Two New Species of Prαon Haliday (Hymenoptera: Aphidiidae) from Greece

Two new species of Praon Haliday: P. staryi spec. nov. and P. athenaeum spec. nov., are described. P.staryi was collected and reared from Myzus nicotianae Blackman on Nicotiana tabacum L. and P. athenaeum from Hyperomyzus lactucae (L.) on Sonchus oleraceus L.

Genetic Transformation of Passionflower and Evaluation of R1 and R2 Generations for Resistance to Cowpea aphid borne mosaic virus

We report on the production and evaluation of passionflower transgenic lines for resistance to Cowpea aphid borne mosaic virus (CABMV). Genetic transformation was done using Agrobacterium tumefaciens and transgene integration was confirmed by Southern blot analyses, resulting in nine transgenic lines for ‘IAC 275’ and three for ‘IAC 277’. Transgenic lines were clonally propagated and evaluated for resistance to CABMV. After the third inoculation, under higher inoculum pressure, only propagated plants of the transgenic line T16 remained asymptomatic, indicating a high resistance to infection with CABMV. This transgenic line was self-pollinated and the R1 generation was evaluated together with the R1 generation of another resistant transgenic line (T2) identified previously. Plants were inoculated with CABMV by means of viruliferous Myzus nicotianae. All 524 T2R1 plants became infected, whereas 13 of 279 T16R1 remained asymptomatic after four successive inoculations. A T16R2 generation was obtained and plants were inoculated with CABMV mechanically or by aphids. After successive inoculations, 118 of 258 plants were symptomless, suggesting that the resistance to CABMV was maintained in the plant genome as the homozygous condition was achieved. Five selected resistant T16R2 plants which contained the capsid protein gene are being crossed for further analyses.

Μελέτη της βιολογίας πληθυσμών του σύμπλοκου είδους Myzus persicae

Το Myzus persicae (Sulzer) (Homoptera: Aphididae) είναι ένα είδος αφίδας με μεγάλη οικονομική σημασία για πολλές καλλιέργειες λόγω των άμεσων και έμμεσων ζημιών που προκαλεί. Θεωρείται ο πιο σοβαρός φορέας ιών, καθώς μεταδίδει αποτελεσματικά περισσότερους από 100 ιούς φυτών. Έγινε ανασκόπηση των κύριων θεμάτων της βιολογίας των αφίδων, όπως: η κυκλική παρθενογένεση, η εναλλαγή ξενιστού (ετερόοικα είδη), η μονοοικία, ο πολυμορφισμός και οι παραγόντες που επιδρούν στην παραγωγή των διαφορετικών μορφών. Επίσης, παρατέθηκαν απόψεις σχετικά με την έννοια του είδους και τα προβλήματα στη συστηματική των εντόμων. Με τη μέθοδο RAPD-PCR (Τυχαία Πολλαπλασιαζόμενο Πολυμορφικό DNA-Αλυσιδωτή Αντίδραση Πολυμεράσης), με 64 δεκαμερείς εκκινητές (random primers), αναλύθηκαν 47 κλώνοι του συμπλόκου M. persicae με σκοπό την εύρεση γενετικών δεικτών, που να διακρίνουν τους κλώνους που τρέφονται σε καπνό από αυτούς που τρέφονται σε άλλους ξενιστές και τη διευκρίνηση της ταξινομικής θέσης του Myzus nicotianae Blackman. Οι κλώνοι συλλέχθηκαν από καπνό, ροδακινιά, πιπεριά και λάχανο από περιοχές της Βόρειας, Κεντρικής, Στερεάς Ελλάδας και από την Κρήτη. Με όλους τους εκκινητές οι κλώνοι του συμπλόκου M. persicae έδωσαν σχεδόν ταυτόσημο πρότυπο ζωνών με συνέπεια την ύπαρξη αμφιβολίας αν το M. nicotianae θα πρέπει να αναφέρεται ως ξεχωριστό είδος. Ωστόσο, βρέθηκε διαφορά σε μια ζώνη μεγέθους 550 ζευγών βάσεων, με τον εκκινητή OPA-18, με σημαντική συσχέτιση με το φυτό ξενιστή, που υποστηρίζει την άποψη ότι οι αφίδες του καπνού αποτελούν διαφορετική φυλή προσαρμοσμένη στο συγκεκριμένο ξενιστή. Με τη μέθοδο της σωματομετρίας μελετήθηκε η παραλλακτικότητα εννέα μορφολογικών χαρακτηριστικών σε 157 κλώνους του M. persicae. Οι κλώνοι συλλέχθηκαν από ροδακινιά, καπνό, λάχανο, ζαχαρότευτλο και πιπεριά. Οι 156 κλώνοι προέρχονται από περιοχές της Βόρειας, Κεντρικής, Στερεάς Ελλάδας και από την Κρήτη. Ένας κλώνος συλλέχθηκε από καπνό από την Καζέρτα στην Ιταλία. Με τη χρήση της ανάλυσης κανονικών μεταβλητών (canonical variate analysis), της ανάλυσης ομαδοποίησης (cluster analysis) και μιας νέας μεθόδους «μη παραμετρικά δένδρα ταξινόμησης» διαπιστώθηκε μορφολογική παραλλακτικότητα, που συνδέεται με τον ξενιστή, όπου συλλέχθηκαν οι κλώνοι. Οι τιμές των δύο πρώτων κανονικών μεταβλητών διαχώρισαν τους κλώνους του καπνού από αυτούς που αποικίζουν άλλους δευτερεύοντες ξενιστές. Επίσης, βρέθηκε ότι το είδος του φυτού ξενιστή, όπου τρέφονται οι αφίδες, και η μακράς διάρκειας παρθενογένεση επιδρούν στο φαινότυπό τους. Ανεξάρτητα από τους προηγούμενους παράγοντες η μορφή του καπνού διαχωρίστηκε σε όλες τις περιπτώσεις, δείχνοντας ότι οι μορφολογικές διαφορές πρέπει να οφείλονται στο διαφορετικό γενότυπο. Εξετάστηκε ο βιολογικός κύκλος 2.532 κλώνων του M. persicae, που συλλέχθηκαν από διάφορους ξενιστές και περιοχές της Μακεδονίας, Κεντρικής και Στερεάς Ελλάδας, Ηπείρου και Κρήτης, ώστε να διαπιστωθεί η στρατηγική διαχείμασης του είδους. Βρέθηκε μεγάλη γεωγραφική παραλλακτικότητα στην κατηγορία βιολογικού κύκλου στους κλώνους που συλλέχθηκαν από δευτερεύοντες ξενιστές που σχετίζεται με την αφθονία του πρωτεύοντος ξενιστή, τη ροδακινιά. Στις περιοχές της Κεντρικής Μακεδονίας, όπου καλλιεργείται εκτεταμένα η ροδακινιά, το ποσοστό των ολοκυκλικών γενότυπων κυμάνθηκε κυρίως πάνω από το 50% και σε ορισμένες περιπτώσεις έφτασε το 100%. Αντίθετα, σε περιοχές όπου δεν καλλιεργείται εκτεταμένα η ροδακινιά τόσο βορειότερα (Ξάνθη, Κομοτηνή) όσο και αρκετά νοτιότερα (Κεντρική και Στερεά Ελλάδα, Κρήτη) κυμάνθηκε από 0% έως 31%. Οι ανδροκυκλικοί κλώνοι βρέθηκαν σε σχετικά υψηλό ποσοστό (57% των εξετασθέντων ανολοκυκλικών κλώνων), ενώ οι ενδιάμεσοι κλώνοι σε πολύ μικρό (2,9% του συνόλου των εξετασθέντων κλώνων ή 5,7% των ανολοκυκλικών κλώνων). Παρατηρήθηκε γεωγραφική παραλλακτικότητα στο χρώμα των αφίδων, που αποικίζουν τον καπνό, ανάλογη με αυτή του βιολογικού κύκλου. Περισσότεροι κόκκινοι κλώνοι συλλέχθηκαν σε περιοχές όπου επικρατούν μη ολοκυκλικοί γενότυποι. Στον πρωτεύοντα ξενιστή το πλείστο των κλώνων ήταν πράσινου χρώματος. Επίσης, μελετήθηκε η παραγωγή διαφορετικών μορφών απογόνων σε συνθήκες μικρής ημέρας (SD) από 21 ολοκυκλικούς, 48 ανδροκυκλικούς και έναν ενδιάμεσο κλώνο του M. persicae που συλλέχθηκαν από διάφορους ξενιστές και περιοχές καθώς και η επίδραση στην παραγωγή τους από τον μηχανισμό μέτρησης χρονικού διαστήματος (interval timer). Οι διαφορές που παρατηρήθηκαν μεταξύ των ολοκυκλικών των κλώνων στην παραγωγή διαφορετικών μορφών απογόνων δεν μπορούν να συσχετιστούν με το διαφορετικό γεωγραφικό πλάτος που συλλέχθηκαν λόγω της ενδοτοπικής παραλλακτικότητας που παρουσιάστηκε. Χαρακτηριστικό των ανδροκυκλικών και του ενδιάμεσου κλώνου είναι η ενδοκλωνική παραλλακτικότητα στην παραγωγή των σεξουαλικών μορφών που παράγουν. Επίσης, διαπιστώθηκε ότι η παραγωγή διαφορετικών μορφών σε SD μετά την εκκόλαψη του διαχειμάζοντος ωού ρυθμίζεται από τον μηχανισμό μέτρησης χρονικού διαστήματος. Υπάρχουν δύο μηχανισμοί: ο ένας ελέγχει την παραγωγή των θηλυτόκων και ο άλλος των αρσενικών. Τα θηλυτόκα εμφανίζονται τρεις γενιές μετά την εκκόλαψη του διαχειμάζοντος ωού σε ποσοστό που αυξάνει προοδευτικά από γενιά σε γενιά, ενώ τα αρσενικά εμφανίζονται στις επόμενες γενιές (5η-6η). Η επίδραση του μηχανισμού στην παραγωγή των θηλυτόκων και ιδιαίτερα των αρσενικών διαρκεί για ορισμένο αριθμό γενεών μετά τη μετανάστευση των κλώνων από τη ροδακινιά. Σε άλλο πείραμα, μελετήθηκε η παραγωγή αρσενικών και θηλυτόκων από άπτερα παρθενογενετικά θηλυκά ολοκυκλικού κλώνου του M. persicαe, που μεταφέρθηκαν από συνθήκες μεγάλης ημέρας σε SD σε διάφορα στάδια ανάπτυξής τους προ και μετά τη γέννησή τους. Επίσης, η έκθεση άπτερων θηλυκών σε SD σε διάφορα στάδια ανάπτυξης προ της γέννησής τους εξετάστηκε σε εννέα επιπλέον κλώνους, που προέρχονται από διαφορετικές περιοχές. Τα άπτερα που μεταφέρονται σε συνθήκες μικρής ημέρας σε μικρότερο στάδιο ανάπτυξης παράγουν περισσότερους αρσενικούς απογόνους και η παραγωγή τους αρχίζει ενωρίτερα. Αντίθετα τα άπτερα που μεταφέρθηκαν σε συνθήκες μικρής ημέρας μετά το τέταρτο νυμφικό στάδιο γέννησαν αποκλειστικά θηλυκούς απόγονους. Άπτερα παρθενογενετικά θηλυκά γεννήθηκαν από αφίδες που μεταφέρθηκαν σε SD 0-1 προ ή μετά τη γέννησή τους. Στις αφίδες που εκτέθηκαν σε SD προ της γέννησής τους ή στο πρώτο νυμφικό στάδιο, όλα τα πτερωτά θηλυκά που γεννήθηκαν ήταν θηλυτόκα. Το ποσοστό των θηλυτόκων μεταξύ των πτερωτών θηλυκών απογόνων μειώνεται όσο αυξάνει το νυμφικό στάδιο έκθεσης των αφίδων σε SD. O αριθμός των συνολικών απογόνων και των εμβρύων ανά ωοσωλήνα μειώνεται με την αύξηση του χρόνου έκθεσης σε SD. Επίσης, η αύξηση στην παραγωγή των αρσενικών που ακολουθεί την μεταφορά των αφίδων σε SD σε μικρότερο στάδιο ανάπτυξης παρατηρήθηκε σε οκτώ από τους εννέα επιπλέον κλώνους που εξετάστηκαν. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης συζητούνται σε σχέση με τη βιοοικολογία του είδους και την ποικιλότητα που παρουσιάζει στην Ελλάδα.

Toxicity of Synthetic Sucrose Esters Against the Tobacco Aphid (Homoptera: Aphididae)

Four synthetic sucrose esters were evaluated in the laboratory and field to determine their insecticidal activity on the tobacco aphid, Myzus nicotianae Blackman. Synthetic sucrose esters provided moderate to good insecticidal activity against tobacco aphids in laboratory evaluations. Octanoyl sucrose esters were most toxic, and decanoyl sucrose esters were least toxic to aphids. Only the octanoyl sucrose esters at a 2 mg/ml rate were as toxic to aphids as the natural sugar esters from Nicotiana gossei Domin. They were also the most effective synthetic sucrose esters against aphids when a CO2 hand-held sprayer was used. All of the synthetic sucrose esters demonstrated significantly higher aphid mortality at a rate of 2 mg/ml than at 1 mg/ml. Heptanoyl and octanoyl sucrose esters provided significantly higher aphid control under wet conditions than under dry conditions in the laboratory. Results from field tests were inconsistent. Field evaluations conducted in 1995 showed that the four synthetic sucrose esters were moderately toxic at a rate of 4 mg/ml using a CO2 hand-held sprayer and low to moderately toxic using a high clearance sprayer. The addition of a surfactant (Volpo G-31, Silwet L-77 or Volpo G-31 plus Silwet L-77) significantly improved the efficacy of octanoyl sucrose esters when a CO2 hand-held sprayer was used. Relatively low aphid control was obtained with octanoyl sucrose esters in the field even though two surfactants were added when a high clearance sprayer was used at rates of 840 L/ha and 1400 L/ha.

Performance of the Tobacco Aphid (Homoptera: Aphididae) on Various Host Plants

The tobacco aphid, Myzus nicotianae Blackman, is a major pest of tobacco in the United States. It was separated from the green peach aphid, M. persicae (Sulzer), and described as a new species in 1987. Information on its host range is limited because the two species are so similar. Therefore, the performance of the tobacco aphid was studied on 28 potential host plants in six families. Numbers of offspring, age at first reproduction, longevity, weight, and percentage reproducing were compared. Tests were conducted on excised leaves or leaf disks maintained in Petri dishes in an environmentally-controlled chamber. Myzus nicotianae reproduced on hosts in the families Asteraceae, Convolvulaceae, Cruciferae, Malvaceae, and Solanaceae, but not on Spinacia in Chenopodiaceae. Myzus nicotianae generally reproduced most quickly, was heaviest, and produced the most nymphs on tobacco, Nicotiana tabacum L., and American black nightshade, Solanum americanum (Solanaceae). Performance also was good on Capsicum and S. dulcamara L. (Solanaceae). Aphids exhibited fair-to-good performance on three species of Ipomoea (Convolvulaceae), Datura, and Physalis (Solanaceae); Raphanus and two species of Brassica (Cruciferae); and Abelmmoschus (Malvaceae). Performance was fair on two species of Ipomoea, three species of Solanum, Lactuca (Asteraceae), and several Brassica. Longevity was short, and very few offspring were produced on Gossypium (Malvaceae) and Lycopersicon (Solanaceae). This study indicates that M. nicotianae does well on several species in five plant families that contain important crop and weed species.

Aphicidal activity of imidacloprid against a tobacco feeding strain of Myzus persicae (Homoptera: Aphididae) from Japan closely related to Myzus nicotianae and highly resistant to carbamates and organophosphates

We investigated the resistance potential of a red-coloured Japanese strain (JR) of a tobacco feeding form of Myzus persicae (Sulzer) of the M. persicae species complex closely related to the tobacco aphid Myzus nicotianae Blackman. Bioassays were performed with a range of insecticides, imidacloprid, nicotine and cartap, thought to act on nicotinic acetylcholine receptors in vivo, as well as with two conventional insecticides, pirimicarb and oxydemeton-methyl, acting on acetylchol-inesterase (AChE). Compared to a susceptible strain, JR showed high resistance to pirimicarb and oxydemeton-methyl, but was far less resistant to nicotine, cartap and imidacloprid. Imidacloprid was, among the insecticides tested, the most active compound in contact and ingestion bioassays. Compared to the susceptible strain, JR showed four-to seven-fold resistance to imidacloprid depending on the type of bioassay. Resistance factors for other insecticides tested in an oral ingestion bioassay were: cartap five-fold, nicotine nine-fold, oxydemeton-methyl 107-fold and pirimicarb > 385-fold. JR showed high carboxylesterase activity. Polyacrylamide gel electrophoresis indicated esterase FE4 as the major carboxylesterase. As for most M. persicae strains and some Greek strains of M. nicotianae, JR was monomorphic for glutamate oxalacetate transaminase. Studies with pirimicarb showed a marked insensitivity of AChE to inhibition by this chemical, whilst such insensitivity could not be detected with the organophosphate insecticide oxydemeton-methyl. Receptor binding assays with [3H]-imidacloprid in aphid homogenates revealed I50-values of 0.4 to 0.8 nM and no statistical difference between the JR and susceptible strain.