Measurements of areas consumed from leaf discs by chewing phytophagous insects: Description of a new method involving image processing
Authors: Hagerup Martin , Søndergaard Ib , Nielsen Jens Kvist 
Published: April 2011

AbstractAn automatic method is described which can measure areas consumed from leaf discs by insects. The method is based on digital image processing and is able to compensate for changes in areas which occur during the feeding experiments after the leaf discs have been cut. Calibration with previous methods involving visual counting has been made. The new method proved to be very time‐saving and sufficiently accurate for many purposes. The new and the previous method were compared in a study of the relative acceptability of horseradish (Armoracia rusticana G., M. & Sch.), radish (Raphanus sativus L.) and pea (Pisum sativum L.) to two crucifer feeding flea beetle species, Phyllotreta armoraciae (Koch) and P. nemorum L. (Coleoptera: Chrysomelidae: Alticinae). Pea leaf discs were treated with sinigrin, a known feeding stimulant for both species. Choice as well as non‐choice tests yielded the same results independant of the method used for estimation of consumed areas. Both species preferred to feed on their host plants in choice tests, P. armoraciae on horseradish and P. nemorum on radish. Relative amounts consumed from non‐host plants were higher in non‐choice than in choice tests. Inexperienced P. armoraciae consumed similar amounts of horseradish and pea treated with sinigrin in the non‐choice tests.ZusammenfassungAufzählung von Arealen die durch pflanzenfressenden Insekten an Blattscheiben konsumiert werden: Beschreibung einer neuen automatischen Methode basiert auf BildanalyseBlattscheiben‐Tests haben viele Anwendungs‐Möglichkeiten in Studien über Frass‐Verhalten von pflanzenfressenden Insekten. Aufnahme von solche Versuche geschieht am Meisten durch visuelle Aufzählung von konsumierten Arealen in einer Präparations‐Mikroskop. Diese Aufzählung ist langweilig und zeitraubend. Deshalb ist eine neue automatische Methode entwickelt, die diese aufzählungen ausführen. Mit der neuen Methode wird die Blattscheiben mit einer Videokamera fotografiert, die Bilder werden digitalisiert, und die Aufzählungen geschehen mittels einen Computer. Die neue Methode ausgleicht Veränderungen im Areal der Blattscheiben. Solche veränderungen geschehen oft im Laufe der Tests (24 Stunden Versuchsdauer) nach den Abschneiden der Blattscheiben.Die neue Methode zeigte sich als sehr zeitsparend und ausreichend präzis für viele Zwecke. Kalibrierung mit früheren Methoden, die auch visuelles Zählen beinhalteten wurde ausgeführt. Die neue und die frühere Methode wurden in einer Studie über die relative Akzeptanz von Meerrettich (Armoracia rusticana G., M. & Sch.), Radieschen (Raphanus sativus L.) und Erbsen (Pisum sativum L.) bei zwei kreuzblütlerfressenden Erdfloharten verglichen: Phyllotreta armoraciae (Koch) und P. nemorum L. (Coleoptera: Chrysomelidae: Alticinae). Erbsenblattscheiben wurden mit Sinigrin behandelt, ein bekanntes Frass‐Stimulanz für beide Arten. Sowohl Wahl als auch Nicht‐Wahl‐Tests ergaben das gleiche Resultat, unabhängig von der Methode, die für die Schätzung der konsumierten Fläche benutzt wurde. Beide Arten zogen es in Wahl‐Tests vor, an ihren Wirtspflanzen zu fressen, P. armoraciae an Meerrettisch und P. nemorum an Radieschen. Die relativen Mengen, die an Nicht‐Wirtspflanzen konsumiert wurden, waren in Nicht‐Wahl‐Tests grösser als in Wahl‐Tests. Unerfahrene P. armoraciae konsumierten gleiche Mengen von Meerrettich und sinigrinbehandelten Erbsen in den Nicht‐Wahl‐Tests.