Vai trò của hoa Perilla frutescens đối với các đặc điểm sinh dưỡng của bọ cánh cam Harmonia axyridis

BioControl - Tập 64 - Trang 381-390 - 2019
Séverin Hatt1,2, Naoya Osawa1
1Faculty of Agriculture, Laboratory of Forest Ecology, Kyoto University, Sakyoku, Japan
2University of Liege, Liege, Belgium

Tóm tắt

Các loại bọ cánh cam ăn thịt được biết đến là tiêu thụ thức ăn thay thế từ hoa, đặc biệt là khi con mồi khan hiếm. Các môi trường bán tự nhiên giàu hoa trong hệ sinh thái nông nghiệp thường chứa đựng sự đa dạng của các kẻ thù tự nhiên, bao gồm cả các bọ cánh cam ăn thịt, cho thấy rằng việc có sẵn hoa có thể đóng vai trò tích cực trong các đặc điểm sinh dưỡng của chúng. Trong nghiên cứu này, chúng tôi kiểm tra xem việc ăn hoa của cây Perilla frutescens (Lamiaceae) có làm tăng tuổi thọ và khả năng sinh sản của Harmonia axyridis Pallas (Coleoptera: Coccinellidae) hay không. Tuổi thọ của con cái và con đực H. axyridis được cho ăn với năm hoa cao hơn đáng kể so với những con được cho ăn với một hoa và trong nhóm đối chứng (không có thức ăn), mặc dù việc cung cấp hoa không có tác động tích cực đến việc tăng trọng lượng cơ thể ở con đực và con cái. Số lượng trứng và tần suất đẻ trứng ở H. axyridis được cho ăn với hoa cộng với mồi, cũng như chỉ với mồi, lớn hơn đáng kể so với những con chỉ được cho ăn với hoa. Trong khi đó, không có sự khác biệt đáng kể nào được quan sát giữa những cá thể được cho ăn chế độ ăn hỗn hợp và những cá thể chỉ ăn mồi. Tuy nhiên, vào ngày đầu tiên của việc phân bổ chế độ ăn, số lượng trứng của những cá thể có chế độ ăn hỗn hợp lớn hơn đáng kể so với những con chỉ ăn mồi và những con chỉ ăn hoa. Kết quả cho thấy rằng hoa của cây P. frutescens, khi kết hợp với mồi, có tác động tích cực đến sự sống sót và sự sinh sản sớm của H. axyridis, cho thấy rằng hoa có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc tăng cường khả năng sinh dưỡng của H. axyridis. Khả năng trồng cây P. frutescens trong các cánh đồng để hỗ trợ quần thể những kẻ săn mồi hướng tới kiểm soát sinh học bảo tồn được thảo luận.

Từ khóa

#bọ cánh cam #hoa Perilla frutescens #bảo tồn sinh học #sinh trưởng #khả năng sinh sản #sinh thái nông nghiệp

Tài liệu tham khảo

Agarwala BK, Dixon AFG (1992) Laboratory study of cannibalism and interspecific predation in ladybirds. Ecol Entomol 17:303–309 Bates D, Maechler M, Bolker B, Walker S (2015) Fitting linear mixed-effects models using lme4. J Stat Softw 67:1–48 Berkvens N, Bonte J, Berkvens D, Deforce K, Tirry L, De Clercq P (2008a) Pollen as an alternative food for Harmonia axyridis. BioControl 53:201–210 Berkvens N, Bonte J, Berkvens D, Tirry L, De Clercq P (2008b) Influence of diet and photoperiod on development and reproduction of european populations of Harmonia axyridis (Pallas) (Coleoptera: Coccinellidae). BioControl 53:211–221 Berkvens N, Landyuit C, Deforce K, Berkvens D, Tirry L, De Clercq P (2010) Alternative foods for the multicoloured asian lady beetle Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae). Eur J Entomol 107:189–195 Brewer MJ, Eliott NC (2004) Biological control of cereal aphids in north America and mediating effects of host plant and habitat manipulations. Annu Rev Entomol 49:219–242 Dixon AFG (2000) Insect predator–prey dynamics: ladybird beetles and biological control. Cambridge University Press, Cambridge Eubanks MD, Finke DL (2014) Interaction webs in agroecosystems: beyond who eats whom. Curr Opin Insect Sci 2:1–6 Evans EW (2003) Searching and reproductive behaviour of female aphidophagous ladybirds (Coleoptera: Coccinellidae): a review. Eur J Entomol 100:1–10 Evans EW, Dixon AFG (1986) Cues for oviposition by ladybird beetles (Coccinellidae): response to aphids. J Anim Ecol 55:1027–1034 Evans EW, Gunther DI (2005) The link between food and reproduction in aphidophagous predators: a case study with Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae). Eur J Entomol 102:423–430 Evans EW, Stevenson AT, Richards DR (1999) Essential versus alternative foods of insect predators: benefits of a mixed diet. Oecologia 121:107–112 Gurr GM, Wratten SD, Landis DA, You M-S (2017) Habitat management to suppress pest populations: progress and prospects. Annu Rev Entomol 62:91–109 Hagen KS (1962) Biology and ecology of predaceous Coccinellidae. Annu Rev Entomol 7:289–326 Hatt S, Uyttenbroeck R, Lopes T, Mouchon P, Chen J, Piqueray J, Monty A, Francis F (2017) Do flower mixtures with high functional diversity enhance aphid predators in wildflower strips? Eur J Entomol 114:66–76 Hatt S, Boeraeve F, Artru S, Dufrêne M, Francis F (2018) Spatial diversification of agroecosystems to enhance biological control and other regulating services: an agroecological perspective. Sci Total Environ 621:600–611 Hatt S, Uyttenbroeck R, Lopes T, Mouchon P, Osawa N, Piqueray J, Monty A, Francis F (2019a) Identification of flower functional traits affecting abundance of generalist predators in perennial multiple species wildflower strips. Arthropod-Plant Interact 13:127–137 Hatt S, Xu Q, Francis F, Osawa N (2019b) Aromatic plants of east Asia to enhance natural enemies towards biological control of insect pests. A review. Entomol Gen 38:275–315 Hemptinne J-L, Dixon AFG, Coffin J (1992) Attack strategy of ladybird beetles (Coccinellidae): factors shaping their numerical response. Oecologia 90:238–245 Hodek I, Honek A (1996) Ecology of Coccinellidae. Kluwer, Dordrecht Hodek I, Honek A (2009) Scale insects, mealybugs, whiteflies and psyllids (Hemiptera, Sternorrhyncha) as prey of ladybirds. Biol Control 51:232–243 Hooper KR (1999) Risk-spreading and bet-hedging in insect population biology. Annu Rev Entomol 44:535–560 Hothorn T, Bretz F, Westfall P (2008) Simultaneous inference in general parametric models. Biom J 50:346–363 Inoue H (1981) Major species of aphids and their seasonal occurrence on soybean in Chikugo. Proc Assoc Plant Prot Kyushu 27:109–111 Jonsson M, Kaartinen R, Straub CS (2017) Relationships between natural enemy diversity and biological control. Curr Opin Insect Sci 20:1–6 Kassambara A, Kosinski M (2018) survminer: drawing survival curves using “ggplot2”. R package version 0.4.3. https://cran.r-project.org/package=survminer. Accessed 22 Nov 2018 Kindlmann P, Dixon AFG (1993) Optimal foraging in ladybird beetles (Coleoptera: Coccinellidae) and its consequences for their use in biological control. Eur J Entomol 90:443–450 Koch RL (2003) The multicolored asian lady beetle, Harmonia axyridis: a review of its biology, uses in biological control, and non-target impacts. J Insect Sci 3:32 Lu Z-X, Zhu P-Y, Gurr GM, Zheng X-S, Read DMY, Heong K-L, Yang Y-J, Xu H-X (2014) Mechanisms for flowering plants to benefit arthropod natural enemies of insect pests: prospects for enhanced use in agriculture. Insect Sci 21:1–12 Lundgren JG (2009) Nutritional aspects of non-prey foods in the life histories of predaceous Coccinellidae. Biol Control 51:294–305 Mathews CR, Brown MW, Wäckers FL (2016) Comparison of peach cultivars for provision of extrafloral nectar resources to Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae). Environ Entomol 45:649–657 Nitta M, Lee JK, Ohnishi O (2003) Asian Perilla crops and their weedy forms: their cultivation, utilization and genetic relations. Econ Bot 57:245–253 Noriyuki S, Osawa N (2012) Intrinsic prey suitability in specialist and generalist Harmonia ladybirds: a test of the trade-off hypothesis for food specialization. Entomol Exp Appl 144:279–285 Obrycki JJ, Harwood JD, Kring TJ, O’Neil RJ (2009) Aphidophagy by Coccinellidae: application of biological control in agroecosystems. Biol Control 51:244–254 Osawa N (1992) A life table of ladybird beetle Harmonia axyridis Pallas (Coleoptera, Coccinellidae) in relation to the aphid abundance. Jpn J Entomol 60:575–579 Osawa N (1993) Population field studies of the aphidophagous ladybird beetle Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae): life tables and key factor analysis. Res Popul Ecol 35:335–348 Osawa N (2000) Population field studies on the aphidophagous ladybird beetle Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae): resource tracking and population characteristics. Popul Ecol 42:115–127 Osawa N (2011) Ecology of Harmonia axyridis in natural habitats within its native range. BioControl 56:613–621 R Core Team (2017) R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. https://www.r-project.org. Accessed 1 Apr 2019 Sasaji H (1971) Fauna japonica, Coccinellidae (Insecta: Coleoptera). Academic Press of Japan, Tokyo Seo WH, Baek HH (2009) Characteristic aroma-active compounds of Korean Perilla (Perilla frutescens Britton) leaf. J Agric Food Chem 57:11537–11542 Soares AO, Coderre D, Schanderl H (2001) Fitness of two phenotypes of Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae). Eur J Entomol 98:287–293 Specty O, Febvay G, Grenier S, Delobel B, Piotte C, Pageaux J-F, Ferran A, Guillaud J (2003) Nutritional plasticity of the predatory ladybeetle Harmonia axyridis (Coleoptera: Coccinellidae): comparison between natural and substitution prey. Arch Insect Biochem Physiol 52:81–91 Stearns SC (1992) The evolution of life histories. Oxford University Press, New York Takahashi K (1989) Intra- and inter-specific predation of lady beetles in spring alfalfa fields. Jpn J Entomol 57:199–203 Therneau TM, Grambsch PM (2000) Modeling survival data: extending the Cox model. Springer, New York Varpe Ø, Jørgensen C, Tarling GA, Fiksen Ø (2007) Early is better: seasonal egg fitness and timing of reproduction in a zooplankton life-history model. Oikos 116:1331–1342 Wolf S, Romeis J, Collatz J (2018) Utilization of plant-derived food sources from annual flower strips by the invasive harlequin ladybird Harmonia axyridis. Biol Control 122:118–126