蛋白质缺乏饮食:对鳞翅目害虫及其寄生蜂的级联效应

IF 3 3区 农林科学 Q1 ENTOMOLOGY
V. Hervet, R. Laird, K. Floate
{"title":"蛋白质缺乏饮食:对鳞翅目害虫及其寄生蜂的级联效应","authors":"V. Hervet, R. Laird, K. Floate","doi":"10.1093/aesa/saac029","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Abstract The nutritional quality of herbivorous insects' food can not only directly affect the herbivorous insects themselves, but can also indirectly affect their parasitoids. To investigate these cascading, multi-trophic effects, we reared cabbage looper, Trichoplusia ni (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae), on artificial diets (8.1, 11.5, 16.75, 25.5, 34.25, and 43 g protein/liter diet) to assess how diet protein content affected the development of this common pest and its suitability as a host for the gregarious parasitoid, Cotesia vanessae (Reinhard) (Hymenoptera: Braconidae). Nonparasitized caterpillars experienced increased mortality when reared on 8.1 g protein/liter diet, and slower development and reduced pupal mass when reared on ≤16.75 g protein/liter diet. Host diet did not affect the percentage of hosts with parasitoid emergence nor the mass of individual parasitoids. However, parasitoid broods emerging from caterpillars reared on ≤25.5 g protein/liter diet were smaller and those reared on ≤16.75 g protein/liter diet exhibited prolonged development. The consequences of host diet on these latter F1 parasitoids did not affect their reproductive fitness. Caterpillars compensated for nutrient stress, induced by either low quality diet or parasitism, by increasing the amount of diet that they consumed. These collective results demonstrate the plasticity of host-parasitoid systems. Compensatory feeding allows the host caterpillar to moderate the consequences of low quality diets, which may subsequently affect the F1 parasitoids developing within the host, but not necessarily affect the F2 parasitoid generation. Résumé La qualité nutritionnelle de la nourriture des insectes herbivores peu non seulement affecter directement les insecte herbivores mais aussi indirectement les parasitoïdes des insectes herbivores. Pour examiner ces effets multitrophiques, nous avons élevé des larves de la fausse-arpenteuse du chou, Trichoplusia ni (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae), sur des milieux nutritif artificiel (8,1; 11,5; 16,75; 25,5; 34,25 et 43 g de protéine par litre) pour évaluer comment le taux de protéine du milieu nutritif affectait le développement de ce ravageur commun et sa qualité en tant qu'hôte pour le parasitoïde grégaire Cotesia vanessae (Reinhard) (Hymenoptera: Braconidae). Pour les chenilles non-parasitées, un accroissement de mortalité a été observé pour celles élevées sur le milieu nutritif contenant 8,1 g de protéines par litre, et un accroissement du temps de développement et une réduction de la masse des chrysalides ont été observé pour celles élevées sur les milieux nutritifs contenant au plus 16,75 g de protéines par litre. Le taux de protéines dans l'alimentation des chenilles n'a pas influencé le pourcentage de chenilles parasitées qui ont produits des parasitoïdes, ni la masse individuelle des parasitoïdes. Cependant, les chenilles parasitées élevées sur les milieux nutritifs contenant au plus 25,5 g de protéines par litre ont produit moins de parasitoïdes par chenilles, et celles élevées sur les milieux nutritifs contenant au plus 16,75 g de protéines par litre ont produit des parasitoïdes qui se sont développés plus lentement. Aucun effet du taux de protéine dans l'alimentation des chenilles n'a été détecté sur la seconde génération de parasitoïdes. Les chenilles ont compensé le stress nutritif, induit par de faible taux de protéine dans leur alimentation ou par les parasitoïdes, en accroissant la quantité de nourriture consommée. Ces résultats démontrent la plasticité des systèmes hôtes/parasitoïdes. En ajustant leur consommation de nourriture, les chenilles ont pu mitiger les effets négatifs des milieux nutritifs pauvre en protéine, et ces effets peuvent avoir des répercussions sur le développement des parasitoïdes à l'intérieur des chenilles, mais pas forcément sur la génération suivante de parasitoïdes.","PeriodicalId":8076,"journal":{"name":"Annals of The Entomological Society of America","volume":"116 1","pages":"162 - 173"},"PeriodicalIF":3.0000,"publicationDate":"2023-03-17","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Protein Deficient Diets: Cascade Effects on a Lepidopteran Pest and Its Parasitoid Wasp\",\"authors\":\"V. Hervet, R. Laird, K. 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Pour examiner ces effets multitrophiques, nous avons élevé des larves de la fausse-arpenteuse du chou, Trichoplusia ni (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae), sur des milieux nutritif artificiel (8,1; 11,5; 16,75; 25,5; 34,25 et 43 g de protéine par litre) pour évaluer comment le taux de protéine du milieu nutritif affectait le développement de ce ravageur commun et sa qualité en tant qu'hôte pour le parasitoïde grégaire Cotesia vanessae (Reinhard) (Hymenoptera: Braconidae). Pour les chenilles non-parasitées, un accroissement de mortalité a été observé pour celles élevées sur le milieu nutritif contenant 8,1 g de protéines par litre, et un accroissement du temps de développement et une réduction de la masse des chrysalides ont été observé pour celles élevées sur les milieux nutritifs contenant au plus 16,75 g de protéines par litre. 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摘要

摘要:食草动物食物的营养质量不仅直接影响食草动物本身,还可能间接影响其寄生生物。为了研究这些级联的多营养效应,我们在人工饮食(8.1、11.5、16.75、25.5、34.25和43克蛋白质/升饮食)上阅读了卷心菜环、Trichoplusia ni(Hübner)(鳞翅目:夜蛾科),以评估饮食蛋白含量如何影响这种常见害虫的发展及其作为希腊寄生虫Cotesia vanessae(Reinhard)(膜翅目:短翅目)宿主的适用性。非寄生毛毛虫在食用8.1克蛋白质/升饮食时死亡率增加,食用≤16.75克蛋白质/公升饮食时发育缓慢,蛹质量减少。宿主饮食不影响寄生虫出现的宿主百分比或个体寄生虫的数量。然而,从食用≤25.5克蛋白质/升饮食的毛毛虫中出现的寄生虫血较小,食用≤16.75克蛋白质/公升饮食的寄生虫血发育延长。宿主饮食对这些晚期F1寄生虫的影响并不影响其生殖健康。卡特彼勒通过增加他们消耗的饮食量来补偿由低质量饮食或寄生引起的营养压力。这些集体结果证明了宿主寄生系统的可塑性。代偿喂养允许宿主毛毛虫减少低质量饮食的后果,这可能随后影响宿主内发育的F1寄生虫,但不一定影响F2寄生虫的产生。摘要:食草动物食物的营养质量不仅会直接影响食草动物,还会间接影响食草动物寄生虫。为了研究这些多营养效应,我们在人工营养培养基(8.1、11.5、16.75、25.5、34.25和43 g/L蛋白质)上饲养了卷心菜假测量员Trichoplusia ni(Hübner)(鳞翅目:夜蛾科)的幼虫,以评估营养培养基的蛋白质水平如何影响这种常见害虫的发育及其作为群居寄生蜂Cotesia vanessae(Reinhard)(膜翅目:短翅目)宿主的质量。对于非寄生幼虫,在每升含8.1g蛋白质的营养培养基上饲养的幼虫死亡率增加,在每公升含16.75g蛋白质或更少的营养培养基中饲养的幼虫发育时间增加,蛹质量减少。毛毛虫饲料中的蛋白质水平不影响产生寄生虫的寄生毛毛虫的百分比或寄生虫的个体质量。然而,在每升蛋白质含量不超过25.5g的营养培养基上饲养的寄生毛毛虫每只毛毛虫产生的寄生虫较少,而在每升蛋白质含量不超过16.75g的营养培养基中饲养的寄生虫产生的寄生虫生长更慢。在第二代寄生虫中未检测到毛毛虫饲料中蛋白质水平的影响。毛毛虫通过增加食物消耗量来补偿饮食中蛋白质水平低或寄生虫引起的营养压力。这些结果证明了宿主/寄生虫系统的可塑性。通过调整食物摄入量,毛毛虫能够减轻低蛋白营养环境的负面影响,这些影响可能会影响毛毛虫体内寄生虫的发育,但不一定会影响下一代寄生虫。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Protein Deficient Diets: Cascade Effects on a Lepidopteran Pest and Its Parasitoid Wasp
Abstract The nutritional quality of herbivorous insects' food can not only directly affect the herbivorous insects themselves, but can also indirectly affect their parasitoids. To investigate these cascading, multi-trophic effects, we reared cabbage looper, Trichoplusia ni (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae), on artificial diets (8.1, 11.5, 16.75, 25.5, 34.25, and 43 g protein/liter diet) to assess how diet protein content affected the development of this common pest and its suitability as a host for the gregarious parasitoid, Cotesia vanessae (Reinhard) (Hymenoptera: Braconidae). Nonparasitized caterpillars experienced increased mortality when reared on 8.1 g protein/liter diet, and slower development and reduced pupal mass when reared on ≤16.75 g protein/liter diet. Host diet did not affect the percentage of hosts with parasitoid emergence nor the mass of individual parasitoids. However, parasitoid broods emerging from caterpillars reared on ≤25.5 g protein/liter diet were smaller and those reared on ≤16.75 g protein/liter diet exhibited prolonged development. The consequences of host diet on these latter F1 parasitoids did not affect their reproductive fitness. Caterpillars compensated for nutrient stress, induced by either low quality diet or parasitism, by increasing the amount of diet that they consumed. These collective results demonstrate the plasticity of host-parasitoid systems. Compensatory feeding allows the host caterpillar to moderate the consequences of low quality diets, which may subsequently affect the F1 parasitoids developing within the host, but not necessarily affect the F2 parasitoid generation. Résumé La qualité nutritionnelle de la nourriture des insectes herbivores peu non seulement affecter directement les insecte herbivores mais aussi indirectement les parasitoïdes des insectes herbivores. Pour examiner ces effets multitrophiques, nous avons élevé des larves de la fausse-arpenteuse du chou, Trichoplusia ni (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae), sur des milieux nutritif artificiel (8,1; 11,5; 16,75; 25,5; 34,25 et 43 g de protéine par litre) pour évaluer comment le taux de protéine du milieu nutritif affectait le développement de ce ravageur commun et sa qualité en tant qu'hôte pour le parasitoïde grégaire Cotesia vanessae (Reinhard) (Hymenoptera: Braconidae). Pour les chenilles non-parasitées, un accroissement de mortalité a été observé pour celles élevées sur le milieu nutritif contenant 8,1 g de protéines par litre, et un accroissement du temps de développement et une réduction de la masse des chrysalides ont été observé pour celles élevées sur les milieux nutritifs contenant au plus 16,75 g de protéines par litre. Le taux de protéines dans l'alimentation des chenilles n'a pas influencé le pourcentage de chenilles parasitées qui ont produits des parasitoïdes, ni la masse individuelle des parasitoïdes. Cependant, les chenilles parasitées élevées sur les milieux nutritifs contenant au plus 25,5 g de protéines par litre ont produit moins de parasitoïdes par chenilles, et celles élevées sur les milieux nutritifs contenant au plus 16,75 g de protéines par litre ont produit des parasitoïdes qui se sont développés plus lentement. Aucun effet du taux de protéine dans l'alimentation des chenilles n'a été détecté sur la seconde génération de parasitoïdes. Les chenilles ont compensé le stress nutritif, induit par de faible taux de protéine dans leur alimentation ou par les parasitoïdes, en accroissant la quantité de nourriture consommée. Ces résultats démontrent la plasticité des systèmes hôtes/parasitoïdes. En ajustant leur consommation de nourriture, les chenilles ont pu mitiger les effets négatifs des milieux nutritifs pauvre en protéine, et ces effets peuvent avoir des répercussions sur le développement des parasitoïdes à l'intérieur des chenilles, mais pas forcément sur la génération suivante de parasitoïdes.
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期刊介绍: The Annals of the Entomological Society of America exists to stimulate interdisciplinary dialogue across the entomological disciplines and to advance cooperative interaction among diverse groups of entomologists. It seeks to attract and publish cutting-edge research, reviews, collections of articles on a common topic of broad interest, and discussion of topics with national or international importance. We especially welcome articles covering developing areas of research, controversial issues or debate, and topics of importance to society. Manuscripts that are primarily reports of new species, methodology, pest management, or the biology of single species generally will be referred to other journals of the ESA. The most important criteria for acceptance are quality of work and breadth of interest to the readership.
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