Ảnh hưởng của sự hiện diện của loài côn trùng ăn cây không phải là ký chủ đến phản ứng của loài ký sinh trùng aphid Diaeretiella rapae với cây bắp cải bị nhiễm ký sinh trùng

Journal of Chemical Ecology - Tập 33 - Trang 2229-2235 - 2007
B. Constance Agbogba1, Wilf Powell2
1Department of Animal Biology, Faculty of Science, University C.A. Diop de Dakar, Dakar, Senegal
2Plant and Invertebrate Ecology Department, Rothamsted Research, Harpenden, UK

Tóm tắt

Phần lớn các nghiên cứu về chiến lược phòng thủ gián tiếp của thực vật đã xem xét các hệ thống ba lĩnh vực đơn giản liên quan đến phản ứng của thực vật đối với sự tấn công của một loài loài ăn cỏ duy nhất. Tuy nhiên, phản ứng của các loài săn mồi và ký sinh trùng đối với các hỗn hợp bay hơi cụ thể do loài ăn cỏ gây ra có thể bị ảnh hưởng khi hai hoặc nhiều loài ăn cỏ khác nhau cùng ăn trên cùng một cây. Trong các nghiên cứu sử dụng ống ngửi Y, chúng tôi đã điều tra phản ứng của ký sinh trùng aphid, Diaeretiella rapae (McIntosh) (Hymenoptera: Braconidae), đối với mùi từ cây bắp cải bị nhiễm aphid Myzus persicae (Sulzer) (Homoptera: Aphididae), trong cả điều kiện có và không có sâu bướm lepidopteran, Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Plutellidae). Các ký sinh trùng cái đã chọn cây nhiễm aphid thay vì cây không bị nhiễm, nhưng không phân biệt giữa cây bị nhiễm sâu bướm và cây không bị nhiễm. Khi được chọn giữa mùi từ một cây nhiễm aphid và những mùi từ một cây bị nhiễm sâu bướm Diamondback, chúng chọn rõ ràng cây nhiễm aphid. Hơn nữa, các ký sinh trùng phản ứng tương đương đối với mùi từ một cây chỉ bị nhiễm aphid và những mùi từ một cây bị nhiễm cả aphid và sâu bướm. Kết quả hỗ trợ giả thuyết rằng aphid và sâu bướm gây ra những thay đổi khác nhau trong hồ sơ bay hơi của cây bắp cải và rằng các cá thể cái của D. rapae dễ dàng phân biệt giữa hai loài này. Ngoài ra, sự thay đổi trong hồ sơ bay hơi của cây do tổn thương của sâu bướm không làm cản trở phản ứng của ký sinh trùng đối với các tín hiệu gây ra bởi aphid.

Từ khóa

#aphid parasitoid #Diaeretiella rapae #cabbage plants #volatile blends #herbivore-induced signals

Tài liệu tham khảo

Agelopoulos, N. G., and Keller, M. A. 1994a. Plant natural enemy association in the tritrophic system, Cotesia rubecula—Pieris rapae—Brassicaceae (Cruciferae). 1. Sources of infochemicals. J.Chem.Ecol. 20:1725–1734. Agelopoulos, N. G., and Keller, M. A. 1994b. Plant natural enemy association in the tritrophic system, Cotesia rubecula—Pieris rapae—Brassicaceae (Cruciferae). 3. Collection and identification of plant and frass volatiles. J. Chem. Ecol. 20:1955–1967. Bartlet, E., Blight, M. M., Lane, P., and Williams, I. H. 1997. The responses of the cabbage seed weevil Ceutorhynchus assimilis to volatile compounds from oilseed rape in a linear track olfactometer. Entomol. Exp. Appl. 85:257–262. Blande, J. D., Pickett, J. A., and Poppy, G. M. 2007. A comparison of semiochemically mediated interactions involving specialist and generalist Brassica-feeding aphids and the braconid parasitoid Diaeretiella rapae. J. Chem. Ecol. 33:767–779. Blight, M. M., and Smart, L. E. 1999. Influence of visual cues and isothiocyanate lures on capture of the pollen beetle, Meligethes aeneus in field traps. J. Chem. Ecol. 25:1501–1516. Bradburne, R. P., and Mithen, R. 2000. Glucosinolate genetics and the attraction of the aphid parasitoid Diaeretiella rapae to Brassica. Proc. R. Soc. Lond. B 267:89–95. Bukovinsky, T., Gols, R., Posthumus, M. A., Vet, L. E. M., and Van Lenteren, J. C. 2005. Variation in plant volatiles and attraction of the parasitoid Diadegma semiclausum (Hellen). J. Chem. Ecol. 31:461–480. Cook, S. M., Smart, L. E., Martin, J. L., Murray, D. A., Watts, N. P., and Williams, I. H. 2006. Exploitation of host plant preferences in pest management strategies for oilseed rape (Brassica napus). Entomol. Exp. Appl. 119:221–229. De, Boer, J. G., Snoeren, T. A. L., and Dicke, M. 2005. Predatory mites learn to discriminate between plant volatiles induced by prey and nonprey herbivores. Anim. Behav. 69:869–879. De, Moraes, C. M., Lewis, W. J., Paré, P. W., Alborn, H. T., and Tumlinson, J. H. 1998. Herbivore-infested plants selectively attract parasitoids. Nature 393:570–573. Dicke, M. 1999. Evolution of induced indirect defense of plants. The Ecology and Evolution of Inducible Defenses. pp. 62–88, in R. Tollrian, and C. J. Harevell (eds.). Princeton University Press, Princeton, NJ. Dicke, M., Sabelis, M. W., Takabayashi, J., Bruin, J., and Posthumus, M. A. 1990. Plant strategies of manipulating predator-prey interactions through allelochemicals: prospects for application in pest control. J. Chem. Ecol. 16:3091–3118. Du, Y.-J., Poppy, G. M., and Powell, W. 1996. Relative importance of semiochemicals from first and second trophic level in host foraging behavior of Aphidius ervi. J. Chem. Ecol. 22:1591–1606. Du, Y.-J., Poppy, G. M., Powell, W., and Wadhams, L. J. 1997. Chemically mediated associative learning in the host foraging behaviour of the aphid parasitoid Aphidius ervi (hymenoptera: Braconidae). J. Insect Behav. 10:509–522. Du, Y.-J., Poppy, G. M., Powell, W., Pickett, J. A., Wadhams, L. J., and Woodcock, C. M. 1998. Identification of semiochemicals released during aphid feeding that attract parasitoid Aphidius ervi. J. Chem. Ecol. 24:1355–1368. Futuyma, D. J., and Gould, F. 1979. Association of plants and insects in a deciduous forest. Ecol. Monogr. 49:33–50. Geervliet, J. B. F., Vreugdenhil, A. I., Dicke, M., and Vet, L. E. M. 1998. Learning to discriminate between infochemicals from different plant–host complexes by the parasitoids Cotesia glomerata and C. rubecula. Entomol. Exp. Appl. 86:241–252. Girling, R. D., Hassall, M., Turner, J. G., and Poppy, G. M. 2006. Behavioural responses of the aphid parasitoid Diaeretiella rapae to volatiles from Arabipdopsis thaliana induced by Myzus persicae. Entomol. Exp. Appl 120:1–9. Grasswitz, T. R. 1998. Effect of adult experience on the host-location behaviour of the aphid parasitoid Aphidius colemani Viereck (Hymenoptera: Aphidiidae). Biol. Control 12:177–181. Guerrieri, E., Pennacchio, F., and Tremblay, E. 1997. Effect of adult experience on in-flight orientation to plant and plant-host complex volatiles in Aphidius ervi Haliday (Hymenoptera, Braconidae). Biol. Control 10:159–165. Ibrahim, M. A., Nissinen, A., and Holopainen, J. K. 2005. Response of Plutella xylostella and its parasitoid Cotesia plutellae to volatile compounds. J. Chem. Ecol. 31:1969–1984. Potting, R. P. J., Poppy, G. M., and Schuler, T. H. 1999. The role of volatiles from cruciferous plants and pre-flight experience in the foraging behaviour of the specialist parasitoid Cotesia plutellae. Entomol. Exp. Appl. 93:87–95. Powell, W., Pennacchio, F., Poppy, G. M., and Tremblay, E. 1998. Strategies involved in the location of hosts by the parasitoid Aphidius ervi Haliday (Hymenoptera: Braconidae: Aphidiinae). Biol. Control 11:104–112. Rodriguez-Saona, C., Crafts-Brandner, S. J., and Cañas, L. A. 2003. Volatile emissions triggered by multiple herbivore damage: beet armyworm and whitefly feeding on cotton plants. J. Chem. Ecol. 29:2539–2550. Rostás, M., Ton, J., Mauch-Manni, B., and Turlings, T. C. J. 2006. Fungal infection reduces herbivore-induced plant volatiles of maize but does not affect naïve parasitoids. J. Chem. Ecol. 32:1897–1909. Shiojiri, K., Takabayashi, J., Yano, S., and Takafuji, A. 2000. Flight response of parasitoids toward plant-herbivore complexes: a comparative study of two parasitoid–herbivore systems on cabbage plants. Appl. Entomol. Zool. 35:87–92. Shiojiri, K., Takabayashi, J., Yano, S., and Takafuji, A. 2001. Infochemically mediated tritrophic interaction webs on cabbage plants. Popul. Ecol. 43:23–29. Takabayashi, J., and Dicke, M. 1996. Plant–carnivore mutualism through herbivore-induced carnivore attractants. Trends Plant Sci. 1:109–113. Takabayashi, J., Sabelis, M. W., Janssen, A., Shiojiri, K., and Van, Wijk, M. 2006. Can plants betray the presence of multiple herbivore species to predators and parasitoids? The role of learning in phytochemical information networks. Ecol. Res. 21:3–8. Thompson, J. N. 1998. Coping with multiple enemies: 10 years of attack on Lomatium dissectum plants. Ecology 79:2550–2554. Turlings, T. C. J., Tumlinson, J. H., and Lewis, W. J. 1990. Exploitation of herbivore-induced plant odors by host seeking parasitic wasps. Science 250:1251–1253. Turlings, T. C. J., Wäckers, F. L., Vet, L. E. M., Lewis, W. J., and Tumlinson, J. H. 1993. Learning of host finding cues by hymenopterous parasitoidsInsect Learning. pp. 51–78, in D.R., Papaj, A.C., and Lewis (eds.). Chapman & Hall, London. Turlings, T. C. J., Bernasconi, M. L., Bertossa, R., Bigler, F., Caloz, G., and Dorn, S. 1998. The induction of volatile emissions in maize by three herbivore species with different feeding habits—possible consequences for their natural enemies. Biol. Control 11:122–129. Van Roosjen, P. R. M. P., Pumarino, L., and Dicke, M. 2003. Attraction of the specialist parasitoid Cotesia rubecula to Arabidopsis thaliana infested by host or non-host herbivore species. Entomol. Exp. Appl. 107:229–236. Vet, and L. E. M. 1999. From chemical to population ecology: infochemical use in an evolutionary context. J. Chem. Ecol. 25:31–49. Vet, L. E. M., and Dicke, M. 1992. Ecology of infochemical use by natural enemies in a tritrophic context. Annu. Rev. Ecol. Syst. 37:141–172. Vos, M., Berrocal, S. M., Karamaouna, F., Hemerik, L., and Vet, L. E. M. 2001. Plant-mediated indirect effects and the persistence of parasitoid-herbivore communities. Ecol. Lett. 4:38–45. Yan, Z. G., and Wang, C. Z. 2006. Similar attractiveness of maize volatiles induced by Helicoverpa armigera and Pseudaletia separate to the generalist parasitoid Campoletis chlorideae. Entomol. Exp. Appl. 118:87–96.