Effect of different temperatures on the amount of feeding on Leptinotarsa decemlineata (Say.) (Coleoptera: Chrysomelidae)

Abstract

The study aimed to investigate the effect of temperature on the feeding amount of Leptinotarsa decemlineata (Say.) (Coleoptera: Chrysomelidae). The effect of temperature on the feeding amount of the pest was explained using the Logan-10 model. For this purpose, the weight loss was determined by weighing the leafy branch piece taken from the potato plant, before and after the 24-hour feeding of the pest. At the same conditions, the amount of 24-hour water loss of the leafy branch was also determined and the net consumption amount was calculated. The experiments were carried out at 10 different temperatures between 17°C and 35°C in 2°C increments. According to the results obtained, the highest consumption amount of the pest was seen as 1507.10 mg at 29°C in the second instar larvae, and the lowest consumption amount was seen as 199.80 mg at 17°C in the fourth instar larvae. Besides, the Logan-10 model curve fitted to the consumption amounts of the leafy branches by the pest and its parameters showed that the consumption increased up to a certain temperature and decreased to zero (37.18-37.87°C) after reaching the optimum temperature (27.99-28.81°C). As a result, it is possible to say that both biological stage and temperature have a non-linear effect on the feeding amount of the pest. Also, it is thought that important data was obtained for future studies on the seasonal change in the population, and the damage amount of the pest, and therefore the methods of controlling to be applied against this pest.

Keywords

• Feeding
• Ecology
• Logan-10
• Modelling
• Colorado potato beetle

Farklı sıcaklıkların Leptinotarsa decemlineata (Say.) (Coleoptera: Chrysomelidae)’nın beslenme miktarı üzerine etkisi

Abstract

Bu çalışmada Leptinotarsa decemlineata (Say.) (Coleoptera: Chrysomelidae)’nın beslenme miktarına sıcaklığın etkisi araştırılmıştır. Sıcaklığın zararlının beslenme miktarı üzerine etkisi, Logan-10 modeli kullanılarak açıklanmıştır. Bu amaçla, patates bitkisinden alınan yapraklı dal parçası, zararlının 24 saatlik beslenmesinden önce ve sonra tartılarak eksilen ağırlık miktarı belirlenmiştir. Aynı koşullarda yapraklı dal parçasının 24 saat içerisindeki su kaybı miktarı da belirlenmiş ve zararlının net tüketim miktarı hesaplanmıştır. Denemeler 2°C’lik artışlarla 17°C ile 35°C arasında olacak şekilde 10 farklı sıcaklıkta gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre zararlının en yüksek tüketim miktarı 1507.10 mg olarak 29°C’de II. dönem larvalarda ve en düşük tüketim miktarı 199.80 mg olarak 17°C’de IV. dönem larvalarda görülmüştür. Ayrıca zararlının tüketim miktarları üzerine uygulanan Logan-10 modeli eğrisine ve parametrelerine göre, zararlının tükettiği patates bitkisinin yapraklı dal parçası miktarı, belli bir sıcaklığa kadar artış göstermiş ve optimum sıcaklığa (27.99-28.81°C) ulaştıktan sonra tüketim miktarının azalarak sıfıra kadar (37.18-37.87°C) düştüğü belirlenmiştir. Bu çalışma sonucunda, zararlının beslenme miktarı üzerine hem biyolojik dönemin hem de sıcaklığın doğrusal olmayan bir etkiye sahip olduğunu söylemek mümkündür. Ayrıca zararlının popülasyonundaki ve zarar miktarındaki mevsimsel değişimler ve dolayısıyla bu zararlıya karşı uygulanacak mücadele yöntemleri üzerine yapılacak ileriki çalışmalar için önemli verilerin elde edildiği düşünülmektedir.

Keywords

• Beslenme
• Ekoloji
• Logan-10
• Modelleme
• Patates böceği

Thanks

Bu çalışma Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, Fen bilimleri Enstitüsü, Bitki Koruma Anabilim Dalı’nda hazırlanan birinci yazarın yüksek lisans tezinin bir bölümüdür.

References

1. Akman Gündüz NE, Gülel A (2002) Effect of temperature on development, sexual maturation time, food consumption and body weight of Schistocerca gregaria Forsk. (Orthoptera: Acrididae). Turkish Journal of Zoology 26(2): 223-227.
2. Atak U (1973) Trakya Bölgesinde Patates böceği (Leptinotarsa decemlineata Say.)’nin morfolojisi, bio-ekolojisi ve savaş metotları üzerinde araştırmalar. Tarım Bakanlığı Zirai Mücadele ve Zirai Karantina Genel Müdürlüğü Yayınları, Teknik Bülten 6.
3. Birgücü AK, Karsavuran Y (2013) Nezara viridula (L) (Hemiptera: Pentatomidae)’nın fasulye baklasındaki zarar miktarı üzerine araştırmalar. Türkiye Entomoloji Dergisi 37(3): 375-388.
4. Çam H, Gökçe A, Kadıoğlu İ, Yanar Y, Demirtaş İ, Gören N, Whalon ME (2012) Bitki ekstratlarının Patates böceği [Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera: Chrysomelidae)]’nin farklı dönemleri üzerine mide zehiri ve rezidüyel toksisite etkileri. Türkiye Entomoloji Dergisi 36(2): 249-254.
5. Dolezal P, Habustova O, Sehnal F (2007) Effects of photoperiod and temperature on the rate of larval development, food conversion efficiency, and imaginal diapause in Leptinotarsa decemlineata. Journal of Insect Physiology 53(8): 849-847.
6. Ferro DN, Logan JA, Voss RH, Elkinton S (1985) Colorado potato beetle (Coleoptera: Chrysomelidae) temperature-dependent growth and feeding rates. Environmental Entomology 14(3): 343-348. doi: 10.1093/ee/14.3.343.
7. Kamal MM, Uddin MM, Shajahan M, Rahman MM (2013) Role of host and temperature on the feeding and oviposition behaviour of red pumpkin beetle Aulacophora foveicollis (Lucas). Progressive Agriculture 24(1-2): 53-60.
8. Kekillioğlu A, Yılmaz M (2018) Patates böceği [Leptinotarsa decemlineata Say. (Coleoptera: Chrysomelidae)]’nın Nevşehir ilinde yaşamsal etkileşim ve çeşitliliği üzerine bir ön çalışma. Anadolu Ege Tarımsal Araştırma Enstitüsü Dergisi 28: 100-107.

9. Kontodimas DC, Eliopoulos PA, Stathas GJ, Economou LP (2004) Comparative temperature-dependent development of Nephus includens (Kirsch) and Nephus bisignatus (Boheman) (Coleoptera: Coccinellidae), preying on Planococcus citri (Risso) (Homoptera: Pseudococcidae): Evaluation of a linear and various non-linear models using specific criteria. Environmental Entomology 33: 1-11.
10. Kostik M, Stankovic S, Kuzevski J (2016) Role of ache in Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata Say) resistance to carbamates and organophosphates. In: Trdan S (Ed), Insecticides Resistance, pp. 19-40. doi: 10.5772/61460.
11. Krengel S, Richter C, Freier B, Stangl GI, Brandsch C (2013) The effect of elevated temperatures on food conversion efficiencies of Coccinella septempunctata and Harmonia axyridis young adults feeding on Sitobion avenae. Journal of Plant Diseases and Protection 120(5/6): 218-226. doi:10.1007/BF03356478.
12. Lactin DJ, Holliday NJ, Lamari LL (1993) Temperature dependence and constant-temperature diel aperiodicity of feeding by Colorado potato beetle larvae (Coleoptera: Chrysomelidae) in short-duration laboratory trials. Environmental Entomology 22: 784-790. doi: 10.1093/ee/22.4.784.
13. Lemoine NP, Burkepile DE, Parker JD (2014) Variable effects of temperature on insect herbivory. The Journal of Life and Environmental Sciences 2: 376.
14. Logan JA, Wollkind DJ, Hoyt SC, Tanigoshi LK (1976) An analytic model for description of temperature dependent rate phenomena in arthropods. Environmental Entomology 5: 1133-1140.
15. Logan JA (1988) Toward an expert system for development of pest simulation models. Environmental Entomology 17: 359-376.
16. Logan PA, Casagrande RA, Faubert HH, Drummond AA (1985) Temperature-dependent development and feeding of immature Colorado potato beetles, Leptinotarsa decemlineata (Say.) (Col.: Chrysomelidae). Environmental Entomology 14: 275-283.
17. Manrique V, Mancero-Castillo DA, Cave RD, Nguyen R (2012) Effect of temperature on the development and consumption of Phaenochilus kashaya (Coleoptera: Coccinellidae), a predator of the cycad aulacaspis scale, Aulacaspis yasumatsui. Biocontrol Science and Technology 22(11): 1245-1253.
18. Neal JJ, Plaisted RL, Tingey WM (1991) Feeding behavior and survival of Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata (Say.), larvae on Solanum berthaultii Hawkes and an F6 S. tuberosum L. XS. berthaultii hybrid. American Potato Journal 68: 649-658.
19. Noronha C, Cloutier C (2006) Effects of potato foliage age and temperature regime on prediapause Colorado potato beetle Leptinotarsa decemlineata (Coleoptera: Chrysomelidae). Environmental Entomology 35(3): 590-599.
20. Schwarz T, Frank T (2019) Aphid feeding by lady beetles: higher consumption at higher temperature. Biological Control 64(3): 323-332.
21. Sopp P, Wratten SD (1986) Rates of consumption of cereal aphids by some polyphagous predators in the laboratory. Entomologia Experimentalis et Applicata 41(1): 69-73. doi: 10.1111/j.1570-7458.1986.tb02173.x.
22. TÜİK (2019) Türkiye İstatistik Kurumu. https://www.tarimorman.gov.tr/sgb/Belgeler/SagMenuVeriler/BUGEM.pdf. Erişim 02 Ağustos 2019.
23. Tukey JW (1949) Comparing individual means in the analyses of variance. Biometrics 5: 99-114.
24. Yabaş C, Ulubilir A, Canhilal R (1995) Patates böceği [Leptinotarsa decemlineata say (Col.:Chrysomelidae)]’nin biyolojik mücadelesi üzerinde bazı araştırmalar. Bitki Koruma Bülteni 35: 3-4.
25. Yanık E (2011) Farklı sıcaklıkların Ephestia kuehniella Zell. (Lepidoptera: Pyralidae) yumurtalarında beslenen Oenopia conglobata (L.) (Coleoptera: Coccinellidae)’nın biyolojik özelliklerine etkisi. Harran Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 15(1): 21-28.
26. Yu J, Chi H, Chen BH (2013) Comparison of the life tables and predation rates of Harmonia dimidiata (F.) (Coleoptera: Coccinellidae) fed on Aphis gossypii Glover (Hemiptera: Aphididae) at different temperatures. Biological Control 64(1): 1-9.