Host plant alteration of detoxication activity in Papilio glaucus glaucus
Authors: Lindroth Richard L. 
Published: April 2011

AbstractHost plant alteration of activity of midgut detoxication enzymes was measured in larvae of the eastern tiger swallowtail, Papilio glaucus glaucus L. (Lepidoptera: Papilionidae). Larvae were reared from hatching to the fifth stadium on leaves of black cherry (Prunus serotina Ehrh.), tulip tree (Liriodendron tulipifera L.), paper birch (Betula papyrifera Marsh.), white ash (Fraxinus americana L.), or basswood (Tilia americana L.). O‐Demethylase activity varied up to 16‐fold, microsomal esterase activity varied up to 6‐fold, and microsomal glutathione transferase varied up to almost 5‐fold among larvae fed the various host plants. In contrast, cytochrome c reductase, soluble esterase, and soluble glutathione transferase activities varied only 1.8‐, 2.1‐, and 2.2‐fold, respectively. Overall detoxication enzyme activity was highest in larvae fed tulip tree and lowest in larvae fed basswood. Induction varied qualitatively and quantitatively among the enzyme systems assayed. Some patterns of induction were related to allelochemical profiles of the plants and nutritional status of the larvae.RésuméModification des enzymes de détoxification suivant la plante consommée par Papilio glaucus glaucusLa modification des principaux systèmes de détoxification de l'intestin moyen par la plante consommée a été évaluée chez les chenilles de P. glaucus glaucus. Les chenilles ont été élevées dès l'éclosion sur feuilles de Prunus serotina Ehrh., Liriodendron tulipifera L., Betula papyrifera Marsh., Fraxinus americana L. et Tilia americana L. Les chenilles du cinquième stade (de 3 à 6 jours) ont été pesées, dessécheées et leur intestin moyen extrait pour préparation enzymatique. L'activité polysubstrate monooxygénase (PSMO) a été déterminée par des dosages à la cytochrome c réductase et à la O‐déméthylase, l'activité estérase a été mesurée par dosage au 1‐naphthyl acétate et la glutathion transférase a été mesurée par des dosages au 1‐chloro‐2,4‐dinitrobenzène (CDNB) et au 2,4‐dichloro‐1‐nitrobenzène (DCNB).L'ordre de performance de développement des chenilles a été P. serotina > L. tulipifera > B. papyrifera > F. americana > T. americana. Les activités PSMO les plus fortes ont été observées chez les chenilles élevées sur L. tulipifera, et les plus faibles sur celles qui ont consommé T. americana. L'activité des estérases solubles a été la plus élevée chez les chenilles ayant consommé L. tulipifera, et la plus faible chez les chenilles nourries de T. americana. L'activité glutathion transférase soluble a été la plus forte chez les chenilles élevées sur B. papyrifera, et la plus faible sur les chenilles élevées sur P. serotina, tandis que l'activité glutathion transférase microsomale a été la plus forte chez les chenilles élevées sur D. tulipifera, et la plus faible chez les chenilles élevées sur T. americana (dosage au CDBN). L'activité totale de détoxification enzymatique élevée des chenilles nourries deL. tulipifera provenait probablement de l'abondance de différentes substances allélochimiques chez cette espèce; la faible activité totale chez les larves nourries de T. americana a pu provenir de leur basse valeur alimentaire.