Mikroorganismus verändert Verhalten von Myzus persicae

Ein Team von Entomologen der Universität Melbourne in Australien untersuchte die Auswirkungen einer bakteriellen Infektion auf das Verhalten von Myzus persicae (Grüne Blattlaus)Die Forschung konzentrierte sich auf die Auswirkungen des Endosymbionten Candidatus Rickettsiella viridis, die bekanntermaßen physiologische Veränderungen bei den Insekten verursachen, wie beispielsweise eine dunkelgrüne Färbung und verringerte Fruchtbarkeit. Die Studie untersuchte, ob diese Veränderungen auch das Verhalten von Blattläusen beim Raub durch Marienkäfer beeinflussen (Hippodamia variegata).

Wissenschaftler verglichen zwei Gruppen von Blattläusen: eine mit Rickettsiella infizierte (RCL+-Linie) und eine nicht infizierte (RCL--Linie), beide genetisch identisch. Tests an ganzen Pflanzen von Brassica-Rapa var. Chinensis analysierte Mikrohabitatpräferenzen, Produktivität auf beiden Seiten und Reaktionen auf die Anwesenheit räuberischer Marienkäfer.

Reproduktive Produktivität

Infektion mit Rickettsielle Die reproduktive Produktivität oder die durchschnittliche Blattoberflächenpräferenz wurden nicht beeinflusst. Infizierte Blattläuse zeigten jedoch im Laufe der Zeit ein konsistenteres Verhalten. Die RCL+-Linie variierte weniger in der Blattoberflächenwahl, während die RCL--Linie größere Schwankungen aufwies, was möglicherweise auf eine größere Mobilität oder Empfindlichkeit gegenüber Umweltreizen zurückzuführen ist.

Unter Bedingungen mit der Anwesenheit von Fressfeinden begannen infizierte Blattläuse, häufiger die Oberseite des Blattes zu besetzen, ein Verhalten, das bei nicht infizierten Blattläusen nicht beobachtet wurde.

Trotzdem ergaben die Auswahlexperimente keine Präferenz der Marienkäfer für eine der beiden Gruppen. Dies deutet darauf hin, dass eine Infektion die Attraktivität der Blattläuse für Fressfeinde nicht beeinträchtigt. Auch hinsichtlich der Fressrate gab es zwischen den Gruppen keine Unterschiede.

Gemischte Bevölkerung

Das Experiment mit gemischten Populationen bestätigte das Fehlen einer Selektion durch Marienkäfer. Die Verteilung grüner (infizierter) und gelber (nicht infizierter) Blattläuse blieb nach dem Eingriff der Räuber bei nahezu 50 %. Darüber hinaus deutete die Wahl der Blattoberflächen durch beide Gruppen nicht auf eine ökologische Nischentrennung hin.

Verhaltensänderungen

Untersuchungen zeigen, dass die Einführung von Endosymbionten diskrete Verhaltensänderungen bei Wirten hervorrufen kann, ohne die Wirksamkeit biologischer Kontrollmittel wie Marienkäfer zu beeinträchtigen.

Die kombinierte Verwendung von Rickettsielle und natürliche Fressfeinde können eine praktikable Strategie im integrierten Blattlausmanagement darstellen, insbesondere angesichts der zunehmenden Resistenz gegen chemische Insektizide.

Es wurden keine reproduktiven Verbesserungen in Verbindung mit der Wahl der Blattoberfläche beobachtet. Während der zehntägigen Beobachtung in Clipkäfigen war die Anzahl der pro adultem Weibchen produzierten Nymphen bei den RCL+- und RCL--Linien sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Blattoberfläche ähnlich. Dies deutet darauf hin, dass der Nährwert beider Oberflächen für diese Blattlausart gleichwertig sein könnte.

Varianzunterschiede

Die beobachteten Varianzunterschiede in den Oberflächenwahldaten deuten darauf hin, dass der Endosymbiont die Verhaltenskonsistenz moduliert. In einzelnen Diagrammen zeigte die RCL+-Linie stabilere Belegungsmuster. Diese Stabilität kann je nach Umweltfaktoren wie Niederschlag, Temperatur und UV-Strahlung zu kontextuellen Vor- oder Nachteilen führen.

Die Infektion wurde durch quantitative PCR (qPCR) und Körperfarbanalyse bestätigt. Infizierte Blattläuse zeigten eine dunkelgrüne Färbung, während nicht infizierte Blattläuse den charakteristischen gelben Farbton der Art beibehielten. Dieser Unterschied ermöglichte eine einfache Unterscheidung der Gruppen in Verhaltenstests.

Die Studie unterstreicht, wie wichtig es ist, bei der Bewertung des Einsatzes von Mikroorganismen als Bekämpfungsmittel nicht nur reproduktive, sondern auch Verhaltensvariablen zu berücksichtigen. Obwohl Rickettsiella die Anfälligkeit der Blattläuse gegenüber Fressfeinden nicht erhöht, verringert es auch nicht ihre Wirksamkeit. Dies spricht für ihren integrierten Einsatz in biologischen Managementprogrammen.

Weitere Informationen unter doi.org/10.1093/aesa/saaf034