Identification of chemical imposition stimulants for the diamondback moth, Plutella xylostella, present in three species of Brassicaceae

Plant chemicals in three cruciferous crop species, Brassica napus L., B. juncea (L.) Czerniak, and Sinapis alba L., that stimulate oviposition in the diamondback moth, Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae) were investigated in laboratory bioassays. Aerial portions of 4- to 6-week-old plants were extracted and fractionated using ion-exchange liquid chromatography. The oviposition stimulants were identified as glucosinolates, which are found in all Brassicaceae species. Activity of extracts was largely eliminated by treatment with myrosinase or sulphatase, enzymes which degrade glucosinolates. Reference standards of the same glucosinolates and in the same concentrations as in the extracts were equally stimulatory. A test with eight different glucosinolates demonstrated that the moths do not discriminate between glucosinolates with different side-chain structures. However, in tests using allylglucosinolate the oviposition response was dose-dependent. One of the species tested, S. alba, contained a possible oviposition deterrent. RESUME Identification des stimulants chimiques d'oviposition chez la teigne des cruciferes, Plutella xylostella Les produits chimiques trouves dans trois especes de cruciferes cultivees, Brassica napus L., B. juncea (L.) Czerniak, et Sinapis alba L., qui stimulent l'oviposition chez la teigne des cruciferes, Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae) ont ete examines. La partie aerienne des plants âges de 4 a 6 semaines a ete extraite avec le methanol bouillant a 80%, le methanol pur, et l'ether. La concentration par filtration sur celite a donne comme resultat un ‘extrait aqueux’. Le materiel restant sur la celite a ete dissout avec hexane pour donner un ‘extrait lipophillique’. L'extrait aqueux a ete fractionne a l'aide de la chromatographic liquide sur echangeur d'ion pour donner trois fractions: neutre, cationique, et anionique. Les extraits et les fractions ont ete ajustes a 1 g poids frais de tissu de plant par ml, appliques sur du papier filtre, et exposes aux papillons femelles dans les essais de choix d'oviposition. L'oviposition a ete stimulee fortement en presence de l'extrait aqueux, la fraction anionique, et quelque sous-fractions anioniques. Plus tard, il a ete determine que ces derniers contenaient des glucosinolates. Chez les trois especes de cruciferes, les stimulants d'oviposition ont ete identifies comme etant des glucosinolates, que l'on retrouve dans toutes les especes de cruciferes. L'activite des extraits a ete eliminee en grande partie par traitement avec myrosinase ou sulphatase, des enzymes qui degradent specifiquement les glucosinolates. Des standards de references des memes glucosinolates et aux meme concentrations que dans les extraits ont eu egalement un effet stimulant. Un essai avec huit glucosinolates differentes a une concentration de 50 μg/ml appliquees sur du papier filter a 3.2 μg/cm2 a demontre que les papillons ne discriminent pas entre les glucosinolates possedant des chaines secondaires differentes. Par contre, dans les essais utilisant l'allylglucosinolate, la reponse d'oviposition a ete dependente de la dose. S. alba a semble contenir un inhibiteur de l'oviposition, qui est retrouve dans l'extrait aqueux mais non pas dans la fraction anionique.