voorlopige experimenten om de meest krachtige te identificeren voor gebruik bij daaropvolgend screeningswerk. Antibioseresistentie is geïdentificeerd als: B. brassicae in 2 toetredingen, met enige vermeende weerstand tegen L. erysimi ook in een afzonderlijke toetreding worden geïdentificeerd.

Een door het MAFF gefinancierd project over sla in het VK werd in 2000 voortgezet om de resistentie tegen Myzus persicae in de slasoort 'Iceberg', een Bataafse slasoort. Zes klonen van de bladluis verzameld op verschillende locaties in het VK zijn vastgesteld in Wellesbourne. De prestaties van deze klonen op een vatbaar slaras, 'Saladin', zijn vergeleken. Voor de evaluatie van resistentie zijn antixenose- en antibiose-screeningstechnieken ontwikkeld. Voorlopige laboratoriumexperimenten hebben bevestigd dat de Bataafse variëteit 'Iceberg' een matige antibioseresistentie heeft tegen bladluis. Het is de bedoeling om de biologische en genetische basis van deze resistentie te onderzoeken en de prestaties te bepalen van inteeltproducten die zijn geproduceerd in een enkelvoudig zaadafstammingsprogramma, gekweekt uit een kruising tussen vatbaar en resistent slamateriaal.

Er is een review geschreven over de resistentie van wortel tegen wortelvlieg, Psila rosae (zie onder). Het team blijft zaadbedrijven en andere organisaties een service bieden voor het screenen van kweeklijnen op resistentie tegen wortelvlieg, Psila rosae. Als resultaat van de samenwerking met Horticulture Research International is in het voorjaar van 2000 een nieuw wortelvliegresistent ras, 'Resistafly', op de markt gebracht door A.L. Tozer (zaadbedrijf).

ELLIS, PR (1999). De identificatie en exploitatie van resistentie bij wortelen en wilde schermbloemen tegen de wortelvlieg, Psila rosae (F.). Geïntegreerde beoordelingen van ongediertebestrijding4, 256-268.

ELLIS, PR, PINK, DAC, BARBER, NE, & MEAD, A. (1999). Identificatie van hoge niveaus van resistentie tegen koolwortelvlieg, Delia radicum, in wilde Brassica-soorten. Euphytica 110, 207-214.

ELLIS, PR, KIFT, N.B., PINK, DAC, JUKES, PL, LYNN, J. & TATCHELL, G.M. (2000). Variatie in resistentie tegen de koolluis (Brevicoryne brassicae) tussen en binnen wild en gecultiveerd Brassica soort. Genetische bronnen en gewasevolutie 47, 395-401.

ELLIS, PR, PINK, D.A.C., McCLEMENT, S.J., SAW, P.L. PHELPS, K., VICE, W.E. & KIFT, N.B. (2000). Identificatie van bronnen van resistentie in sla tegen de slawortelluis, Pemphigus bursarius. Euphytica. (Ingediend)

KIFT, N.B., PINK, D.A.C., ELLIS, PR & TATCHELL, G.M. (2000).De invloed van genetische achtergrond op het gebruik en de manipulatie van resistentie tegen de koolluis (Brevicoryne brassicae) in boerenkool (Brassica oleracea var. acephala). Annalen van Toegepaste Biologie (In druk)

ELLIS, PR (1999). Kweken van de vliegvrije wortel. Kweker 131 (12), blz. 18 & 20.

COLLIER, RH, TATCHELL, GM, ELLIS, PR, & PARKER, W.E. (1999). Strategieën voor de bestrijding van bladluisplagen van sla. IOBC/WPRS-bulletin 22, (5), 25-35.

ELLIS, PR & ESTER, A. (1999). Mogelijke redenen voor de afname van wortelvlieg (Psila rosae (F.) plagen in West-Europa. IOBC/WPRS-bulletin 22, (5), 83-87.

KIFT, NB, ELLIS, PR & SINGH, R. (1999). Interpretatie van prestatiegegevens van bladluizen bij het kwantificeren van resistentie. IOBC/WPRS-bulletin 22, (10), 65-70.

ELLIS, PR (1999). De resistentie van wortelen en wilde schermbloemen tegen de wortelvlieg benutten, Psila rosae (F.). IOBC/WPRS-bulletin 22, (10), 45-52.

ELLIS, PR & KIFT, N.B. (2000). De benutting van plantresistentie bij het bestrijden van insectenplagen van groentegewassen. IOBC/WPRS-bulletin. (Ingediend).

ELLIS, PR & DERRIDJ, S. (1999) (redactie). Kweken op resistentie tegen insecten en mijten. IOBC

Onderzoeksgroep Ecotoxicologie
Afdeling Landbouw- en Milieuwetenschappen
Universiteit van Newcastle, Newcastle upon Tyne
NE1 7RU, VK

RM Wilkins, ([email protected]) Hoofddocent en begeleider Fazalluah M. Bughio ([email protected]) juffrouw A.S. Petrova (A.S. [email protected]) Ovais S. Pathan ([email protected]) Ecotoxicology Group, Department of Agricultural & Environmental Science, University of Newcastle, Newcastle upon Tyne, NE1 7RU, VK.

Remming van proteolytische darmenzymen van Tribolium castaneum (Hbst.) (Coleoptera: Tenebrionidae) door albumine-eiwitten geïsoleerd uit insectenresistente en gevoelige rijstmeel.

Fazalullah M. Bughio en Richard M. Wilkins

Zaden, vooral die van granen, bevatten grote hoeveelheden eiwitten en zijn een belangrijke bron van voedingseiwitten. Sommige zijn echter uiterst giftig voor dieren en insecten. Albumine-eiwit werd geëxtraheerd uit twee vormen van rijstkorrel (bruin en gemalen) van Dawn- en DR82-cultivars, die respectievelijk resistent en vatbaar zijn voor het opgeslagen productinsect Tribolium castaneum. Het waterige extract van elke korrelvorm werd verdeeld en een deel werd gedurende 10 min bij 80°C met warmte behandeld. De concentraties van zowel warmtebehandelde als onbehandelde eiwitten van Dawn-cultivar waren significant hoger dan DR82 in bruine en gemalen vormen, behalve in de onverwarmde bruine vorm van de cultivars. De met warmte behandelde eiwitten van beide vormen van de korrels waren het meest effectief in het remmen van de proteolytische activiteit van de insectendarm. De effecten van de warmtebehandelde en onbehandelde eiwitten van de twee vormen van Dawn-cultivar op de proteolytische activiteit van Tribolium castaneum waren significant hoger dan de vormen en behandelingen van DR82-cultivar.

Bruine planthopper Nilaparvata lugens als stressfactor in rijstplanten

Adelina Petrova en Richard M. Wilkins

Van floëemsuikers en vrije aminozuren is bekend dat ze het voedingsgedrag van veel floëemvoedende homoptera-plagen beïnvloeden. Brown planthopper (BPH) heeft ook het vermogen om de voedingsfysiologie van planten te wijzigen. Zware plagen van BPH op rijstplanten induceren proteolyse en een 30-voudige toename van de niveaus van verschillende aminozuren (arginine, asparagine, lysine, proline en tryptofaan), terwijl vrije suikers en vochtgehalte afnemen (Sogawa, 1971 Cagampang et al., 1974).

Er zijn drie rijstvariëteiten gekozen op basis van resistentie tegen de BPH, Rathu Heenati (resistent), Bg300 (medium), TN1 (vatbaar), en ze zijn geteeld onder twee stikstofregimes. De totale hoeveelheid aminozuren van 8 en 6 weken oude planten die besmet waren met BPH is gemeten en vergeleken met die van de controleplanten. Voor de bepaling van de aminozuren is de ninhydrinemethode gebruikt.

Mechanismen van plantresistentie in gewassen tegen de bladworm Spodoptera littoralis: rol van darmontgiftende enzymen

Ovais Safdar Pathan en Richard M. Wilkins
De katoenbladworm, Spodoptera littoralis (Boisd.) (Lepidoptera: Noctuidae) is een belangrijke polyfage insectenplaag die een grote verscheidenheid aan gewassen aantast in tropische en gematigde gebieden van Afrika, Azië en Europa. De keuze en combinatie van de bestrijdingsmethoden is afhankelijk van het plaagcomplex, de plaag en de uitvoeringskosten. Veel controle wordt bereikt door geïntegreerde plaagbestrijding, inclusief insecticiden en verstoring van de paring.

In tegenstelling tot monofage plagen is het moeilijk om rassenresistentie te ontwikkelen voor polyfage plagen in de aangevallen gewassen. Inzicht in de redenen voor de vatbaarheid van de verschillende gewassen voor aantasting kan echter helpen bij de ontwikkeling van resistente rassen. In het geval van S. littoralis, hebben tweezaadlobbige gewassen de voorkeur boven eenzaadlobbigen. Inzicht in de mechanismen die bijdragen aan deze voorkeur kan een rol spelen bij het verbeteren van gewasresistentie en biologische bestrijding.

De doelstellingen van deze studie waren om het voeren van geselecteerde gewassen (maïs, tarwe, zonnebloem en kool) en de daaruit voortvloeiende reactie van het insect in termen van ontgiftingsactiviteiten te vergelijken. Larven werden tot het laatste stadium op de gewassen gekweekt en hun gewichtstoename, voedselopname en cytochroom P450-enzymen (CYP1A1 en CYP2B1) activiteiten werden gemeten. Voedselconsumptie en CYP1A1-activiteit waren laag bij tarwe en maïs. In zonnebloem en kool waren beide enzymactiviteiten significant verhoogd. De rol van deze enzymen in de reactie van het insect op de gewassen zal worden besproken in termen van voedselgebruik en in de vergelijking van de vier gewassen.

Bughio, F.M., en R.M. Wilkins. 1997. Effect van ruwe rijstcultivars op larvale periode en F1 opkomsttijd van de rode bloemkever Tribolium castaneum (Hbst.) en verwarde bloemkever Tribolium confusum (Duv.). International Plant Resistentie tegen Insecten Nieuwsbrief. 23: 55-56.

Bughio, F.M. en R.M. Wilkins. 1998. Invloed van verschillende soorten meel van resistente en vatbare rijstcultivars op de biologie van Tribolium soort. International Plant Resistentie tegen Insecten Nieuwsbrief. 24: 11-12

Bughio, F.M., en R.M. Wilkins. 1998. Reactie van insecticide-resistente en gevoelige stammen van Tribolium castaneum naar verschillende soorten granen meel van rijstcultivars, pp. 4B-048. In Proceedings: 9th International Congress: Pesticide Chemistry, 2-7 augustus 1998, Londen. Royal Society of Chemistry, Cambridge, VK.

Bughio F.M. en R.M. Wilkins. 1999. Plaagbestrijding na de oogst: resistente rijstvariëteiten ter bestrijding van insectenplagen in opgeslagen producten, pp. 221-225. In Verloop: 5e Internationale Conferentie over gewasbescherming in de tropen, 15-18 maart 1999, Kuala Lumpur, Maleisië. Maleisische Plantenbeschermingsvereniging (MAPPS).

Bughio F.M. en R.M. Wilkins. 2000. Invloed van Malathion-resistentiestatus op overleving en groei van Tribolium spp. (Coleoptera: Tenebrionidae), wanneer gevoed met meel van resistente en vatbare rijstcultivars. J.Econ. Entomol. In de pers.

Rauf, A., F.M. Bughio en R.M. Wilkins. 1997. Insecticideresistentie in Tribolium castaneum Kruiden en Sitophilus granarius L.: vergelijking van restfilm en topische applicatiemethoden. Tribolium Informatie Bull. 37: 163-169.

Onderzoekscentrum voor fruit en druiven
32 000 Cacak
Joegoslavië

Aardbeienresistentie tegen bladluis Chaetosiphon Fragaefolii (Cockerell) (Homoptera, Aphididae)

Het artikel presenteert de resultaten van de onderzoeken naar de resistentie van de aardbei Fragaria x ananassa Duchesne en 652 hybriden van Fragaria ananassa x Fragaria chiloensis kloon Del Norte. Middelmatig resistente hybriden van de kruising Senga Fructarina x Del Norte (zf/1/94/96 en 2/11/95/97) en Dana x Del Norte (da/17/94/96) werden geselecteerd op basis van testen in de kas en op het veld. Vijftien genotypen van aardbeien werden gebruikt voor het bestuderen van overleving en vruchtbaarheid (een vijfdaagse test), levensduur, vruchtbaarheid en productie van honingdauw op filtreerpapier met broomcresolgroen in aptereuze parthenogenetische vrouwtjes. Significante verschillen werden geregistreerd in alle geëvalueerde parameters door genotypen, met de laagste waarden verkregen op de matig resistente hybriden en Del Norte. De bevolkingsdichtheid van Chaetosiphon fragaefolii in het veld op de standaard cultivars en matig resistente hybriden vertoont variaties van jaar tot jaar. Bij de matig resistente hybriden overschrijdt het echter niet 20% van de dichtheid die is geregistreerd bij de gevoelige cultivars. Aardbeiengenotype beïnvloedt de morfometrische kenmerken van parthenogenetische aptere vrouwtjes. De kleinste afmetingen van het lichaam en het apicale segment van het rostrum werden waargenomen bij de op Del Norte gefokte vrouwtjes en matig resistente hybriden. Dimethoaat en delthametrine zijn giftiger voor de individuen uit de Ch. fragaefolii populatie gefokt op de matig resistente hybride zf/1/94/96 vergeleken met de populatie gefokt op de zeer gevoelige selectie ^a

anska Rana, met name bij LC90 peil. De dwarsdoorsnede van de bladschijf en bladsteel in aardbeigenotypes die verschillende resistentie vertonen tegen Ch. fragaefolii werd bestudeerd door de paraffinemethode en door het te kleuren met safranine, kristalviolet en lichtgroen SF. Bij meer resistente genotypen zijn, naast dikkere celwanden van het primaire bastcollenchym en een groter aandeel van het collenchym ten opzichte van het parenchym in de primaire bast, de belangrijkste vaatbundels omringd door een ring van intenser gekleurde verhoute cellen die een mechanische ring vormen . Deze gekleurde reactie van cellen op safranine en kristalviolet komt ook voor in kleinere vaatbundels, evenals in het bladpalissadeweefsel. De weefseldoorsneden in de gevoelige genotypen onthullen de overheersing van de groene kleur op de cellulosecelwanden en protoplasten als gevolg van de reactie op lichtgroen SF, terwijl de gekleurde reacties op safranine en kristalviolet afwezig zijn.

Sleutelwoorden: Chaetosiphon fragaefolii, Fragaria ananassa, Fragaria chiloensis, weerstand, vruchtbaarheid, levensduur, honingdauw, morfometrische ch


Resultaten

Experiment 1: onbeloonde ervaring

De verblijftijd van T. brochymenae wespen werden significant beïnvloed door de behandeling × ervaringsinteractie (χ 2 = 7,46 df = 3 P < 0,001). Van elk van de vier behandelingen had de ervaringsstatus een groot en statistisch significant effect op de verblijftijd van de wespen (Fig. 1). Wespen die ervaring hadden met vrouwelijke chemische residuen van de gastheer, brachten minder tijd door in de arena wanneer ze hetzelfde type chemische cue opnieuw tegenkwamen (groep FF: χ 2 = 13,88 df = 1 P < 0,001). Een vergelijkbaar effect werd gevonden voor die parasitoïden die werden ervaren op vrouwelijke loopsporen en opnieuw getest op mannelijke loopsporen (groep FM: χ 2 = 16,24 df = 1 P < 0,001). Naïeve parasitoïden die werden getest op mannelijke gastheersporen vertoonden een kortere verblijftijd wanneer ze opnieuw werden getest op hetzelfde type chemische cue (groep MM: χ 2 = 13,31 df = 1 P < 0,001). Integendeel, wespen die werden ervaren op mannelijke sporen en opnieuw getest op vrouwelijke sporen, verhoogden de tijd doorgebracht in de arena (groep MF: χ 2 = 11,90 df = 1 P < 0,001) (afb. 1).

Gedragsreactie van Trissolcus brochymenae met onbeloonde ervaring.

Gemiddelde (±SE) verblijftijd van Trissolcus brochymenae vrouwen die elkaar voor het eerst ontmoeten (naïef, witte balken) of opnieuw ontmoeten (ervaren, grijze balken) Murgantia histrionica volwassen loopsporen geadsorbeerd op koolbladschijven. MM = ervaren en getest op mannelijke sporen, N = 31 MF = ervaren op mannelijke sporen en getest op vrouwelijke sporen, N = 29 FM = ervaren op vrouwelijke sporen en getest op mannelijke sporen, N = 27 FF = ervaren en getest op vrouwelijke sporen , N = 26. Sterretjes geven significant verschillende gemiddelden aan binnen elke paarsgewijze combinatie (GLMM, *P < 0,05).

Experiment 2: beloonde ervaring

De verblijftijd van T. brochymenae wespen die werden getest in arena's die besmet waren met chemische signalen van de gastheer, werden significant beïnvloed door eerdere succesvolle ovipositie-ervaring (GLM, χ 2 = 38,14 df = 3 P < 0,001) (afb. 2). Beloonde parasitoïden die vrouwelijke gastheerresiduen opnieuw ontmoetten (groep F_o_F) vertoonden een langere verblijftijd in de arena vergeleken met beloonde parasitoïden die mannelijke gastheerresiduen opnieuw tegenkwamen (groep M_o_M) (GLM, z = 2.83, P < 0,05). De invloed van ovipositie-ervaring per se op verblijftijd kon worden uitgesloten omdat wespen met succesvolle ovipositie-ervaring niet langer bleven wanneer ze opnieuw werden getest op onbehandelde arena's (Fig. 2). In feite was de arrestatiereactie van beloonde wespen in aanwezigheid van vrouwelijke gastheerresiduen significant verschillend van controles (groep F_o_B) (z = −7,56, P < 0,001). Evenzo was de verblijftijd van beloonde wespen op mannelijke chemische signalen van de gastheer significant anders dan die van controles (groep M_o_B) GLM, z = −5.43, P < 0,001).

Gedragsreactie van Trissolcus brochymenae met beloonde ervaring.

Gemiddelde (±SE) verblijftijd van Trissolcus brochymenae vrouwtjes mochten eitjes leggen op een gastheer-eimassa in aanwezigheid van vrouwelijke of mannelijke sporen van de gastheer en vervolgens getest onder verschillende omstandigheden: F_o_F = ovipositie op vrouwelijke sporen en getest op vrouwelijke sporen, N = 32 M_o_M = ovipositie op mannelijke sporen en getest op mannelijke sporen, N = 31 F_o_B = ovipositie op vrouwelijke sporen en getest op niet-verontreinigde koolbladschijven, N = 35 M_o_B = ovipositie op mannelijke sporen en getest op niet-verontreinigde koolbladschijven, N = 34. Verschillende letters boven balken geven significant verschillende gemiddelden aan (GLM, *P < 0,05).

Experiment 3: hiërarchische waarde van hostsporen

De verblijftijd van ervaren wespen werd significant beïnvloed door het geslacht van de gastheer (χ 2 = 5.42 df = 1 P < 0,01) en met het tijdsinterval (χ 2 = 3,32 df = 2 P < 0,05) terwijl de interactie tussen geslacht en tijdsinterval van de gastheer niet significant was (χ 2 = 0,15 df = 2 P = 0,705). De verblijftijd van T. brochymenae wespen die werden ervaren op vrouwelijke sporen en opnieuw werden getest op vrouwelijke sporen, werden significant beïnvloed door het tijdsinterval × ervaringsinteractie (χ 2 = 6,08 df = 2 P < 0,01) (Fig. 3a). Binnen elke tijdsintervalbehandeling was de verblijftijd in de arena significant verschillend tussen naïeve en ervaren wespen, zolang het tijdsinterval korter was dan 48 uur (groep F_24_F, χ 2 = 9,46 df = 1 P < 0,01 groep F_48_F, χ 2 = 9,01 df = 1 P < 0,01 groep F_72_F, χ 2 = 0,27 df = 1 P = 0,601) (Fig. 3a). De verblijftijd van T. brochymenae wespen werden ook significant beïnvloed door tijdsinterval × ervaringsinteractie wanneer parasitoïden werden ervaren op mannelijke sporen en opnieuw werden getest op mannelijke sporen (χ 2 = 3,27 df = 2 P < 0,05) (Fig. 3b). Binnen elke behandeling met tijdsinterval was de verblijftijd in de arena echter significant verschillend tussen naïeve en ervaren wespen, alleen wanneer het tijdsinterval niet langer was dan 24 uur (groep M_24_M, χ 2 = 8,46 df = 1 P < 0,01 groep M_48_M, χ 2 = 2,01 df = 1 P = 0,106 groep M_72_M, χ 2 = 0,55 df = 1 P = 0,462) (Fig. 3b).

Gedragsreactie van Trissolcus brochymenae voor evaluatie van de hiërarchische waarde van hostsporen.

Gemiddelde (±SE) verblijftijd van Trissolcus brochymenae vrouwtjes getraind en getest op 2 opeenvolgende arena's met bladschijf besmet met sporen van Murgantia histrionica volwassenen (combinatie "vrouw-vrouw, F_F" in afbeelding A of "man-man, M_M" in afbeelding B) met tussenpozen van 24, 48 of 72 uur (ervaren, grijze balk), F_24 h_F, N = 30, F_48 h_F, N = 28, F_72 h_F, N = 29 M_24 h_M, N = 27, M_48 h_M, N = 28, M_72 h_M, N = 30. Als controles, T. brochymenae vrouwtjes getest op hetzelfde moment als ervaren vrouwtjes werden gebruikt (witte balken naïeve vrouwtjes). Sterretjes geven significant verschillende gemiddelden aan binnen elke paarsgewijze combinatie (GLM, *P < 0,05).


Conclusie

De Lygaeidae bieden een verscheidenheid aan mogelijkheden voor evolutionaire en gedragsecologen, en we hopen dat deze beoordeling de superfamilie beter bekend zal maken en meer groepen zal aanmoedigen om met hen te gaan werken. Ze zijn vaak gemakkelijk in het laboratorium te houden, en in het tijdperk van next-generation sequencing en minder dan duizend dollar genomen, kan elke soort relatief gemakkelijk een volwaardig genetisch modelorganisme worden (zie voor een voorbeeld hiervan Zhen et al. 2012 ). Hoewel onze eigen interesses gericht zijn op seksuele selectie, seksuele conflicten en reproductieve interferentie, willen we ook de nadruk leggen op: (1) het fascinerende patroon van co-evolutie tussen de insecten en hun endosymbionten, inclusief de evolutie van gespecialiseerde structuren en de opmerkelijke diversiteit binnen het algemeen (2) de mogelijkheden om individuele variatie in chemische afweer te onderzoeken en hoe deze variatie de patronen van mimicry binnen en tussen populaties en soorten kan beïnvloeden (3) de patronen van kannibalisme die nog steeds slecht bestudeerd zijn, inclusief kannibalisme van eieren en broers en zussen, en de mogelijkheden om de verwantschapsselectietheorie te testen (4) het gebrek aan precopulatory partnerkeuze en het waarschijnlijke belang van postcopulatory seksuele selectie en (5) het gemak waarmee deze soorten kunnen worden gebruikt om fundamentele aspecten van de evolutie van de levensgeschiedenis te bestuderen, inclusief dieetspecialisatie, vleugelpolymorfismen en diapauze.


Bekijk de video: Pregnancy, week 6 (September 2022).


Opmerkingen:

  1. Ayabusa

    Bravo, this brilliant phrase is necessary just by the way

  2. Tomi

    Oké, dit briljante idee moet met opzet zijn

  3. Kazuru

    Ik denk dat je een fout begaat. Ik kan het bewijzen. Schrijf me in PM, we zullen communiceren.

  4. Wadsworth

    And so was it tried?

  5. Shakak

    Bravo, je hebt net een geweldige gedachte gehad

  6. Akiba

    Prachtige gedachte

  7. Tygoshicage

    Dit is niet precies wat ik nodig heb. Zijn er andere opties?

  8. Lowe

    opmerkelijk, heel erg het mooie

  9. Razvan

    Ik kan nu niet deelnemen aan de discussie - het is erg druk. Maar ik zal binnenkort noodzakelijkerwijs schrijven dat ik denk.



Schrijf een bericht