Untersuchungen zur Wirtswahl von Myzus persicae1
Authors: Liebig G. 
Published: July 2010

Investigations on selection behaviour of Myzus persicae

A clone of M. persicae was bred on Sinapis alba (S‐aphids) and Chenopodium quinoa (Q‐aphids). Q‐aphids settled better on Ch. quinoa, Urtica urens and Rumex obtusifolius than S‐aphids. S. alba is the more suitable host‐plant for S‐aphids and Q‐aphids, too. The stomach lumen of Q‐aphids was larger than the stomach lumen of S‐aphids, and grew during feeding on Ch. quinoa. Crystallike needles accumulated in the stomach of Q‐aphids consisting probably calcium‐oxalate.

The hypothesis was formulated that the resistance of Ch. quinoa is caused by histamine and oxalate. Histamine was demonstrated as a repellent, which influences probing behaviour of S‐aphids more than of Q‐aphids. Oxalate causes directly or indirectly stomach growth and needles occurrence.

Mit den parthenogenetisch gezeugten Nachkommen eines virginogenen Weibchens wurde je eine Simultanzucht auf Sinapis alba (S‐Tiere), Chenopodium quinoa (Q‐Tiere) und vorübergehend auf Urtica urens (U‐Tiere) und Rumex obtusifolius (R‐Tiere) aufgebaut.

S. alba ist ein besserer Wirt als Ch. quinoa, sowohl für S‐Adulte als auch für Q‐Adulte. Auf S. alba lebten die Tiere länger und setzten mehr Larven ab als auf Ch. quinoa, Auf die Mortalität und die Nachkommenproduktion von M. persicae hatte auch die Herkunftspflanze Einfluß: S‐Tiere gediehen auf S. alba besser als Q‐Tiere, Q‐Tiere auf Ch. quinoa besser als S‐Tiere. Im Wahlversuch wurde S. alba von S‐Adulten stärker bevorzugt als von Q‐Adulten. Die Tiere wurden während der Embryonalentwicklung im Muttertier (pränatal) und während der Larvalentwicklung (postnatal) von der Zuchtpflanze geprägt: Die Überlebensrate von Q‐Larven auf Ch. quinoa war höher als die von S‐Larven. S‐Tiere ließen sich um so schwerer auf Ch. quinoa ansiedeln, je älter sie waren; z. B. lag auf Ch. quinoa die Überlebensrate von 0–1 Tage alten S‐Larven bei 50 %, die von 7–8 d alten S‐Adulten bei 10 %, die von Q‐Tieren unabhängig von ihrem Alter bei 90 %.

Die Töchter von Q‐Adulten ließen sich auch dann leichter auf Ch. quinoa übertragen als S‐Adulte, wenn sie auf S. alba großgeworden waren; die Enkel dagegen nicht mehr.

Das optimale Wachstum auf einer anderen Wirtspflanze als der Herkunftspflanze setzt immer eine Umgewöhnung voraus. Q‐Adulte setzten am ersten Tag nach dem Umsetzen auf S. alba weniger Larven ab als auf der an sich schlechteren Wirtspflanze Ch. quinoa. Q‐Adulte ließen sich leichter auf Ch. quinoa, U. urens und R. obtusifolius ansiedeln als S‐Adulte. Die Überlebensrate von Q‐Adulten auf U. urens, R. obtusifolius und Ch. quinoa lag höher als die von U‐ und R‐Adulten auf Ch. quinoa. Auswahlversuche mit Blattscheiben der verschiedenen Wirtspflanzen hatten gleichsinnige Ergebnisse. Aus dem Wirtswahlverhalten von M. persicae verschiedener Herkunft ließ sich schließen, daß Ch. quinoa in sich die spezifischen Resistenzfaktoren von Rumex und Urtica vereinigt.

Histamin zeigte in Biotests abschreckende Wirkung auf M. persicae, die bei S‐Adulten stärker war als bei Q‐ und HS‐Adulten. HS‐Adulte (M. persicae, die auf histaminbehandelten Senfpflanzen aufgezogen wurden) zeigten auf Ch. quinoa ein Einstichverhalten, das dem der Q‐Adulten ähnlich war.

S‐Adulte wanderten von Ch. quinoa schon nach einem oder wenigen, kurz geführten Probestichen ab. Bei HS‐Adulten und bei den Q‐Adulten folgten dem ersten, kurz geführten Probestich lang und tief geführte Einstich versuche (länger als 20 min). Im mehrtägigen Versuch war die Überlebensrate der HS‐Adulten auf Ch. quinoa nur geringfügig höher als die der S‐Adulten.

Auf Rumex und Chenopodiaceen entwickelt M. persicae einen großen weißen Magen. Der Magen der Q‐Tiere wuchs ständig mit ihrem Alter; gleichzeitig sammelten sich im Magen der Q‐Tiere Kristallnadeln an, bei denen es sich wahrscheinlich um Calcium‐Oxalat handelt (sie sind unlöslich in verdünnter Essigsäure, der Diphenylamintest verlief positiv). Im Magen von M. persicae bildeten sich keine Kristallnadeln, wenn sie auf anderen Wirtspflanzen lebten. Der Magen der S‐Tiere ist klein. Der Magen der Q‐Tiere schrumpfte, wenn sie auf S. alba umgesetzt worden waren.

Aus den genannten Befunden läßt sich folgende Hypothese ableiten: Die Resistenz von Ch. quinoa wird durch mehrere Faktoren verursacht. Histamin wirkt beim Probesaugen abschrek‐kend, bei der Nahrungsaufnahme kommen weitere Faktoren zur Geltung, die wahrscheinlich mit dem hohen Oxalatgehalt in Verbindung stehen und auf die M. persicae mit einer lebensnotwendigen Magenvergrößerung und Kristallnadelbildung regiert.