FORMAMIDINE PENETRATION OF CUTICULAR PREPARATIONS FROM DIAPAUSING AND NON‐DIAPAUSING SOUTHWESTERN CORN BORER LARVAE
Authors: GAYEN APURBA K. , McKEE MICHAEL J. , KNOWLES CHARLES O. 
Published: April 2011

Penetration of six formamidines into and through the isolated abdominal cuticles of nondiapausing (NDL), environmentally induced diapausing (EIL), and hormonally induced diapausing (HIL) southwestern corn borer larvae was assessed by means of a two compartment model which consisted of the outer compartment comprised of the external radiocarbon and the inner compartment comprised of the radiocarbon in the cuticle and in the hemolymph. Penetration was non‐linear and was due to the decrease in rate of movement of formamidine from the outer to the inner compartment as equilibrium between the compounds in the two compartments was approached. There were differences in penetration rates among formamidines and larval types. Scanning electron micrographs revealed that cuticles of EIL and HIL but not NDL contained heavy deposits of wax. It was suggested that this epicuticular wax played a role both in facilitating formamidine penetration and in delaying formamidine release from the cuticle into the hemolymph in some cases. This study has demonstrated that cuticles of non‐diapausing and diapausing southwestern corn borer larvae responded differently to formamidine probes. Such differences were likely a consequence of juvenile hormone mediated changes in the physiology of the cuticle and may have practical significance from the standpoint of chemical control of this pest.

Pénétration de formamidine dans des préparations cuticulaires de chenilles diapausantes ou non de Diatraea grandiosella

Un modèle à deux compartiments, constitué du compartiment extérieur comprenant le radiocarbone externe et du compartiment intérieur comprenant le radiocarbone de la cuticule et de l'hémolymphe, a été utilisé pour estimer la pénétration de chlordimeforme, de déméthylchlordimeforme et de 4 thiobisformamidines à l'intérieur et à travers les cuticules abdominales isolées de chenilles de Diatraea grandiosella, non diapausantes (NDL), à diapause induite écologiquement (EIL) et à diapause induite hormonalement (HIL). Dans tous les cas, la pénétration n'est pas linéaire, et les taux de pénétration différaient suivant les formamidines et les types larvaires. L'aspect non linéaire de le pénétration dû à la diminution du taux de mouvement de la formamidine du compartiment externe vers le compartiment intérieur plus la composition des deux compartiments tendait vers l'équilibre. Le taux de mouvement de formamidine du compartement extérieur vers le compartiment intérieur était significativement plus rapide chez les EIL que chez les NDL pour le chlordimeforme, N,N'‐thiobis‐[N‐méthyl‐N'‐2,4‐dichlorophénylformamidine] (U‐54074), et N,N'‐thiobis‐[N‐méthyl‐N'‐4‐chloro‐o‐tolyformamidine] (U‐46506), et à peu près le même pour le déméthylchlordimeforme et N,N'‐thiobis‐[N‐méthyl‐N'‐2‐chloro‐p‐tolylformamdine] (U‐54076) et N,N'‐thiobis‐[N‐méthyl‐N'‐2,4, xylylformamidine] (U‐44193). Cependant, dans le compartiment interne, la libération de formamidine de la cuticule dans l'hémolymphe était beaucoup plus lente chex les EIL que chez les NDL. Des photographies au microscope à balayage ont révélé que les cuticules des EIL et des HIL, mais non des NDL, contenaient d'épais dépôts de cire. On en déduit que cette cire épicuticulaire jouait un rôle à la fois en facilitant la pénétration de formamidine et en retardant dans quelques cas la libération de formamidine de la cuticule dans l'hémolymphe. Cette opinion reçoit l'appui du fait que les trois formamidines qui pénétraient dans les EIL significativement plus vite que dans les NDL avaient la lipophilicité la plus élevée, comme l'indiquaient leurs coefficients de division. Cette étude a montré que les cuticules des chenilles de D. grandiosella non diapausantes et diapausantes répondaient différemment à l'épreuve de la formamidine. De telles différences sont vraisemblablement une conséquence des changements provoqués par l'hormone juvénile dans la physiologie de la cuticule et elles peuvent avoir des conséquences pratiques dans la lutte chimique contre cet insecte.