PROBING BEHAVIOR OF BIOTYPES OF THE SPOTTED ALFALFA APHID ON RESISTANT AND SUSCEPTIBLE ALFALFA CLONES¹

Abstract

The probing behavior of four biotypes of the spotted alfalfa aphid, Therioaphis maculata (Buckton), feeding on resistant and susceptible alfalfa clones (genotypes) was investigated. Salivation, X‐pattern, and ingestion waveforms, and probing sequences were similar among four biotypes probing the substrate of a susceptible clone. On one resistant clone (‘Moapa’ C‐905) probing sequences produced by biotypes A and C were similar but abnormal; stylet penetration of the phloem sieve element and ingestion were lacking or greatly suppressed. On another resistant clone (Moapa C‐908) probing sequences produced by biotype A were normal whereas those produced by biotype C were abnormal; stylet penetration of phloem sieve elements and ingestion were completely lacking. The salivation probe was successfully completed by both biotypes on the resistant clones; salivation time was significantly longer on the resistant clone than on the susceptible clone. The data suggest that the mechanism of resistance is based on a chemical interaction between the plant and aphid, and that the system is related to the phytoalexin theory of host‐plant resistance and to the phenol‐phenolase reactions of plants and sap‐sucking insects. Zusammenfassung PROBEVERHALTEN VON BIOTYPEN DER LUZERNEZIERLAUS AN RESISTENTEN UND ANFÄLLIGEN LUZERNEKLONEN Untersucht wurde das Probeverhalten von vier Biotypen der Luzernezierlaus ( Therioaphis maculata (Buckton)) an resistenten und anfälligen Luzerneklonen (Genotypen) mit Hilfe der McLean‐schen elektronischen Messung. Dabei wurden die drei Wellenformen (1) für Speichelfluss, (2) für das Eindringen in ein Siebelement (= X‐pattern) und (3) für die Nahrungsaufnahme graphoanalytisch aufgenommen und analysiert. Auf anfälligen Klonen war das Probeverhalten, gemessen an Form und Abfolge von (1)–(3) bei allen Biotypen gleichartig. Dagegen waren auf einem resistenten Klon („Moapa” C‐905) die Probestiche der A‐ und C‐Biotypen zwar ähnlich aber anormal: Stechborstenpenetration in das Siebelement und Nahrungsaufnahme daraus waren stark gehemmt bzw. fehlten. Bei einem anderen resistenten Klon („Moapa” C‐908) waren die Probestiche des A‐Biotypus normal, während die des C‐Biotypus anormal waren; beim letzteren unterblieben Stechborstenpenetration in das Siebelement und Nahrungsaufnahme vollständig. Bei beiden Biotypen lief die Speichelflussphase auf resistenten Klonen erfolgreich ab; die Dauer des Speichelflusses war dabei auf resistenten Klonen bedeutend länger als auf anfälligen. Die Daten weisen darauf hin, dass der Resistenzmechanismus auf einer chemischen Interaktion zwischen Wirtspflanze und Blattlaus beruht und dass dieser Mechanismus in Zusammenhang gebracht werden kann mit der Phytoalexintheorie über die Resistenz der Wirtspflanze und mit den Phenol‐Phenolasereaktionen zwischen Pflanzen und saftsaugenden Insekten.