Зондування поведінки вишні-вівсяної попелиці Rhopalosiphum padi (L.) на рідній черемусі Prunus padus Л. та інвазійної інвазійної чорної вишні Prunus serotina Erhr. в Європі та роль ціаногенних глікозидів

Анотація

Зондова поведінка вишні-вівсяної попелиці Rhopalosiphum padi був вивчений на його природному зимовому хазяїні в Європі, черемші Prunus padus, а на інвазійній чорній вишні Prunus serotina, на якій весняні покоління Р. паді не вижити. Поведінка, зафіксована EPG Р. паді щодо черемхи та чорної вишні показали відмінності у найважливіших аспектах зондування та годівлі. Період проникнення до флоеми був удвічі довшим і рідше переривався у попелиці на черешні на відміну від попелиці на черешні. У чорної вишні була значна затримка між пошуком і прийняттям флоеми. Попелиці, у яких був зразок флоемового соку, або відмовляли його приймати, або періоди прийому всередину були дуже короткими. Амігдалін і пруназин (ціаногенні глікозиди, присутні в листі Прунус) серйозно ускладнює діяльність, пов’язану з прийомом всередину при застосуванні у дієті з чистою сахарозою. Роль амігдаліну та пруназину в зимовому відборі рослини-господаря та чергуванні хоста в Росії Р. паді обговорюється.

Вступ

Р. паді В даний час характеризується розподілом Голарктики, але важко визначити його походження однозначно (Blackman and Eastop 2007). В межах свого нинішнього діапазону, Р. паді зимує на рослинах, котрі є місцевими для певних регіонів: черемха (Prunus virginiana (L.) M. Roem) у Північній Америці (Stoetzel and Miller 2001), терен (Prunus spinosa L.) в Азії (Aslan and Uygun 2005), або черемуха (Prunus padus) в Європі (Blackman and Eastop 1984). Як і у інших видів попелиць, які чергуються з господарями, специфічність первинного хазяїна у Р. паді дуже висока. Однак рослини, що не є корінними, котрі зустрічаються у певній місцевості, швидше за все, будуть вільними екологічними нішами і, отже, будуть використовуватися як резервні господарі (Blackman and Eastop 1984). Справді, Р. паді може розвиватися на карликовому російському мигдалі (Amygdalus nana L. syn. Prunus tenella Batsch) та ярі вишні (Prunus subhirtella Miq.) (Hille Ris Lambers 1971). Cichocka та Lubiarz (2003) повідомили, що вишня-вівсяна попелиця заражає вишневу сливу (Prunus cerasifera Ehrh.), Вирощених як підстрижені живоплоти на південному сході Польщі.

Метою цього дослідження було порівняти поведінку зондування та годування Р. паді бідні весняні морфи fundatrigeniae на P. padus і P. serotina. Більше того, вплив пруназину та амігдаліну на поведінку зондування попелиць вивчали на 15% дієтах із сахарози, що містять ці ціаногенні глікозиди. Для того, щоб відстежувати активність попелиці в рослинних тканинах та дієтах, використовували техніку EPG (Електричний графік проникнення).

Матеріали і методи

Культури попелиць і рослин

Фундатриці з вишні-вівсяної попелиці (Rhopalosiphum padi) були зібрані у другій декаді квітня з черемухи (Prunus padus) дерево у Кшечині, за 40 км на схід від Вроцлава, Польща. Незважаючи на спостереження, зроблені одночасно на чорній вишні (Prunus serotina), ні Р. паді було знайдено на цій рослині. Попелиця з P. padus були вирощені на гілці цієї самої рослини-господаря в контрольованому середовищі при 75% відносної вологості, 20 ° C та тривалому денному фотоперіоді (L16: 8D) Гілочки довжиною 30 см P. padus і P. serotina були використані для експериментів. Перші листки на гілочках були повністю розгорнуті, і вісь стебла була чітко розвинена. Гілочки вирізали у материнської рослини і помістили в полістирольні пробірки, наповнені водою, на весь час запису ЕПГ. Дорослий від одного до двох днів fundatrigeniae, народжені в лабораторії, були відібрані та голодували приблизно за 1 год до початку запису EPG.

Сахарозні дієти

Основною дієтою, що застосовувалася у всіх експериментах, був 15% розчин сахарози. Чиста 15% дієта на сахарозі була обрана, оскільки вона є високофагостимулюючою Р. паді (Hewer et al. 2010), і будь-якого впливу поживних речовин на поведінку зондування попелиць на дієтах з ціаногенними глікозидами можна уникнути. Ціаногенні глікозиди, пруназин (Санта-Крус Біотехнологія Інк. США) або амігдалін (Sigma-Aldrich) були включені в дієту сахарози. Природний вміст ціаногенних глікозидів у рослинах змінюється залежно від екологічних та фізіологічних умов (Calatayud et al. 1994; Santamour 1998). Враховуючи це, пруназин та амігдалін застосовували з кінцевою концентрацією 0,1%, що характерно для досліджень реакції попелиць на ксенобіотики (Polonsky et al. 1989; Urbańska et al. 2002; Dancewicz et al. 2008). Контрольне лікування включало лише сахарозу. Дієта була затиснута між двома шарами розтягнутої Парафільм М ®, слідуючи ідеї, описаній Садегі та співавт. (2009). Свіжа дієта була підготовлена безпосередньо перед початком запису EPG.

Зондування попелиці та поведінка годування

Результати

Черемуха-вівсяна попелиця, що зондує поведінку на черемхах і черешнях

Черемушно-вівсяна попелиця демонструвала всі види діяльності Prunus padus а також на P. serotina, такі, що не зондують, активність у мезофілі («ABC»), слиновиділення флоеми («E1»), проковтування флоемового соку («E2») та проковтування соку ксилеми («G»). Проковтування ксилемового соку відбувалося епізодично; отже, він був включений у діяльність на шляху до всіх розрахунків.