Refine
Keywords
- Uroleucon tanaceti (1) (remove)
-
Einfluss unterschiedlicher Stickstoffdüngung auf die Aminosäurekonzentration und -zusammensetzung des Phloemsaftes von Tanacetum vulgare (L.) und auf das Such- und Saugverhalten der monophagen Blattlausarten Uroleucon tanaceti (Mordv.) und Macrosiphoniella tanacetaria (Kalt.)
(2008)
- Der Einfluss von unterschiedlicher Stickstoffdüngung auf die Aminosäurekonzentration und -zusammensetzung des Phloemsaftes von Tanacetum vulgare L. wurde untersucht sowie Verhaltensbeobachtungen an den Blattlausarten Uroleucon tanaceti (Mordv.) und Macrosiphoniella tanacetaria (Kalt.) durchgeführt, um zu klären, ob die Aphiden Unterschiede zwischen verschieden stickstoffversorgten Pflanzen wahrnehmen und Präferenzen für bestimmte Pflanzen zeigen. Für die Bearbeitung dieser Fragestellung wurden genetisch identische Pflanzen 1 - 3 Monate mit Nährlösungen angezogen, welche alle benötigten Mikro- und Makronährstoffe in gleichen Mengen enthielten, sich jedoch in der N-Konzentration unterschieden (1, 3, 6, 12 mM NH4NO3). Die ansteigende N-Konzentration in den Nährlösungen führte zu einer Zunahme der oberirdischen Biomasse und den Blattflächen sowie zu einer Abnahme der Wurzel/Spross- und C/N-Verhältnisse. Ein Vergleich der C/N-Verhältnisse von Freilandpflanzen mit denen im Gewächshaus mit Nährlösung angezogenen Pflanzen und die Bestimmung von Nitrat- und Ammoniumkonzentrationen in den Bodenlösungen von Rainfarnhabitaten zeigten, dass die 1 und 3 mM Nährlösungen den Stickstoffbedingungen natürlicher Standorte entsprachen. Zur Gewinnung des reinen Phloemsaftes wurde die Methode der Stylektomie oder Aphidentechnik durchgeführt. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Aminosäurekonzentration im Phloemsaft positiv mit der zunehmenden N-Versorgung korrelierte. Ein Einfluss auf die Phloemsaftzusammensetzung konnte für folgende Aminosäuren gezeigt werden: Arginin, Aspartat, Asparagin, Glutamat, Glutamin, Isoleucin, Methionin + Tryptophan, Phenylalanin und Valin. Allerdings hatten die für die Stylektomie verwendeten Blattlausarten einen zusätzlichen Einfluss auf die Zusammensetzung des Phloemsaftes. So war der prozentuale Anteil der Aminosäuren Valin, Phenylalanin Leucin und Methionin + Tryptophan bei Befall mit U. tanaceti erhöht, während der Befall der Pflanzen mit M. tanacetaria einen prozentualen Anstieg von Serin verursachte. Weiterhin wurde die zeitliche und örtliche Variabilität des Phloemsaftes untersucht. Dazu wurden Phloemsaftproben verschiedener Siebröhren eines Blattes sowie mehrere aufeinander folgende Proben einer Exsudation gesammelt und verglichen. Es zeigten sich starke zeitliche Schwankungen in der Zusammensetzung des Spektrums. Die Sammelstelle am Blatt beeinflusste die Zusammensetzung des Phloemsaftes nur geringfügig, da signifikante Unterschiede zwischen zwei Siebröhren nur für ein Blatt festgestellt wurden. Die Gesamtkonzentration der Aminosäuren war allerdings zwischen den Siebröhren eines Blattes zum Teil sehr unterschiedlich. Diese lag im Durchschnitt bei 91 - 655 mM. Die Saccharosekonzentration war mit 1,3 ± 0,5 M hingegen relativ konstant, wobei ein durch Verdunstungseffekte bedingter Anstieg der Konzentration im Verlauf der Sammelzeit beobachtet wurde. Parallel zu Analysen des Phloemsaftes wurden auch Konzentration und Zusammensetzung der Aminosäuren im Honigtau von Blattläusen bestimmt, welche an den für die Stylektomie verwendeten Pflanzen saugten. Es zeigte sich, dass alle in den Phloemsaftproben vorhandenen Aminosäuren auch im Honigtau nachgewiesen werden konnten, allerdings waren die Konzentrationen der Aminosäuren im Honigtau signifikant niedriger als im Phloemsaft. Die am höchsten konzentrierten Aminosäuren im Honigtau waren Aspartat, Asparagin, Glutamat, Glutamin und Serin. Der Vergleich der Aminosäurespektren beider Probenarten zeigte, dass Arginin, Glutamat, Glutamin sowie Methionin + Tryptophan im Honigtau gegenüber dem Phloemsaft signifikant reduziert waren, während der Gehalt von Phenylalanin im Honigtau signifikant höher war als im Phloemsaft. Die unterschiedliche N-Versorgung hatte auch einen Einfluss auf die Saugaktivität von U. tanaceti und M. tanacetaria, die mittels Electrical Penetration Graph (EPG) beobachtet werden konnte. Dabei wurde das Verhalten von insgesamt 206 Blattläusen innerhalb der ersten 8 Stunden nach dem Ansetzen an unterschiedlich N-versorgten Pflanzen analysiert. Die Blattläuse beider Arten benötigten durchschnittlich 3 Stunden um die Siebröhren zu finden, zeigten dann aber signifikant längere Phloemsaugphasen bei Pflanzen höherer N-Versorgung. Die Individuen der Art U. tanaceti zeigten die längsten Phloemaufnahmephasen an 6 mM NH4NO3-versorgten Pflanzen, während die Aphiden der Art M. tanacetaria nur an den 1 mM Pflanzen signifikant kürzere Saugphasen aufwiesen. Zusätzlich zu den EPGs wurden Präferenzversuche mit den beiden Blattlausarten durchgeführt, bei denen die Tiere zwischen Blättern unterschiedlich N-versorgter Pflanzen frei wählen konnten. Die Verteilung der Blattläuse sowie deren Reproduktionsrate wurden nach 48 Stunden ausgezählt. Auch bei diesen Versuchen zeigte sich, dass beide Arten die Pflanzenqualität offenbar wahrnehmen konnten, da sie Pflanzen höherer N-Düngung bevorzugten und auf diesen mehr Larven absetzten.
