Effects of conspecific herbivory and mating status on host searching and oviposition behavior of Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellidae) in relation to its host, Brassica oleracea (Brassicales: Brassicaceae)

Abstract

Knowledge of host chemical volatiles has tremendously informed the fundamental understanding of plant-insect interactions as well as revealed opportunities for the creative use of plant-derived chemicals in the food and flavor industries and in insect pest management. This study was undertaken to assess the host searching behaviors of diamondback moth, Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Plutellidae) females in relation to their mating status and conspecific larval herbivory. This involved measurement of odor-modulated upwind flight of female moths in a wind tunnel. Subsequently, the host location, recognition and acceptance behaviors of gravid females in relation to either intact uninfested or larvae-infested cabbage, Brassica oleracea L. (capitata group; Brassicales: Brassicaceae) hosts were compared in no-choice and dual-choice tests. Mating status had little effect on the female responses to host odor and flight duration. However, female moths were significantly more attracted to conspecific larvae-infested cabbage plants and had significantly shorter flights than in relation to intact uninfested cabbage hosts. Behavioral responses of gravid females were consistent when offered intact and larvae-infested cabbage hosts in both no-choice and choice tests in observation cages. Antennal rotation and ovipositor probing were found to be important in host searching and recognition, respectively, before a host was accepted for egg laying. Female moths oviposited significantly more eggs on larvae-infested cabbage than on intact uninfested cabbage and in particular more on leaves than on other parts of the cabbage plant. These results indicate the potential of developing a brassica host-derived kairomone attractant as a useful monitoring tool for female diamondback moths in area-wide integrated pest management programs that have a sterile insect technique (SIT) component.

Resumen

El conocimiento de los volátiles químicos de los hospederos ha ayudado enormemente en la comprensión fundamental de las interacciones plantainsecto, así como las oportunidades reveladas para un uso creativo de los productos químicos derivados de plantas en la industria alimentaria y de sabor y en el control de plagas de insectos. Se realizó este estudio para evaluar el comportamiento de las hembras de la polilla de la col (Plutella xylostella L.; Lepidoptera: Plutellidae) de buscar el hospedero en relación con su estado de apareamiento y la herbivoría larval conespecífica. Este se trato de medir el vuelo contra el viento de las polillas hembras modulado por el olor de las hembras en un túnel de viento. Posteriormente, el comportamiento de las hembras grávidas de ubicar al hospedero, reconocer y aceptar en relación con el hospedero de repollo (Brassica oleracea L., grupo capitata; Brassicales: Brassicaceae) no infestado o infestado con larvas fueron comparados en pruebas de no elección y de doble elección. El estado de apareamiento tuvo poco efecto sobre la respuesta de las hembras hacia el olor y la duración del vuelo. Sin embargo, las polillas hembras fueron significativamente más atraídas por las plantas de repollo infestadas con larvas de la misma especie y tenía vuelos significativamente más cortos que en relación con las plantas hospederas de repollo intactas no infestadas. La respuesta de comportamiento de las hembras grávidas fueron consistentes cuando se les ofrece hospederos de repollo intactos e infestados con larvas tanto en las pruebas de no-elección y de elección en las jaulas de observación. La rotación antenal y la acción de probar con el ovipositor resultaron ser importante en la búsqueda de hospedero y el reconocimiento, respectivamente, antes de que se aceptó un hospedero para la puesta de huevos. Las polillas hembras ovipositaron significativamente más huevos en el repollo infestados con larvas que en el repollo no infestado intacto y, en particular, más en las hojas que en otras partes de la planta del repollo. Estos resultados indican el potencial de desarrollar un atrayente de kairomona derivado de una hospedera brassica como una herramienta útil para el monitoreo de las hembras de polilla de dorso de diamante en los programas de manejo integrado de plagas de área amplia que tienen un componente de la técnica del insecto estéril (TIE).

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