CHEMOSENSORY BASIS OF HOSTPLANT SELECTION IN THE SILKWORM
Authors: ISHIKAWA SHIGEO , HIRAO TUNEO , ARAI NARIHIKO 
Published: April 2011

Even the odors of many non‐hostplant leaves have a phagostimulative function besides attraction for the silkworm, Bombyx mori. Consequently, the odor by itself emanating from any plant leaves can not give a significant cue for discriminating acceptable plants from non‐acceptable ones. Finding of plant leaves from a certain distance and stimulation of feeding by odors were achieved through the functions of olfactory receptors in the antenna and maxillary palpus, respectively.

The sugar and inositol receptors in the lateral hair and the bitter‐substance receptor in the medial hair on the maxilla play relatively important roles in the response to various plant juices. The response pattern of these three receptors roughly correlates with the feeding response.

The maxillary palpus has chemoreceptors which are sensitive to some olfactory and gustatory stimulants such as n‐butyl propionate, morin, β‐sitosterol, etc. and in addition, it exerts an inhibitory influence upon feeding unless the amount of feeding stimulants in the diet reaches a certain sufficient level.

In addition to synergistic interactions at the receptor sites, which were previously reported for the responses of the bitter‐substance and salt receptors in the maxilla, antagonistic interactions were also observed. Some constituent occurring in Artemisia vulgaris leaves, of which the active principle was not identified chemically, was found to inhibit specifically the maxillary sugar receptor activity.

The feeding response is influenced considerably by the amounts or ratios of the feeding stimulants. Accordingly, synergistic or antagonistic interaction of the mixture of chemical stimuli, rather than individual stimuli, is a significant determinant of the palatability of the diet.

Compared with Hyphantria cunea, the feeding behavior of Bombyx is characterized especially by the high sensitivities for many kinds of feeding deterrents associated with various non‐hostplants.

CHEMOSENSORISCHE GRUNDLAGEN DER WIRTSPFLANZENWAHL BEIM SEIDENSPINNER

Neben der Anlockwirkung hat sogar der Geruch vieler Nicht‐Wirtspflanzen‐Blätter auch eine fraßanregende Wirkung für die Raupen des Seidenspinners, Bombyx mori. Infolgedessen kann der von irgendwelchem Laub ausgeschiedene Duft selbst keinen signifikanten Aufschluß für die Unterscheidung von annehmbaren und abzulehnenden Pflanzen liefern. Das Auffinden der Pfianzenblätter aus einer gewissen Entfernung und die Fraßstimulation durch Geruchsreize werden mit Hilfe von olfaktorischen Rezeptoren gewährleistet, die in den Antennen bzw. den Maxillarpalpen liegen.

Die Zucker‐ und Inositol‐Rezeptoren im Lateralhaar und der Bitterstoff‐Rezeptor im medialen Haar der Maxille spielen eine relativ wichtige Rolle bei der Reaktion auf verschiedene Pflanzensäfte. Die Reaktionsmuster dieser drei Rezeptoren stehen grob mit der Fraßreaktion in Beziehung.

Der Maxillartaster besitzt Chemorezeptoren, die für einige Duft‐ und Geschmacksstimu‐lantien wie n‐Butylpropionat, Morin, β‐Sitosterol usw. empfindlich sind, und außerdem eine Funktion, die dann eine Hemmung auf das Fressen ausübt, wenn die Fraßstimulantien in der Nahrung keine genügend hohen Beträge erreichen.

Zusätzlich zu den synergistischen Wechselwirkungen auf Seiten der Rezeptoren, über die früher als Reaktionen der Bitterstoff‐ und Salz‐Rezeptoren in der Maxille berichtet wurde, wurden auch antagonistische Wechselreaktionen beobachtet. Ein in Artemisia vulgaris‐Blättem auftretender Bestandteil, dessen aktives Prinzip chemisch nicht identifiziert wurde, erwies sich als spezifischer Hemmer der maxillaren Zucker‐Rezeptor‐Aktivität.

Die Fraßreaktion wird beträchtlich durch die Menge und den Anteil der Fraßstimulantien beeinflußt. Dementsprechend ist die synergistische oder antagonistische Wechselwirkung eines Gemisches chemischer Reize eher für die Annahme einer Nahrung ausschlaggebend als der einzelne Reizstoff.

Verglichen mit Hyphantria cunea ist das Fraßverhalten von Bombyx besonders durch die hohe Empfindlichkeit gegenüber vielerlei Arten von Fraßabschreckstoffen gekennzeichnet, die bei verschiedenen Nicht‐Wirtspflanzen auftreten.