Behavioral responses of Aphis citricola Van der Goot and its natural enemy Harmonia axyridis Pallas to non-host plant volatiles

Beizhou Song, Yinping Liang, Sizhou Liu, Linfeng Zhang, Guangbo Tang, Teng Ma, Yuncong Yao

Abstract


Plant volatiles can act as chemical signals that influence the behavior and distribution of insects. Although considerable information has been acquired on the effects of plant volatiles emitted from plants on herbivorous insects and their natural enemies, practical implementation of this knowledge is still lacking. We investigated 3 aromatic plant species, French marigold (Tagetes patula L.), ageratum (Agerarum houstonianum Mill.) and savory (Saturela hortensis L.), to test their effectiveness in repelling or attracting A. citricola and H. axyridis in the field and the laboratory. We found that intercropping apple trees with aromatic plants in an orchard significantly reduced the number of A. citricola individuals, but had the opposite effect on H. axyridis. In addition, the association between H. axyridis and A. citricola numbers was strengthened when the intercropping included French marigold. Using an H-tube olfactometer, we found that A. citricola was repelled by French marigold and catnip, whereas H. axyridis was attracted most by French marigold. Volatile analysis revealed that D-limonene and terpinolen were the most abundant volatile compounds released by French marigold except 2-Ethyl-1-hexanol. H. axyridis was significantly attracted by 12.5 μl/L D-limonene, 50 μl/L terpinolen and 25 μl/L of a 1:1 mixture of the two, but was repelled by high concentrations of D-limonene. These results suggest that aromatic plants increase the resistance of apple plants to A. citricola both directly, by reducing the population of A. citricola through chemical repulsion, and and indirectly, by increasing the population of H. axyridis by chemical attraction.

Key Words: aphid; aromatic plant; repellency; attractancy

Resumen

Los volátiles de las plantas pueden actuar como señales químicas que influyen en el comportamiento y distribución de los insectos. Aunque se ha adquirido bastante información sobre los efectos de los volátiles vegetales emitidos por las plantas sobre los insectos herbívoros y sus enemigos naturales, todavía falta la aplicación práctica de estos conocimientos. Se investigaron 3 especies de plantas aromáticas, clavel de moro, Tagetes patula L. (Asteraceae), ageratum, Ageratum houstonianum Mill. (Asteraceae) y menta de gato, Nepeta cataria L. (Lamiaceae), para probar su efectividad en repeler o atraer al pulgón spirea, Aphis citricola van der Goot (Hemiptera: Aphididae), y su enemigo natural, la mariquita asiática de multicolores, Harmonia axyridis (Pallas) (Coleoptera: Coccinellidae), en el campo y en el laboratorio. Se encontró que al intercalar manzanos Malus spp. (Rosaceae) con plantas aromáticas en un huerto redujeron significativamente el número de áfidos de A. citricola presentes, pero tuvieron el efecto opuesto en H. axyridis. Además, la asociación entre H. axyridis y el número de A. citricola se fortaleció cuando el clavel de moro fue intercalado. Usando un olfatómetro tubo-H, encontramos que A. citricola fue repelido por el clavel de moro y la menta de gato, mientras que H. axyridis fue atraído más por
el clavel de moro. El análisis volátil reveló que los sesquiterpenos D-limoneno y terpinoleno y el alcohol 2-etil-1-hexanol eran los compuestos volátiles más abundantes liberados por el clavel de moro y la menta de gato. Harmonia axyridis fue atraído significativamente por 12,5 μL / L de D-limoneno, 50 μL / L de terpinoleno y 25 μL / L de una mezcla 1:1 de los 2 compuestos, pero fue repelido por mayores concentraciones de D-limoneno. Los resultados sugieren que las plantas aromáticas aumentan la resistencia de los manzanos a A. citricola tanto directamente, reduciendo la población de A. citricola mediante la repulsión química, como indirectamente, aumentando la población de H. axyridis a través de la atracción química.

Palabras Clave: áfido; planta aromática; repelencia; atraccion

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Keywords


Plant volatiles; aphids; aromatic plants; repelling / attracting effects.