The mechanism of trichome resistance in Anaphalis margaritacea to the meadow spittlebug Philaenus spumarius

This study demonstrated how simple, lanate trichomes on the stem of Anaphalis margaritacea (D.C.) inhibit feeding by young nymphs of Philaenus spumarius (L.). Nymphs were caged on stems which were subsequently sectioned and examined for feeding marks. The lack of stylet punctures at sites where nymphs were unable to feed indicated that trichomes prevented the start of stylet penetration rather than interfering with the progress of the stylets after penetration had begun. Trichome resistance declined progressively with spittlebug instar from complete resistance to first instar nymphs through complete absence of resistance to fifth instar nymphs. Discriminant analysis of the effect of number of trichomes per mm2, vertical density, and height on trichome resistance to third instar nymphs revealed that trichome height was the critical factor in resistance. Variation in the percent of nymphs in each instar able to feed when caged on the stem was (1) positively correlated with degree to which the average rostrum length of the instar exceeded the trichome height, (2) independent of trichome density, which was uniformly high on all stems. Trichomes prevented stylet penetration where trichome height exceeded the length of the nymph's rostrum, probably because the necessary stimuli were not received when the sensilla on the tip of the rostrum could not touch the surface of the stem. A similar mechanism may explain resistance of simple trichomes to crop pests in the Cicadellidae. RESUME Influence des trichomes dans la resistance d'Anaphalis margaritacea (Asteraceae) a Philaenus spumarius (Homop.: Cercopidae) Ce travail montre comment des trichomes simples et laineux sur les tiges d'Anaphalis margaritacea (D.C.) inhibent la prise d'aliments par les jeunes larves de Philaenus spumarius L. Les larves ont ete encagees sur des tiges qui ont ete ulterieurement coupees et les piqures alimentaires denombrees. L'absence de piqures par les stylets aux lieux ou les larves ont ete incapables de s'alimenter a montre que les trichomes ont empeche le debut de la penetration des stylets plus qu'ils n'ont entrave leur progression apres le debut de la penetration. La resistance des trichomes diminue progressivement: totale pour le premier stade larvaire, elle est devenue nulle au cinquieme stade. Une analyse discriminante des effets de la densite des trichome par mm2, de la densite verticale, de leur hauteur sur la resistance des trichomes aux larves de 3eme stade, a revele que la hauteur du trichome est le facteur de resistance. La variation dans le pourcentage de larves de chaque stade encagees sur la tige, capables de consommer, presentait une relation positive avec le degre par lequel la longueur du rostre depasse la hauteur du trichome, quelle que soit la densite des trichomes qui est toujours elevee sur toutes les tiges. Les trichomes ont empeche la penetration des stylets quand leur hauteur a depasse la longueur du rostre, probablement parce que les stimuli necessaires n'ont pas ete recus quant l'extremite du rostre ne pouvait pas atteindre la surface de la tige. Un mecanisme semblable peut expliquer la resistance de trichomes simples aux Cicadellidae.