Variation in locomotion between laboratory strains of Trichogramma maidis and its impact on parasitism of eggs of Ostrinia nubilalis in the field
Authors: Bigler F. , Bieri M. , Fritschy A. , Seidel K. 
Published: April 2011

AbstractThe locomotion of females of different strains of the parasitic wasp Trichogramma maidis (Hymenoptera, Trichogrammatidae) was measured under standardized conditions and compared to their efficiency in the field for several years. A manual and an automatic method for recording and analysing the locomotion of insects are described and results for differently reared laboratory strains of T. maidis are presented. The correlation between manual and automatic measurements of the travel speed was significant (r = 0.999). The automatic method was developed by means of an Image Processing System. T. maidis females were individually released in an arena, and the walking tracks were recorded by a video camera. To reconstruct the real path, a mathematical model which gives highly accurate path length estimations ‐ termed arcus interpolation ‐ was used. Furthermore the same programme permits the calculation of parameters like turning rate and angles, the activity pattern over the whole observation period or for selected parts of it. The locomotion of different T. maidis strains in the laboratory was compared with their efficiency in the field. An obvious relation between locomotion and parasitization in the field was apparent. The probability for parasitism of Ostrinia nubilalis Hbn. (Lepidoptera, Pyralidae) egg batches decreased linearly with increasing distance from the release point of Trichogramma wasps. The travel speed of the females of different T. maidis strains was found to be positively related to the potential for parasitism in the field. The travel speed can therefore be used as a parameter to estimate the capacity for host location and the efficiency of a T. maidis strain for inundative biological control programmes.ZusammenfassungUnterschiedliche Laufaktivitäten zwischen Laborstämmen von Trichogramma maidis Pint. et Voeg. und deren Einfluss auf die Parasitierung der Eier von Ostrinia nubilalis im FeldWährend mehrerer Jahre wurde die im Labor bestimmte Laufgeschwindigkeit von Trichogramma maidis Pint. & Voeg. (Hymenoptera, Trichogrammatidae) mit ihrem Parasitierungspotential im Freiland verglichen. Für die Bestimmung der Bewegungsaktivität von T. maidis werden zwei Methoden beschrieben. Mit der einen wird die zurückgelegte Wegstrecke eines Insekts, während einer definierten Zeitperiode, mit einem Planimeter gemessen. Für die zweite, automatische Bestimmung der Bewegungsaktivität verwendete man einen IPS (Image Processing System von KONTRON München), für welches entsprechende Programme entwickelt wurden. Bei der zweiten Messmethode wird der Weg jedes einzelnen Tieres in einer Laufarena von 24 mm Durchmesser während 10 Min mit einer Videokamera aufgenommen. Jede Sekunde werden die Schwerpunktskoordinaten des Tieres bestimmt. Die Länge des zurückgelegten Weges der Tiere wurde mit Hilfe eines Berechnungsmodells geschätzt. Die Wegstreckenkorrektur erfolgte mit Kreisbögen, welche aus drei aufeinanderfolgenden Punkten jedes Wegabschnittes berechnet werden. Mit dieser Korrektur konnte auf einfache Weise eine sehr genaue Schätzung der Laufstrecke erzielt werden. Die Ergebnisse der beiden Methoden weisen eine enge Korrelation (r = 0.999) auf. Mit dem entwickelten Programm lassen sich zusätzlich, zu den effektiven Laufstrecken, auch noch Anzahl und Stärke der Richtungsänderungen sowie das Aktivitätsmuster der ganzen Beobachtungsperiode bestimmen.Die Untersuchungen ergaben, dass die Parasitierungsrate der Eigelege von Ostrinia nubilalis Hb. (Pyralidae, Lepidoptera) mit zunehmender Distanz vom Freilassungspunkt von T. maidis abnahm. DieWahrscheinlichkeit für O. nubilalis‐Gelege parasitiert zu werden, kann innerhalb der ersten 8 m am besten mit einem linearen Modell beschrieben werden. Das Parasitierungspotential definierte man als Integral der Parasitierungs‐Wahrscheinlichkeit für O. nubilalis‐Gelege über die Distanz vom Freilassungspunkt weg. Es zeigte sich, dass zwischen den im Labor bestimmten Laufgeschwindigkeiten der verschiedenen T. maidis Stämme und den im Feld gemessenen Parasitierungspotentiale eine positive Beziehung besteht. Die Laufgeschwindigkeit von T. maidis Weibchen kann somit als ein Parameter zur Bestimmung der Suchkapazität eines Trichogramma Stammes und in etablierten Bekämpfungsprogrammen als Eignungstest der Provenienzen für die biologische Bekämpfung betrachtet werden. Laufgeschwindigkeits‐Bestimmungen ermöglichen es, rasche und ökonomische Qualitätskontrollen von in Massen gezüchteten T. maidis vorzunehmen, indem bereits im Labor die Eignung der T. maidis Stämmen für die Bekämpfung von O. nubilalis beurteilt werden kann.