Preference-performance relationships in herbivorous insects feeding on oilseed rape inoculated with soil-borne fungi

Abstract

Neuere Befunde belegen immer deutlicher, dass die mit Pflanze assoziierten Mikroorganismen fähig sind, die Interaktionen zwischen Pflanzen und herbivoren Insekten zu steuern. In der vorliegenden Studie wurden Auswirkungen von zwei die Pflanzen besiedelnden Pilzarten auf drei herbivore Insektenarten mittels mykologischer, entomologischer und pflanzenbiochemischer Methoden analysiert. Die Untersuchungen konzentrierten sich auf die Effekte des bodenbürtigen pilzlichen Endophyten Acremonium alternatum und des pflanzenpathogenen Pilzes Verticillium longisporum auf das Präferenzverhalten und die Entwicklung der drei herbivoren Insekten Delia radicum L. (Diptera: Anthomyiidae), Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Plutellidae) und Brevicoryne brassicae L. (Hemiptera: Aphididae), die sich in ihrer Ernährungsweise unterscheiden. In den Versuchen wurden zwei unterschiedliche Raps-Sorten (Brassica napus und Brassica napus var.) verwendet. Die Wirtspräferenz der herbivoren Insekten w! urde an mechanisch verletzten und unverletzten Pflanzen, die mit (E+) oder ohne Endophyten-Infektion (E-) bzw. mit (V+) oder ohne Verticillium-Infektion (V-) behandelt waren, geprüft. Die Performance der Insekten an infizierten/nicht infizierten Pflanzen wurde durch Bestimmung der Mortalität der Larven, der Entwicklungsdauer, des Gewichts der Puppen und der Anzahl Nachkommenermittelt. Um den Effekt der Endophyten-Inokulation auf die Präferenz/ Performance-Beziehungen am Beispiel der Populationsdynamik der Kohlblattlaus zu überprüfen, wurde ein Feldexperiment durchgeführt. Zusätzlich wurden die von Spross und Blättern der infizierten und Kontroll-Pflanzen freigesetzten Volatile gesammelt und qualitativ und quantitativ analysiert, um die Ursachen für die unterschiedliche Wirtspräferenz der adulten herbivoren Insekten aufzuklären. Der Gehalt und die Zusammensetzung der vier typischen Phytosterole Sitosterol, Campesterol, Brassicasterol und Stigmasterol in den Blättern und ! Wurzeln der infizierten und der Kontroll-Pflanzen wurde gemessen, um die Wirkungsmechanismen einer Pilzinfektion auf die Entwicklung der Insekten zu erfassen.Die Ergebnisse der Untersuchungen können wie folgt zusammengefasst werden: