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Die Blutlaus Eriosoma lanigerum (Hausmann) wurde Ende des 18. Jahrhunderts nach Europa eingeschleppt. E. lanigerum ist ein Schädling des Apfels, wobei es durch die Saugtätigkeit der Aphiden zu Wuchshemmungen (Blutlauskrebs, Blutlausgallen) infolge von Stoffwechselstörungen, zu irreversiblen Trieb- und Knospenschäden bis hin zum Absterben des Baumes kommen kann. Durch ihre versteckte Lebensweise unter den Rindenschuppen des Baumes sowie auf Grund von flüssigkeitsabweisenden Wachsausscheidungen sind die Tiere sehr gut gegen chemische Bekämpfungsmaßnahmen geschützt. Alternativ kann eine biologische Bekämpfung über den natürlichen Gegenspieler der Blutlaus, die Blutlauszehrwespe Aphelinus mali (HALDEN), erfolgen. Zwar kann sich diese Zehrwespe in wärmeren Gebieten sehr gut vermehren, bei niedrigen Frühjahrstemperaturen kann die Populationsdichte aber stark minimiert werden oder ganz einbrechen. Auch feuchte Witterung wird von A. mali nicht gut vertragen und schmälert die Parasitierungsraten. Die Blutlauszehrwespe hat einen Entwicklungsnullpunkt bei 8,3 bis 9,0°C, während die Blutlaus erst bei ca. 5°C ihre Entwicklung einstellt. Damit ergibt sich die Frage, ob es Biotypen dieser Schlupfwespe gibt, die möglicherweise besser an die vor Ort herrschenden Klimabedingungen angepasst sind. Ziel der vorliegenden Untersuchungen war es daher, das Ausmaß der genetischen Diversität zwischen einzelnen Populationen zu erfassen und somit Aussagen über eventuell auftretende Biotypen der Wespe treffen zu können.
The entomopathogenic hyphomycete Beauveria brongniartii is a promising candidate for biocontrol of economically important agricultural and forest pests. Assessment of genetic relatedness of this species appears to be essential to gain insight into the monitoring of such biocontrol products. Distinction of Beauveria spp. strains with different virulence to target organisms revealed to be a serious constraint in the development of successful biocontrol using these important species. Thus, there is a need to find ways to monitor these strains when applied to natural agents. We have used amplified fragment length polymorphism (AFLPs) markers to estimate genetic variations among fourteen isolates (ten B. brongniartii, two B. bassiana (BALSAMO) VUILLEMIN and two Nomuraea rileyi (FARLOW) SAMSON) obtained from different geographical origins and hosts with differing virulence to scarabs. Seven different AFLP primer combinations yielded a total of 229 AFLP fragments comprised between 30 (EcoRI-ACA/Tru1l-C) to 57 (EcoRI-AAG/Tru1l-CTT) AFLP markers with an average of 54 amplified fragments per primer combination. Fragment size varied between 50-541 base pairs (bp) among the ten B. brongniartii isolates analysed in this study achieving a good resolution between the isolates. The cluster analysis based on genetic distance values clustered all isolates at above 0.40 similarity and demonstrated that some B. brongniartii isolates from distinct geographical origins and various hosts showed a greater genetic variability.
Cockchafers of the genus Melolontha (Coleoptera: Scarabaeidae) can be severe pests in forestry, agriculture and horticulture. Gradation of the two most important species, the forest cockchafer M. hippocastani FABR. and the European cockchafer M. melolontha L., occurs currently in several parts of central Europe. Orientation behaviour of the adult beetles has been the focus of recent studies (REINECKE et al. 2002 a, b, 2005). However, especially the larvae are dreaded because their belowground damage is not visible directly after feeding. There are a lot of speculations about belowground living insects and their way of living, but until now there were not that many experimental investigations. A rather unknown topic is the orientation behaviour of soil living organisms, which is also subject of some publications (HORBER 1954, HAUSS & SCHÜTTE 1976, HASLER 1986, HIBBARD et al. 1994, JEWETT & BJOSTAD 1996, BERNKLAU & BJOSTAD 1998A, BERNKLAU & BJOSTAD 1998B, BERNKLAU et al. 2005).
Der Buchenspringrüssler Rhynchaenus fagi L. (Coleoptera: Curculionidae) ist ein 2 bis 3 mm großer, schwarz bis schwarzbraun gefärbter, fein grau behaarter Käfer. Ein besonderes Merkmal der Tiere sind die stark verdickten Hinterbeine, wodurch sie über das namensgebende große Sprungvermögen verfügen. Des Weiteren zeichnet er sich durch ein gutes Flugvermögen aus. R. fagi überwintert in der Bodenstreu bzw. in Rindenritzen. Die Imagines erscheinen im April/Mai und führen zunächst einen charakteristischen Lochfraß an Buchenblättern durch. Befressen werden dabei alle Altersstufen vom Sämling bis zum Altholz. Im Mai legen die Weibchen 30 bis 35 Eier einzeln in die Mittelrippe an der Unterseite von Blättern ab. Die Altkäfer sterben Anfang Juni. Die Larve erzeugt durch endophytischen Fraß zunächst eine Gangmine, welche sich in der Peripherie des Blattes zur Platzmine erweitert. Die Verpuppung findet nach 2- bis 3-wöchigem Fraß innerhalb der Platzmine in einem Kokon statt. Nach 10 Tagen bis 3 Wochen Puppenruhe schlüpfen ab Mitte Juni Jungkäfer, die bis zum Herbst an Blättern, Blattstielen und Fruchtansätzen der Buche fressen (SCHWERDTFEGER 1981). Vor allem bei Massenvermehrung verursachen Käfer und Larven durch ihren Fraß Zuwachsverluste sowie teilweise erhebliche Einbußen an der Bucheckernmast (ESCHERICH 1923). Neben Buche können sich adulte R. fagi auch von den Blättern zahlreicher anderer Baumarten (Erle, Birke, Obstbäume, etc.) ernähren, die Larvalentwicklung ist jedoch nur an Fagus-Arten möglich. Der Buchenspringrüssler ist im gesamten europäischen Raum verbreitet (SCHWENKE 1974). In Abhängigkeit von der Position in der Krone weisen Buchenblätter eine unterschiedliche Blattanatomie auf. Lichtblätter besitzen ein dickeres Schwammparenchym und insbesondere ein mehrschichtiges Palisadenparenchym. Letzteres ist in Schattenblätter einschichtig (SCHÜTT et al. 1992). Licht- undSchattenblätter unterscheiden sich auch in ihren Inhaltsstoffen. So konzentrieren sich aufgrund der höheren Photosyntheseleistung Kohlenhydrate und phenolische Substanzen in Blättern der Lichtkrone und vermindern sich tendenziell Stickstoffverbindungen (JOHNSON et al. 1997, YAMASAKI & KIKUZAWA 2003). Diese physiologischen Bedingungen können die Verwertbarkeit der Blätter für Insekten herabsetzen.
Die Modellpflanze Arabidopsis thaliana (L.) gehört zur Familie der Brassicaceae, welche zur Herbivorenabwehr das Glucosinolat(GS)-Myrosinase-System, auch die Senfölbombe genannt, besitzt. Neben der primären Funktion der GS und korrespondierender Hydrolyseprodukte zur Abwehr von Generalisten unter den Insekten sowie Pathogenen (GIAMOUSTARIS & MITHEN, 1995, TIERENS et al., 2001), nutzen zahlreiche auf Brassicaceae spezialisierte Insekten diese Sekundärmetabolite zur Wirtspflanzenfindung und Akzeptanz (RENWICK, 2002). Mehr als 120 verschiedene GS wurden bisher beschrieben, welche sich durch die Seitenkettenreste am Aglucon (ß-Thioglucosid) unterscheiden (FAHEY et al., 2001). Hierbei werden die GS in drei Klassen unterteilt: 1) in A. thaliana zumeist aus Methionin gebildete aliphatische GS, 2) von Tryptophan abgeleitete Indolyl-GS und 3) von Phenylalanin abstammende aromatische GS. Die Indolyl-GS sind uniform verbreitet in der Brassicaceae-Familie und normalerweise in allen A. thaliana-Ökotypen vorhanden, wobei gezeigt wurde, dass diese stark durch Umweltfaktoren beeinflusst werden (KLIEBENSTEIN et al., 2001, RAYBOLD & MOYES, 2001). Im Gegensatz hierzu ist die aliphatische S-Zusammensetzung in A. thaliana-Ökotypen und Brassica sehr variabel, und die Seitenkettenmodifizierung ist stark genetisch determiniert (KLIEBENSTEIN et al., 2001, LI & QUIROS, 2002). Bisher wurde der Funktion aliphatischer GS-Diversität in Bezug auf ihre mögliche Bedeutung für die Resistenz gegenüber Insekten nicht ausreichende Aufmerksamkeit geschenkt. Deshalb überprüften wir, ob sich ein unterschiedlicher GS-Phäno- / Genotyp auf die Wirtspflanzeneignung für verschiedene spezialisierte phytophage Insekten auswirkt.
Douglasien wurden vor etwa 170 Jahren nach Mitteleuropa eingeführt und von der zweiten Hälfte des 19. Jhd. an auch forstwirtschaftlich genutzt. Größere ökonomische Schäden durch phytophage Arthropoden an Douglasienbeständen sind in Mitteleuropa bisher kaum bekannt, auch wenn die Douglasie in der Forstschutzliteratur als Nahrungspflanze für einheimische Insektenarten genannt wird (SCHWERDTFEGER 1981). FÜLDNER & SPORK (2003) untersuchten vergleichend den Entwicklungserfolg von Lymantria monacha Larven auf Douglasie und anderen einheimischen Koniferenarten. Nach diesen Ergebnissen erreichen Nonnenpuppen nach Fütterung der Larven mit Douglasiennadeln nur geringfügig geringere Gewichte als nach Fütterung mit Fichte oder Kiefer. Signifikante Unterschiede traten bei den Puppengewichten der ♀♀ und bei der Larvenmortalität während der gesamten Larvenentwicklung auf. Der Entwicklungserfolg von Insektenlarven ist meist von der Nahrungsqualität abhängig. Hierbei kommt sowohl der Qualität und Konzentration von Nahrungssubstanzen (Kohlehydrate, Proteine, Fett) als auch den sekundären Inhaltsstoffen eine entscheidende Bedeutung zu. Herbivor-Pflanzen-Systeme konnten sich meist evolutiv entwickeln, sodass die Inhaltsstoffe der Pflanze von den entsprechenden Herbivoren effektiv verdaut bzw. entgiftet werden können (STRONG et al. 1984). In Systemen in denen die beiden Partner erst seit kurzer Zeit in einem Gebiet gemeinsam auftreten, wie im System L. monacha – Douglasie, war eine evolutive Anpassung nicht möglich. Zudem kommen in Mitteleuropa seit der letzten Eiszeit keine zur Douglasie nahe verwandte Koniferenarten vor, wodurch eine Präadaptation der Nonne durch Anpassung an sekundäre Inhaltsstoffe nahe verwandter einheimischer Baumarten ausgeschlossen werden kann. Die Abwehr von Herbivoren durch Pflanzen kann auf verschiedene Weisen erfolgen. In der vorliegenden Untersuchung wurden zwei Ebenen untersucht: 1) durch Abschreckung (Wahlversuch) und 2) durch Investition in sekundäre Inhaltsstoffe (Fraßversuch). Im zweiten Ansatz wurde getestet, ob die nach FÜLDNER & SPORK (2003) geringfügigen Unterschiede im Entwicklungserfolg mit Unterschieden in den Nadelinhaltsstoffen der beiden Baumarten zu erklären sind.
Eine viel diskutierte Frage zwischen Forstwissenschaftlern und der Forstverwaltung ist die folgende: Auf welchen Flächen können wir den natürlich ablaufenden Prozessen freien Raum geben? Im Jahr 1998 wurde im Tschechischen Nationalen Naturschutzgebiet Praded, Teil Bílá Opava, die hier vorgestellte Langzeitstudie begonnen. Untersuchungsziele sind die Zerfallsphasen der Waldbestände und die Populationsdynamik von Ips typographus (L.). Es wurden Fraßbilder ausgesuchter Bäume, Käferfänge mit Pheromonfallen und das Vorkommen von Totholz in markierten Gebieten evaluiert und identifiziert. Auf den Untersuchungsflächen wurden keine Maßnahmen gegen Borkenkäfer durchgeführt. Die Borkenkäfergesellschaft auf Picea abies wurde auf Artniveau bestimmt. Ebenso wurden klimatische Faktoren, wie Temperatur, Niederschläge, Mesoklima und der Zustand des Bestandes beschrieben. Diese Faktoren als Prädispositionsfaktoren beeinflussen die Populationsdynamik des Borkenkäfers. Diese Daten wurden für ein Handlungskonzept für die dortige Forstverwaltung ausgewertet und sollen allgemeine Hinweise auf den Umgang mit Schadinsekten in Naturschutzgebieten liefern.
Der Reproduktionsmechanismus der meisten Thysanopteren beruht auf Haplodiploidie (EVANS et al. 2004). Die Mehrzahl der Arten vermehrt sich durch Arrhenotokie. Bei einigen Arten sind Männchen jedoch sehr selten, sie vermehren sich durch Thelytokie. Von Thrips tabaci, Taeniothrips inconsequens und Haplothrips tritici sind sowohl thelytoke als auch arrhenotoke Populationen bekannt (LEWIS 1973). Thelytoke Vermehrung kann von Bakterien wie Wolbachia beeinflusst werden (STOUTHAMER et al. 1990, WERREN 1997, GOTTLIEB et al. 2002, CHARLAT et al. 2003). Wolbachia wurde bisher in drei thelytoken Thripsarten gefunden und zwar in Heliothrips haemorrhoidalis, Hercinothrips femoralis (PINTUREAU et al. 1999a) und Franklinothrips vespiformis (ARAKAKI et al. 2001), wobei nur bei F. vespiformis Wolbachia als Ursache der Thelytokie nachgewiesen wurde, da hier Männchen durch Antibiotika-Behandlung entstanden. Um mehr über die geschlechtsbestimmenden Mechanismen bei Thysanopteren herauszufinden, wurden in der vorliegenden Studie Thrips-Arten, die entweder Arrhenotokie oder Thelytokie bzw. beide Formen zeigen, auf das Vorhandensein von Wolbachia getestet.
Beginning in Belgium 1999, low mountain ranges of middle Europe were afflicted with the “European beech bark disease” (EBBD). It was first described by Hartig in 1878 as a complex disease where infestation of beech scale (Cryptococcus fagisuga; Hemiptera, Eriococcidae) is followed by fungal affection with Nectria coccinea and several white rot fungi. This often causes die back of mature beech trees, they tumble down and are colonised by woodbreeding beetles. Beside Belgium with 1 million cubic meter solid of beech wood (Fagus sylvatica); Luxembourg, France, and Southern Germany were affected in the last 6 years. In addition to known symptoms of EBBD, in all regions beech trees of an healthy appearance were surprisingly infested by the wood-breeding beetle Trypodendron domesticum. To understand mechanisms of this disease a chemo-ecological study was carried out, comparing the new phenomenon with the classical situation. A number of investigations of the involved beetles of the family of Scolytidae and Lymexylidae (BYERS 1992; KERCK 1976; KLIMETZEK 1984) suggest that the mechanisms of host-selection consist in the chemosensory differentiation of states of wood decay. The presence at the “border” between living and dying trees, T. domesticum turns out to be an interesting research object on xylobiont insects and physiological dying- and decaying-processes in trees. The underlying hypotheses of this work are: 1) Volatile organic compounds change successively during aging and decay of wood and characterise the most susceptible phase and breeding site for T. domesticum. 2) Volatiles released by trees afflicted by the new disease phenomenon are similar to volatiles of felled, susceptible deadwood
The blue pine wood borer (Phaenops cyanea) and the black pine sawyer beetle (Monochamus galloprovincialis) (Fig. 1) both are pests of the white pine (Pinus silvestris) and other Pinus species. Both insects have nearly the same demands regarding their breeding site. Larval development requires a fresh, unwilted inner bark. An infestation occurs on freshly cut trees or on trees suffering from stress (e.g. after dry seasons, loss of needles caused by feeding caterpillars or damage by forest fires). Phaenops cyanea detects susceptible pines by their volatile emissions (SCHÜTZ et al. 2004) and is able to infest the trees already at a low stress level. During feeding the larvae avoid the resin ducts of the tree and thus evade the oleoresin defence. The beetle is endemic in Europe and – under favourable climatic conditions – can cause substantial damage to pine forests. It is the most significant bark-breeding beetle of white pine in the lowlands of north-eastern Germany. Monochamus galloprovincialis is found in Europe and northern Africa. The larvae tend to a more copious feeding which makes them more susceptible to the oleoresin defence of the tree. Thus, M. galloprovincialis prefers trees that are weakened by a higher degree of stress. The economic damage caused by feeding of thebeetle is low. However, the beetle has gained a special attention of forest scientists because of its association with the nematode Bursaphelenchus xylophilus which is causing the pine wilt disease (PWD) in Pinus. The only outbreak of the PWD within Europe is limited to an area of 258.000 ha in Portugal. (MOTA et al. 1999).