Periodic and annual changes in body weight and fat ratio of sunn pest, Eurygaster maura L. 1758 (Hemiptera: Scutelleridae)

Abstract

This study, which aims to predict the outbreaks of sunn pest; was carried out in two overwintering sites for six life cycles in 2013-2019. Three critical periods in each life cycle during the study; at the beginning of the estivation, hibernation and active life periods, the densities of the overwintering population, the fat ratios, weights, and the relationships between them were determined. It has been determined that the winter population of sunn pest varies in terms of both weight and fat depending on gender, life cycles and critical periods, and there is a positive relationship between body mass and fat ratios. Lipids ratio is an important indicator that we can use in estimates of sunn pest epidemic with appropriate climatic conditions and nutrient abundance. Especially in female individuals 27% and above, suitable for climatic conditions during active life; It has been demonstrated that in conditions where there is high temperature, low proportion humidity, wind speed and precipitation and proper nutrient abundance for 2 consecutive years, there is a significant increase in population size and pest can cause an epidemic.

Keywords

• climate
• forecast and warning
• nutrient
• physiological condition

Sünenin, Eurygaster maura L. 1758 (Hemiptera: Scutelleridae) vücut ağırlığında ve yağ oranında dönemsel ve yıllık değişimler

Öz

Süne (Eurygaster maura L. (Hem: Scutelleridae)) salgınlarının tahmin edilmesini amaçlayan bu çalışma; iki kışlakta 2013-2019 yıllarında 6 yaşam döngüsü süresince yürütülmüştür. Çalışma süresince her yaşam döngüsünde 3 kritik periyod; yazlama, kışlama ve aktif yaşam dönemleri başlangıçlarında kışlak yoğunlukları ile sünenin yağ oranları ve ağırlıkları belirlenmiş, aralarındaki ilişkiler saptanmıştır. Süne kışlak popülasyonu hem ağırlık, hem de yağ oranları açısından cinsiyetlere, yaşam döngülerine, kritik dönemlere bağlı olarak farklılıklar gösterdiği, vücut kitlesi ile yağ oranları arasında pozitif bir ilişkinin bulunduğu belirlenmiştir. Yağ oranının uygun iklim koşulları ve besin bolluğu ile birlikte süne salgın tahminlerinde kullanabileceğimiz önemli göstergelerden olduğu, hibernasyon sonrası yağ oranının yüksek; özellikle dişi bireylerde %27 ve üzerinde, aktif yaşam süresince iklim koşullarının uygun; yüksek sıcaklık, düşük orantılı nem, rüzgar hız ve yağış ile uygun besin bolluğunun olduğu koşulların üst üste iki yıl süreyle gerçekleşmesi durumunda popülasyon büyüklüğünde önemli ölçüde artışların olduğu ve zararlının salgın oluşturabildiği ortaya konulmuştur.

Anahtar Kelimeler

• besin
• fizyolojik durum
• iklim
• tahmin ve uyarı

References

1. Amiri A., Bandani A.R., Jamshidi B., 2010. Effect of host plants on Sunn pest (Eurygaster integriceps) body weight, lipid and protein content. Mun. Ent. Zool. Vol. 5, Suppl., p. 1088-1092.
2. Andreev Ş.V., Molchanova V.A, Martens B.K, Rakitin A.A., 1963. The use of radioactive isotopes for marking Eurygaster integriceps Put. Review Entomology USSR. 42 pt. 1, pp. 39-48. (CAB abstracts 1965. Review of Applied Entomology, Vol. 53. P. 430-431
3. Anonymous 2000. Official Methods of Analysis (2000) 17th Ed., AOAC INTERNATIONAL, Gaithersburg, MD, Official Method 991.36
4. Areshnikov B.A., Grigoroviç-Kovtun I.V., Kogosova E. Ya., 1977. Indicators of the physiological state of the noxious pentatomid and possibilities of using them for forecasting number of the pest. Zakhist-Roslin, Vol:22, page 10-19
5. Belkevitch V. I., 1957. Intensity of feeding and accumulation of reserve food substances in Eurygaster integriceps. Zool. Journal., 35(4) pp.515-520
6. Beenakkers M.T., Van Der Horst D.J., Van Marrewijk J.A., 1984. Insect flight metabolism. Insect Biochem.; 14:243–60
7. Beenakkers A.M., Van Der Horst D.J., Van Marrewijk W.J., 1985. Insect lipids and lipoproteins, and their role in physiological processes. Prog Lipid Res. 1985; 24:19–67. [PubMed: 3916237]
8. Briegel H., 1990. Metabolic relationship between female body size, reserves, and fecundity of Aedes aegypti. J Insect Physiol., 36:165–72

9. Canavoso L.E., Stariolo R., Rubiolo E.R., 2003. Flight metabolism in Panstrongylus megistus (Hemiptera: Reduviidae): the role of carbohydrates and lipids. Mem Inst Oswaldo Cruz., 98(7):909–14
10. Choumakow E.M., Vinogradova N.M., Iakhimovitch L.A., 1954. The Dynamics of accumulation and loss adipose reserves in Eurygaster integriceps First FAO meeting on the control of the sunn pest of cereals, p. 5-6., 3-8 December 1956 Ankara
11. Danks H.V., 1987. Insect Dormancy: An Ecological Perspective. Ottowa: Biological Survey of Canada (Terrestrial Arthropods),439 p.
12. Doronina G.M., Makarova L.A. 1973. Agro climatic criteria for forecasting the level of abundance of Eurygaster integriceps Put. Trudy Vsesoyuznogo Nauchno-Issledovatel’skogo Intituta Zashchity Rastenii, No:39: p. 47-60
13. Estela L.A., Soulages J.L., 2010. İnsect fat body: Enery, Metabolism and Regulation. Annual Review of Entomology. Vol. 55:207-225
14. Fedotow D.M., 1947. Organic modification of the internal structure of the adult Eurygaster integriceps Academy of Sciences USSR, Vol. I, p. 35-80
15. Fedotow D.M., Botchawora O.M., 1955. The ecology of the senn pest (Eurygaster integriceps) of cereals and its influence on the function of the internal organs of this insect. Academy of Sciences USSR, Vol. III, p.7-69
16. Gade G., Auerswald L., 2002. Beetles’ choice-proline for energy output: control by AKHs. Comp Biochem Physiol B. 2002; 132:117–29
17. Gospodinov G., 1973. Some topics relating to prognosis and control of wheat bugs. Rastitelna Zashchita, 21(5), 31-37
18. Hahn D.A., Denlinger D.L., 2007. Meeting the energetic demands of insect diapause: nutrient storage and utilization. J Insect Physiol. 2007; 53:760–773
19. İslamoğlu M., Kornoşor S., 2013. Süne (Eurygaster integriceps Heteroptera; Scutelleirdae)’nin yazlama ve kışlama döneminde vücut ağırlığı ile yağ oranındaki değişimler. Tarım bilimleri Araştırma Dergisi, 6(1):128-133. ISSN:1308-3945
20. Javahery M., 1993. Sunn pest (Pentatomidae) of cereal crops in İran: Chemical and Cultural Methods of Control. FAO/ICARDA Expert Consultation on Sunn Pest, Aleppo, 16 p.
21. Karaca V., Kiran E., Fidan Ş., Başhan M., 2003. Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nde Süne (Eurygaster integriceps Put., Heteroptera: Scutelleridae)’nin tahmin ve uyarısının geliştirilmesi üzerinde araştırmalar. Sonuç raporu. 16 s.
22. Karaca V., Kiran E., Fidan Ş., Başhan M., Canhilal R., Demir A., 2007. Determination of rate of sunn pest to forecast populations in fields in Southeast Anatolia Region, Turkey. Sunn pest management: A decade of progress 1994-2004. P. 123-126
23. Karel G., 1958. Süne kesafeti istidlali. Ziraat Vekaleti, Zirai Mücadele ve Zirai karantina Müdürlüğü Yayınları. Ayyıldız Matbaası-Ankara. 24 sayfa
24. Kaufmann C., Briegel H., 2004. Flight performance of the malaria vectors Anopheles gambiae and Anopheles atroparvus. J Vector Ecol., 29:140-153
25. Kilinçer N., Gürkan M.O., Melan K., 1987. Kışlama süresince Kımıl (Aelia rostrata Boh.) ve Avrupa sünesi (Eurygaster maura L.)’nin lipidleri üzerinde araştırmalar. Türkiye 1. Entomoloji Kongresi Bildirileri. 13-16 Ekim 1987, İzmir. Entomoloji Derneği Yayınları, Yayın No: 3. 417-426 s.
26. Lazarov A., Grigorov S., Arabadjiev D., Kontev H., Kaitazov A., Popov V., Gospodinov G., Bogdanov V., Fortrinov D., Doncevski B., 1969. Bulgaristan’da buğdaygillerde zarar yapan Scutelleridae ve Pentatomidae (Hemiptera) familyalarına bağlı türlerin biyo-ekolojisi ve mücadelesi üzerinde araştırmalar. (Çeviren: Musa Altay). Academy of Agricultural Science Institute of Plant Protection, Kostonbord. 144 s.
27. Memişoğlu H., 1985. Ankara ilinde süne türlerinin (Eurygaster spp.) (Hemiptera: Pentatomidae) yayılışı ve E. maura L.’nin biyo-ekolojisi ile savaş yöntemleri üzerinde araştırmalar. 194 s. (Yayınlanmamış doktora tezi).
28. Mustatea D., Popov C., Paulian F., Ionescu C., Enica D., 1979. Tendances quı caractérisent l’évolution des punaıses des céréales (Eurygaster spp.) et les méthodes de lutte appliquées en Roumanie ces deux dernières années. Papers of the 6th. İnterbalcanıc Plant Protection Conference, İzmir, Turkey, 10-16 October.1977. Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı Zirai Mücadele ve Zirai Karantina Genel Müdürlüğü Araştırma Dairesi başkanlığı, Sayı 13, 259-268 s.
29. Ouchatinskaya R.S., 1953. The food reserves in the intestine of Eurygaster integriceps during winter diapause and its biological importance. First FAO meeting on the control of the sunn pest of cereals, p. 20., 3-8 December 1956 Ankara
30. Ouchatinskaya R.S.,1955. The physiological aspects of Eurygaster integriceps in periods of hibernation on the mountains and in the plains. First FAO meeting on the control of the sunn pest of cereals, p. 21., 3-8 December 1956 Ankara.
31. Özkan M., Kansu İ.A., 1987. Yeni döl ergin Avrupa sünesi (Eurygaster maura L.)’nin beslenmesinde suyun etkinliği. Türkiye 1. Entomoloji Kongresi Bildirileri. 13-16 Ekim 1987 İzmir. Entomoloji Derneği Yayınları, Yayın No: 3. 177-187
32. Paulian F., Tanasev V., Popov C., Enica D., 1973. Aspects of the evolution and control of cereal bugs in the Socialist Republic of Romania. Probleme de Protectia Plantelor. 1:3, 203-217
33. Paulian F., Popov C., 1980. Sunn pest of cereal bug. Wheat Technical Monograph. Giba-Geigy Ltd. Basel, Switzerland, 69-75 pages.
34. Popov C., 1979. Studies on the reduction of the fat body in the cereal bugs (Eurygaster integriceps Put.) during the diapauses period. Annalele İnstitutuli de Cercetari Pentru Cereale si Plante Tehnice Fundulea, 44 : 363-370
35. Popov C., 2002. Fat body role in the Dynamics of cereal bug populations (Eurygaster integriceps Put.). Romania Agricultural Research No.17-18, page 63-67
36. Radjabi GH., 1995. Trend of the body weight variations of Eurygaster integriceps Put. İn fields and altitudes. App Entt. Phytopth. 62(1-2): 71-79
37. Sinclair B.J., 2015. Linking energetics and overwintering in temperate insects. J. Therm Biol., 54:5-11
38. Strogaia G.M., 1950. The morpho-physiological conditions of Eurygaster integriceps. During the active period of its life. Doklady Akademii nauk SSSR. Vol. 73 N0.1 pp. 217-219 (Cab Abstracts, 1952).
39. Strogaia G.M., 1955. The role of certain biochemical compounds in the development of Eurygaster integriceps. First FAO meeting on the control of the sunn pest of cereals, p. 23., 3-8 December 1956 Ankara.
40. Tauber M. J., Tauber C. A., Masaki S., 1986. Seasonal Adaptations of Insects. New York: Oxford University Press. 411p.
41. Troy S., Anderson W.A., Spielman A., 1975. Lipid content of maturing ovaries of Aedes aegypti mosquitoes. Comp Biochem Physiol B. 50(3):457-461
42. Van Handel E., 1993. Fuel metabolism of the mosquito (Culex quinquefasciatus) embryo. J Insect Physiol. 1993; 39:831–833
43. Viktorov G.A., 1964. Factors governing the dynamics of numbers of the noxious pentatomid (Eurygaster integriceps put.) in Saratov region in 1961-1962. Zool. Zh. 43, 1317-1334
44. Williams C.M., Henry L.A.E., Sinclair B.J., 1995. Cold truths: how winter drives responses of terrestrial organisms to climate change. Biol Rev. 90: 214-235
45. Williams C.M., Marshall K.E., Macmillan H.A., Dzurisin J.D.K., Hellmann J.J., Sinclair B.J., 2012. Thermal variability increases the impact of autumnal warming and drives metabolic depression in an overwintering butterfly. PLoS ONE, 7(3).
46. Williams C.M., Chick W.D., Sinclair B.J., 2015. A cross-seasonal perspective on local adaptation: metabolic plasticity mediates responses to winter in a thermal-generalist moth. Funct. Ecol. 29, 549-561
47. Vinogradova N.M., 1969. Vrednaia cerepasca. Trudy Vsesojuz. Nauk. Issled. Inst. Zascity Rast.,34:98-133
48. Wipking W., Viebahn M., Neumann D., 1995. Oxygen consumption, water, lipid and glycogen content of early and late diapause and non-diapause larvae of the burnet moth Zygaena trifolii. J. Insect Physiol 41: 47-56
49. Yüksel M., 1968. Güney ve Güneydoğu Anadolu'da Süne (Eurygaster integriceps Put.)'nin yayılışı, biyolojisi, ekolojisi, epidemiyolojisi ve zararı üzerinde araştırmalar. T.C. Tarım Bakanlığı Zirai Müc. ve Kar. Gn. Md. Yayınları No:46 Teknik Bülten, Yenidesen Matbaası, Ankara, 255 s.
50. Ziegler R., Schulz M., 1986. Regulation of lipid-metabolism during flight in Manduca sexta. J Insect Physiol., 32:903–908