Host‐selection behavior of nymphs of Vanduzeea arquata and Enchenopa binotata Discrimination of whole twigs, leaf extracts and sap exudates

The host-discrimination behavior of two species of phloem-feeding membracid nymphs was examined through pair-wise choice experiments using whole twigs, leaf extracts and sap exudates. Both species have restricted host ranges in the field: Vanduzeea arquata is monophagous, while Enchenopa binotata may best be considered narrowly oligophagous in that it represents a complex of sympatric, reproductively isolated populations each associated with a different species or genus of plants. Nymphs of both species settled preferentially on twigs of their respective host plants but those of V. arquata showed absolute discrimination while those of E. binotata selected the alternative twigs a small percentage of the time. Vanduzeea arquata nymphs also showed a greater sensitivity to plant extracts, as a larger proportion of their responses, both positive and negative, were significant. Leaf extracts of all plants tested discouraged ingestion but not probing, and most nymphs exhibited a positive probing response to the extracts of their respective hosts. Only the sap exudates of the hop-tree (Ptelea trifoliata) inhibited ingestion. Enchenopa binotata nymphs from the population associated with the hop-tree also showed a negative response to these extracts but only at a higher concentration. Water-soluble quaternary alkaloids are the secondary metabolites of the hop-tree most likely to be present in the extracts used in this study and in the phloem sap of the plant. They also occur in the honeydew of nymphs feeding on this species. Because these compounds are known to be cytotoxic, it is likely that hop-tree E. binotata nymphs possess physiological specializations to detoxify or tolerate them. RESUME Comportement de selection de l'hote par les larves de Vanduzeea arquata et des especes du complexe Enchenopa binotata (Homoptera: Membracidae): distinction des pousses saines, des extraits de feuilles et d'exsudats de seve Les larves de Vanduzeea arquata Say et de 3 membres du complexe Enchenopa binotata Say preferent legerement plus les pousses des especes de leurs hotes respectifs dans des choix binaires. Les reponses (alimentation et sondage) des larves a des extraits de feuille et a des exsudats de seve d'especes de plantes hotes ou non ont ete examinees avec des sachets a couche simple ou double de parafilm. Les extraits de feuille de plante hote stimulaient le sondage par beaucoup de larves. Les extraits de feuille et de seve de Ptelea trifoliata (Rutacees) inhibaient la prise de nourriture des larves de toutes les especes, mais l'effet dissuadant etait moins prononce sur les larves des especes d'Enchenopa associees a cet arbre que sur les autres. La presence d'alcaloides quaternaires dans le phloem de cet arbre peut dissuader les autres larves de membracides de s'alimenter sur cette essence, mais ces substances ont ete decelees dans les larves d'Enchenopa et dans leur miellat. Des glucosides flavonoides, presents dans les extraits de feuille et les exsudats de seve de Robinia pseudoacacia (Fabacees) et de Celastrus scandens et C. orbiculatus (Celastracees), n'ont pas modifie significativement le comportement alimentaire des larves d'Enchenopa, mais peuvent avoir influence celui des larves de V. arquata. Les larves d'Enchenopa presentaient une plus faible aptitude que les larves de V. arquata a choisir leur hote; leur tolerance relative pour des especes non hotes peut ětre liee a la speciation en fonction de la filiation de vegetaux qui semble avoir eu lieu dans ce groupe.