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Influence of epicuticular-wax composition on the feeding pattern of a phytophagous insect: implications for host resistance
Published online by Cambridge University Press: 02 April 2012
Abstract
A white spruce, Picea glauca (Moench) Voss (Pinaceae), plantation in southern Quebec was found to contain two distinct types of trees, the first resistant and the second susceptible to attack by spruce budworm, Choristoneura fumiferana (Clemens) (Lepidoptera: Tortricidae). To identify the mechanisms of white spruce resistance to spruce budworm, we studied the role of epicuticular waxes, comparing (i) the foliar chemistry of susceptible and resistant trees and (ii) the feeding pattern of larvae at first contact with the foliage. Needles collected from resistant trees contained concentrations of the monoterpenes α-pinene and myrcene that were 307% and 476%, respectively, above those found in needles collected from susceptible trees. Although there were no significant differences in probing behaviour, significantly fewer larvae transitioned from probing to feeding on resistant needles; this led to fewer feeding bouts as well as a significantly shorter first meal. Removal of waxes increased the number of individuals transitioning from probing to feeding on resistant needles; this led to more feeding bouts. Our results demonstrate that monoterpenes influence the pattern of feeding of spruce budworm larvae as well as playing an important role in white spruce resistance.
Résumé
Une plantation d'épinette blanche, Picea glauca (Moech) Voss (Pinaceae), composée d'arbres résistants et susceptibles à la tordeuse de bourgeons d'épinette, Choristoneura fumiferana (Clemens) (Lepidoptera: Tortricidae) a été utilisée comme modèle pour investiguer le rôle des cires épicuticulaires dans les mécanismes de résistance des arbres hôtes à la tordeuse. Ainsi, cette approche nous a permis (i) d'étudier les relations entre la composition chimique des cires épicuticulaires des aiguilles et le comportement de palpage et d'ingestion des larves de tordeuse ainsi (ii) que d'analyser le patron d'alimentation de la tordeuse sur le foliage. Les aiguilles provenant d'arbres résistants contenaient respectivement 307 % et 476 % plus d'α-pinene et de myrcene que celles provenant des arbres susceptibles. Aucune différence significative dans le comportement de palpage des aiguilles n’a été détectée. Par contre, moins d'insectes, et cela de manière significative, ont passé de la phase de palpage à la phase d'ingestion lorsqu’en présence d'aiguilles provenant d'arbres résistants. Ce phénomène s’est traduit par une réduction du nombre de périodes d'ingestion et une réduction de la durée du premier repas dans le cas des insectes en présence d'aiguille d'arbres résistants. Lorsque les cires épicuticulaires ont été enlevées, le nombre de tordeuse qui ont passé de la phase de palpage à la phase d'ingestion a augmenté sur les aiguilles provenant d'arbres résistants. Nos résultats démontrent que les monoterpènes semblent influencer le patron d'alimentation de la tordeuse ainsi que jouer un rôle important dans la résistance de l'épinette blanche à la tordeuse.
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References
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