Characterization of the electroantennographic response by Cerambyx welensii Küster and Prinobius germari Germar (Coleoptera: Cerambycidae) to olfactory stimuly

Abstract

IntroducciónLa acción de los cerambícidos xilófagos, principalmente los géneros Cerambyx y Prinobius, se ha considerado un factor desencadenante y/o agravante en el problema de la «seca» del género Quercus en nuestro país (Montoya, 1992;Muñoz et al., 1996;Navarro et al., 2004). A pesar de ello, se desconoce la importancia real del papel que desempeñan en el decaimiento de las formaciones forestales donde la encina y el alcornoque son especies arbóreas dominantes, en especial las dehesas y los alcornocales. A este desconocimiento contribuyen los hábitos de comportamiento de ResumenLos cerambícidos xilófagos de los géneros Cerambyx y Prinobius pueden desempeñar un papel relevante en el decaimiento del género Quercus en España. Las nuevas tendencias en el control integrado de plagas apuestan por medidas basadas en el comportamiento de los insectos ante la percepción de compuestos semioquímicos. La electroantenografía permite interpretar la relevancia de la estimulación olfativa en la selección de hospedantes, aspecto desconocido para muchos insectos xilófagos. Cerambyx welensii y Prinobius germari han respondido electroantenográficamente frente a dos tipos de sustancias: un volátil de hojas verdes -(E)-2-hexenal-y la esencia de trementina; C. welensii respondió además frente al ácido acético. Condiciones de estimulación fuertes (20 µl de mezcla estimulante a concentración 1:1 en volumen) favorecen la obtención de respuestas de EAG elevadas, sin saturar la antena. Bajo estas condiciones de estimulación, y empleando insectos completos, se ha encontrado que una preparación para estudio de EAG puede durar cinco horas al menos. Los resultados manifiestan una buena aptitud de dichas especies para la realización de estudios electrofisiológicos más amplios (como la cromatografía acoplada a la electroantenografía), que permitan interpretar la mediación de la estimulación olfativa en la localización de sus principales hospedantes.Palabas clave: electroantenografía, Cerambyx, Prinobius, Cerambycidae, encina, alcornoque, (E)-2-hexenal. AbstractCharacterization of the electroantennographic response by Cerambyx welensii Küster and Prinobius germari Germar (Coleoptera: Cerambycidae) to olfactory stimuly Xylophagous cerambycids of Cerambyx and Prinobius genus can play an important role in «oak decline» in Spain. New trends in the integrated pest management are dealing with control strategies based on the relation between olfactory perception of semiochemicals and insect behaviour. Electroantennography of olfactory stimuli enables to interpret the significance of the olfactory stimulation in host selection, an unknown aspect within many xylophagous insects. Cerambyx welensii and Prinobius germari (Coleoptera, Cerambycidae), have responded in EAG tests to two different compounds: a green-leaves volatile (E)-2-hexenal and turpentine; C. welensii also responded to acetic acid. Strong stimulatory conditions (20 µl of stimulating blend at 1:1 v/v doses) favour high EAG responses, without causing antennal saturation. Under these stimula...

Antennal response of Prinobius myardi to synthetic tree volatiles

“…Sánchez-Osorio et al (2008) found limonene emission from Q. suber leaves to be higher in trees heavily colonized by C. welensii than neighboring non-colonized trees. Further, (+)-Limonene and two related compounds (α-phellandrene and α-terpinene) elicited moderate EAG responses in P. myardi, high concentrations of α-phellandrene having been found in leaf emissions from Q. ilex (Llusià et al 2012).…”

“…The main group included 16 analogues of volatiles identified in foliar emissions from Q. suber and Q. ilex: the monoterpenes, β-pinene, (+)-α-pinene, (+)-limonene, β-myrcene, 1,8-cineole, (E)-β-ocimene, α-terpinene, γ-terpinene, α-phellandrene, ρ-cymene and α-terpineol (Sánchez-Osorio et al 2008;Llusià et al 2012); the GLVs, (E)-2-hexenal, (Z)-3-hexenol and (Z)-3-hexenyl acetate (Fürstenau et al 2012); and the triterpenes, lupenone and erithrodiol (Monaco and Previtera 1984). We also tested several analogues of compounds found in Q. suber cork, namely gallic and ellagic acids, the triterpene friedelin and 3-methyl-butanol (Rocha et al 1996).…”

“…We also tested several analogues of compounds found in Q. suber cork, namely gallic and ellagic acids, the triterpene friedelin and 3-methyl-butanol (Rocha et al 1996). Turpentine oil was used as the standard stimulus (Sánchez-Osorio et al 2007). All chemicals were purchased from Sigma-Aldrich (Madrid, Spain).…”

“…Several green leaf volatiles (GLVs), in particular (E)-2-hexenal, (Z)-3-hexenyl acetate and (E)-2-hexenol, are also emitted by freshly cut branches and leaf extracts of Q. suber (Fürstenau et al 2012). Recently, it has been suggested that colonization of Q. suber trees by C. welensii is positively associated with foliar emission of limonene (Sánchez-Osorio et al 2008).…”

“…Electroantennography (EAG) is an effective tool for measuring the total response of insect antennal receptor cells to olfactory stimuli (Bruce et al 2005;Gullan and Cranston 2014), and has already been applied to several cerambycid wood borers, including C. welensii and P. myardi (Sánchez-Osorio et al 2007 and2009), Saperda populnea L. (Chi et al 2011) and Batocera lineolata Chevrolat (Yang et al 2013).…”