Hostname: page-component-586b7cd67f-l7hp2 Total loading time: 0 Render date: 2024-11-24T10:48:47.988Z Has data issue: false hasContentIssue false

Diapause and emergence of Sitodiplosis mosellana (Diptera: Cecidomyiidae) and its parasitoid Macroglenes penetrans (Hymenoptera: Pteromalidae)1

Published online by Cambridge University Press:  02 April 2012

Ian L. Wise
Affiliation:
Agriculture and Agri-Food Canada, Cereal Research Centre, 195 Dafoe Road, Winnipeg, Manitoba, Canada R3T 2M9
Robert J. Lamb*
Affiliation:
Agriculture and Agri-Food Canada, Cereal Research Centre, 195 Dafoe Road, Winnipeg, Manitoba, Canada R3T 2M9
*
2 Corresponding author (e-mail: [email protected]).

Abstract

The requirements for successful diapause of field-collected larvae and emergence of the adult wheat midge, Sitodiplosis mosellana (Géhin), and its egg parasitoid Macroglenes penetrans (Kirby) were investigated in the laboratory. Both species showed little decline in survival for up to 5 weeks at 20 °C in dry wheat spikes and could successfully diapause in wheat spikes at 0 °C for at least 200 d, although larvae usually drop to the soil to diapause. Both species diapaused successfully in clay loam and fine quartz sand, but survival was lower in vermiculite or coarse activated clay. Diapause was completed successfully at soil temperatures of −5 to 2.5 °C, and both species survived for at least 500 d at 2.5 °C with no increase in mortality. Larval survival declined after 120 d at −10 °C. Usually more than 95% of all surviving wheat midges emerged as adults after a single diapause period of 100 d or more, but up to 5% of wheat midges and 12%−57% of parasitoids did not emerge until they were exposed to a second cold period. Postdiapausal larvae pupated and adult wheat midges emerged at constant temperatures of 16, 20, 26, and 28 °C with no differences in mortality, although none emerged at 10 °C. The timing of wheat midge emergence was temperature dependent, requiring 306 degree-days above a threshold of 9 °C. Degree-day requirements and soil temperatures from a nearby weather station accurately predicted the average timing of emergence in the field, but not the year-to-year variation in date of 50% emergence. The wheat midge and its parasitoid are well adapted to the conditions they encounter in their range in western Canada. Methods for rearing both species through diapause and adult emergence are described.

Résumé

Nous avons déterminé en laboratoire les conditions nécessaires au succès de la diapause des larves récoltées dans les champs et de l'émergence des adultes chez la cécidomyie orangée du blé, Sitodiplosis mosellana (Géhin), et chez son parasitoïde Macroglenes penetrans (Kirby). Les deux espèces ne subissent qu'un faible déclin de leur survie jusqu'à 5 semaines à 20 °C dans des épis secs de blé et peuvent compléter leur diapause dans les épis à 0 °C pendant au moins 200 j, bien que les larves en nature se laissent généralement tomber au sol pour la diapause. Les deux espèces peuvent compléter leur diapause dans un terreau d'argile et dans du sable fin de quartz, mais leur survie est réduite dans de la vermiculite ou de l'argile grossière activée. La diapause peut être complétée avec succès à des températures du sol variant de −5 à 2,5 °C et les deux espèces survivent pour au moins 500 j à 2,5 °C, sans augmentation de la mortalité. La survie des larves décroît après 120 j à −10 °C. En général, plus de 95 % des cécidomyies qui ont survécu émergent à l'état adulte après une seule période de diapause de 100 j ou plus, mais jusqu'à 5 % des cécidomyies et 12 % – 57 % des parasitoïdes n'émergent pas avant d'avoir été exposés à une seconde période de froid. Les larves de cécidomyies qui ont complété leur diapause entrent en nymphose et les adultes émergent aux températures constantes de 16, 20, 26 et 28 °C, sans différences dans la mortalité; cependant, il n'y a pas d'émergence à 10 °C. Le moment de l'émergence des cécidomyies dépend de la température et il leur faut 306 degrés-jours au dessus du seuil de 9 °C. Les calculs des degrés-jours et les mesures de température du sol dans une station météorologique avoisinante ont permis de prédire le moment moyen de l'émergence en nature, mais non la variation d'une année à l'autre de la date de la moitié (50 %) de l'émergence. La cécidomyie du blé et son parasitoïde sont bien adaptés aux conditions qu'ils rencontrent sur l'ensemble de leur répartition géographique dans l'Ouest canadien. Nous décrivons aussi des méthodes d'élevage des deux espèces jusqu'après la diapause et jusqu'à l'émergence des adultes.

[Traduit par la Rédaction]

Type
Articles
Copyright
Copyright © Entomological Society of Canada 2004

Access options

Get access to the full version of this content by using one of the access options below. (Log in options will check for institutional or personal access. Content may require purchase if you do not have access.)

Footnotes

1

Contribution 1854 of the Agriculture and Agri-Food Canada, Cereal Research Centre, Winnipeg, Manitoba.

References

Barnes, H.F. 1943. Studies of fluctuations in insect populations. X. Prolonged larval life and delayed subsequent emergence of the adult gall midge. Journal of Animal Ecology 12: 137–8CrossRefGoogle Scholar
Barnes, H.F. 1952. Studies of fluctuations in insect populations. XII. Further evidence of prolonged larval life in the wheat-blossom midges. Annals of Applied Biology 39: 370–3CrossRefGoogle Scholar
Barnes, H.F. 1956. Gall midges of economic importance. In Gall midges of cereal crops. Volume VII. London: Crosby Lockwood and Son LtdGoogle Scholar
Basedow, T. 1977. Der Einfluss von Temperatur und Niederschlägen auf Diapause und Phänologie der Weizengallmücken Contarinia tritici (Kirby) und Sitodiplosis mosellana (Géhin) (Dipt., Cecidomyidae). Zoologische Jahrbuecher Abteilung fuer Oecologie und Geographie der Tiere 104: 302–26Google Scholar
Basedow, T., Gillich, H. 1982. Untersuchungen zur Prognose des Auftretens der Weizengalmücken Contarinia tritici (Kirby) und Sitodiplosis mosellana (Géhin) (Dipt., Cecidomyidae). Anzeiger fuer Schaedlingskunde und Pflanzenschutz Umweltschutz 55: 84–9CrossRefGoogle Scholar
Basedow, T., Schütte, F. 1982. Die Populationsdynamik de Weizengallmücken Contarinia tritici (Kirby) und Sitodiplosis mosellana (Géhin) (Dipt., Cecidomyidae) in zwei Norddeutschen Weizenanbaugebieten von 1969 bis 1976. Zoologische Jahrbuecher Abteilung fuer Oecologie und Geographie der Tiere 109: 3382Google Scholar
Beirne, B.P. 1971. Pest insects of annual crop plants in Canada. I. Lepidoptera. II. Diptera. III. Coleoptera. Memoirs of the Entomological Society of Canada 78: 65–6Google Scholar
Berzonsky, W.A., Ding, H., Haley, S.D., Harris, M.O., Lamb, R.J., McKenzie, R.I.H., Ohm, H.W., Patterson, F.L., Pearis, F.B., Porter, D.R., Ratcliffe, R.H., Shanower, T.G. 2003. Breeding wheat for resistance to insects. Plant Breeding Reviews 22: 221–96Google Scholar
Doane, J.F., DeClerck–Floate, R., Arthur, A.P. 1989. Description of the life stages of Macroglenes penetrans (Kirby) (Hymenoptera: Chalcidoidea, Pteromalidae): a parasitoid of the wheat midge, Sitodiplosis mosellana (Géhin) (Diptera: Cecidomyiidae). The Canadian Entomologist 121: 1041–8CrossRefGoogle Scholar
Golightly, W.H. 1952. Soil sampling for wheat-blossom midges. Annals of Applied Biology 39: 379–84CrossRefGoogle Scholar
Hinks, C.F., Doane, J.F. 1988. Observations on rearing and diapause termination of Sitodiplosis mosellana (Diptera: Cecidomyiidae) in the laboratory. Journal of Economic Entomology 81: 1816–8CrossRefGoogle Scholar
Kurppa, S. 1989. Wheat blossom midges, Sitodiplosis mosellana (Géhin) and Contarinia tritici (Kirby) in Finland, during 1981–87. Annales Agriculturae Fenniae 28: 8796Google Scholar
Lamb, R.J., Wise, I.L., Olfert, O.O., Gavloski, J., Barker, P.S. 1999. Distribution and seasonal abundance of Sitodiplosis mosellana (Diptera: Cecidomyiidae) in spring wheat. The Canadian Entomologist 131: 387–97CrossRefGoogle Scholar
Lamb, R.J., Tucker, J.R., Wise, I.L., Smith, M.A.H. 2000. Trophic interaction between Sitodiplosis mosellana (Diptera: Cecidomyiidae) and spring wheat: implications for yield and seed quality. The Canadian Entomologist 132: 607–25CrossRefGoogle Scholar
Oakley, J.N., Cumbleton, P.C., Corbett, S.J., Saunders, P., Green, D.I., Young, J.E.B., Rodgers, R. 1998. Prediction of orange wheat blossom midge activity and risk of damage. Crop Protection 17: 145–9CrossRefGoogle Scholar
Olfert, O.O., Mukerji, M.K., Doane, J.F. 1985. Relationship between infestation levels and yield loss caused by wheat midge, Sitodiplosis mosellana (Géhin) (Diptera: Cecidomyiidae), in spring wheat in Saskatchewan. The Canadian Entomologist 117: 593–8CrossRefGoogle Scholar
Ouellet, C.E., Sharp, R., Chaput, D. 1975. Estimated monthly normals of soil temperature in Canada. Technical Bulletin 85. Ottawa, Ontario: Agriculture CanadaGoogle Scholar
SAS Institute Inc. 1990. SAS/STAT® user's guide, version 6. Volume 1. Cary, North Carolina: SAS Institute IncGoogle Scholar
Speyer, W., Waede, M. 1956. Feinde und Parasiten der Weizengallmücken. (Beitrag zur Biologie und Bekämpfung von Contarinia tritici Kirby und Sitodiplosis mosellana Géhin.) Anzeiger fuer Schaedlingskunde Pflanzenschutz Umweltschutz 29: 185–91Google Scholar
Wallengren, H. 1936. Studier över vetemyggorna (Contarinia tritici Kirby tah Sitodiplosis mosellana Géhin). Kläckning, I., svärmning, , lavernas intraflorala liv och utvandring. Lunds Universitet Arsskrift Naturvetenskapliga Fakultetsstyrelsen Avdelningar 30(4)Google Scholar