Die Wirkung der Photoperiode auf die Induktion der Imaginaldiapause von Ips typographus (L.) (Col., Scolytidae)1
Authors: Schopf A. 
Published: August 2009

The effect of photoperiod on the induction of the imaginal diapause of Ips typographus (L.) (Col., Scolytidae)

The influence of various photoperiods at a constant temperature of 20°C on the emergence rate, gonad maturation, and the respiration rate of the progeny of Ips typographus was examined after periods of adult development between two and six months. While at a long‐day conditions of 16L: 8D a linear correlation exists between duration of development and emergence rate, short‐day photoperiods of 8L: 16D, 10L: 14D, and 12L: 12D caused the progeny to remain in the brood galleries. The intensity and duration of this effect was influenced by the date of brood initiation and therefore by the quality of brood substratum. In addition short‐day photoperiods caused a suppression of gonad maturation during the first four months of beetle's development. An increase in gonad development could be found not before six months. Long‐day beetles at suitable brood conditions were already mature after two months; their gonad maturation, however, varied depending on the time of brood initiation. An inhibition of gonad maturation could also be observed in beetles which remained in their logs for four months. A sex‐dependent inhibitory effect on gonad maturation was noticed at photoperiods of 12L: 12D. While both females arrested in their logs and those, which had already emerged, showed undeveloped ovaries after four months, males partially had mature accessory glands of their testes according to the date of brood initiation. This premature development of males could also be found in outdoor beetles investigated in February. At this time, in the contrary, ovarion development had not as far proceeded as compared to females in November and was strongly different from those of mature long‐day females. A significant difference exists between long‐day and short‐day beetles with respect to their respiration rates, which were independent of the degree of maturation and the age of development. Individuals reared under short‐day conditions had an oxygen consumption reduced by more than one third compared to long‐day beetles. Together with their decreased emergence rate and suppressed gonad maturation this represents one main criterion of the induced facultative imaginal diapause of I. typographus.

Der Einfluß verschiedener Photoperioden auf die Schlüpfbereitschaft, die Gonadenentwicklung und die Respirationsrate der Jungkäfer von Ips typographies wurde bei konstanter Temperatur von 20 °C nach unterschiedlicher Entwicklungsdauer untersucht.

Während bei LT‐Bedingungen von 16L: 8D ein direkter Zusammenhang zwischen Entwicklungsdauer und Schlüpfbereitschaft bestand, bewirkten KT‐Photoperioden von 8L: 16D, 10L: 14D und 12L: 12D eine Arretierung der Jungkäfer in ihren Brutsystemen, deren Intensität und Dauer vom jeweiligen Ansatztermin der Bruten und damit auch von der Qualität des Brutsubstrats beeinflußt wurde. Darüber hinaus bedingten KT‐Photoperioden eine Hemmung der Gonadenreifung während der ersten 4 Monate der Entwicklung des Buchdruckers. Erst im 6. Monat nach Brutbeginn war ein Wachstum der Gonaden festzustellen.

LT‐Käfer waren dagegen bei geeigneten Brutbedingungen bereits nach 2 Monaten geschlechtsreif; ihre Gonadenentwicklung variierte jedoch in Abhängigkeit vom Brutansatztermin, so daß trotz entwicklungsgünstiger Photoperiode auch bei den 4 Monate im Stamm verbliebenen Käfern eine Verzögerung der Geschlechtsreife nachgewiesen werden konnte.

Ein geschlechtsspezifisch verschieden stark ausgeprägter Hemmeffekt auf die Gonadenreifung war bei Jungkäfern zu beobachten, die sich unter Photoperioden von 12L: 12D entwickelten. Während sowohl die 4 Monate im Stamm verbliebenen als auch die zu dieser Zeit geschlüpften Weibchen unreife Ovarien aufwiesen, war bei den Gonadenanhangsdrüsen der Männchen ein vom Ansatztermin abhängiger Reifegrad festzustellen. Auch die im November und Februar durchgeführten Freiland‐untersuchungen ließen im Februar ein vorzeitiges Heranreifen der männlichen Gonaden gegenüber jenen der Weibchen erkennen.

Ein signifikanter Unterschied zwischen LT‐ und KT‐Käfern bestand in ihrer Respirationsrate, die unabhängig vom Reifungsgrad und Alter der Tiere war. Der im Vergleich zu LT‐Kärern um mehr als ein Drittel reduzierte Sauerstoffverbrauch der KT‐Tiere stellt im Zusammenhang mit der Hemmung der Gonadenentwicklung und der verminderten Schlüpfbereitschaft das eigentliche Kriterium der photoperiodisch induzierten, fakultativen Imaginaldiapause von L. typographus dar.