The digestive system of the fungus-feeding, subsocial thrips Suocerathrips linguis Mound & Marullo, 1994 (Phlaeothripidae, Thysanoptera)

Mit über 3100 beschriebenen Arten bildet die Unterordnung Tubulifera den größten Anteil der Thysanopteren. Im Gegensatz zu den Terebrantia, welche sich überwiegend durch eine pflanzensaftsaugende Lebensweise auszeichnen, ernähren sich viele Vertreter der Tubulifera-Unterfamilien Idolothripinae und Phlaeothripinae von Pilzsporen und –hyphen. Viele der phytosugen Thripsarten sind durch den Saugvorgang per se und die Übertragung von Viren, Bakterien und Pilzen und den daraus resultierenden wirtschaftlichen Schäden in Bezug auf ihre Lebens- und Ernährungsweise, Anatomie und Morphologie sehr gut untersucht und in Übersichtswerken dargestellt (Lewis 1973, 1997, Moritz 2006). Ebenso liegen für diese Arten systematische Betrachtungen und moderne Bestimmungsschlüssel vor (Moritz & al. 2001, 2004, Zur Strassen 2003). Entsprechende Arbeiten an Vertretern der Phlaeothripidae sind jedoch weit weniger umfassend. Zwar liegen verschiedene Untersuchungen zur Sozialität gallbildender, australischer Phlaeothripiden (Crespi 1992, Kranz & al. 1999, 2001), sowie zu deren Reproduktion (Chapmann & al. 2000, Moritz 2002) und zur chemischen Verteidigung (Suzuki 2004, Tschuch & al. 2004, 2005) vor, jedoch fehlen vergleichende Untersuchungen zur pilzfressenden Lebensweise und damit verbundenen Anpassungen des Ernährungssystems. Der Phlaeothripide Suocerathrips linguis lebt ausschließlich auf Sansevierien, die zwar als Wirts-, jedoch nicht als Nahrungspflanzen dienen. Die ca. 2 – 3 mm großen, einheitlich dunkel pigmentierten und auffällig dorsoventral abgeflachten Tiere leben in Aggregationen hunderter Individuen aller Ontogenesestadien und betreiben Brutpflege. Durch interessante, z.T. soziale Verhaltensweisen (Moritz 2002, Tschuch & al. 2004), eine für Phlaeothripidae relativ unkomplizierte Laborhaltung und den niedrigen Erkenntnisstand im Hinblick auf diese Familie bietet sich die vorliegende Art als Versuchstier an. Die Untersuchungen sollen zum einen mögliche Unterschiede zwischen Phlaeothripidae und Thripidae an sich, aber auch potentielle Anpassungen des Ernährungssystems von S. linguis an eine mycophage Ernährungsweise aufzeigen.In contrast to plant feeding thrips species, Suocerathrips linguis lives on succulent Sansevieria leaves and feeds on fungi which grow on the surface of the leaves. The digestive system consists of a straight tube and differs from all terebrantian species in having not a mid gut loop with three histologically different parts. The hind gut bears five rectal glands, a feature which has only been described for the two small families Melanthripidae and Aeolothripidae

Apoptosis of the right mandible limb in Thysanoptera ontogeny : a twice recurring phenomenon

Bei allen Insekten mit holometamorphem Entwicklungsgang werden Größe und Gestalt im Verlauf der Ontogenese festgelegt. Die Larven unterscheiden sich oftmals extrem von den späteren Imagines. Dieser larvenspezifische Habitus ist von zahlreichen imaginifugalen Merkmalen geprägt, die während der Metamorphose beseitigt werden müssen. Diese Entwicklungsphase ist vergleichbar mit den Vorgängen während der Embryogenese, da nun in einem zweiten Schritt genetische, neuronale und hormonale Prozesse erneut aktiviert werden, die durch Proliferation, Zellwachstum und Zelltod (=Apoptose) den Abbau und Umbau sowie die Neogenese imaginipetaler Merkmale einleiten. Aufgrund des imagoähnlichen Phänotyps der Larvenstadien der Thysanoptera und der vermeintlichen „Rekonstruktion“ dieses adulten Status bezeichnete TAKAHASHI (1921) diese Form der Metamorphose als Remetabolie. Spontan initiierte Defekte während der Embryonalentwicklung zeigen allerdings darüber hinaus, dass eine Vorbereitung des Adultstatus bereits durch die Anlage imaginaler Stammzellcluster erfolgt (MORITZ 1997). Da Habitat und Ernährungsweise der Larvenstadien und Imagines keine Unterschiede aufweisen, sind typische, asymmetrische Mundgliedmaßen in beiden ontogenetischen Phasen nicht verwunderlich (MORITZ 1988, 1989). Interessant ist jedoch, warum zwischen zwei hoch spezialisierten Merkmalskomplexen ein Prozess der Destruktion liegt und wieso die Neogenese zu einem ontogenetisch vergleichbaren Resultat führt.Thrips exhibit a wide range of biology. Larvae and adult stages feed on the cells of angiosperms and gymnosperms, with a few on ferns and mosses and others predatory on small arthropods, but with many feeding only on fungal hyphae or spores. All larvae and adults of these species have unique asymmetric mouthparts with only the left mandible, although development of paired mandibular appendages occurs twice during ontogeny – in the embryonic and the metamorphotic stages. Numerous cells of the right mandible shrink, their nuclei become pycnotic and their cytoplasm gets brighter just before katatrepsis or pupal phase. These cells then die due to programmed cell death

Optimal long-lasting coatings caused by tailor-made mixtures in defensive secretions of some thrips species (Phlaeothripidae, Thysanoptera)

Thysanopteren wehren sich gegen Prädatoren und Parasiten, indem sie einen Analtropfen mit einem Wehrsekret produzieren. Dieser Tropfen wird in einigen Fällen hoch gehalten, meist jedoch auf den Angreifer aufgetupft (Lewis 1973). Über die Wehrsekrete von Thripsen der Unterordnung Terebrantia ist bisher wenig bekannt. Von der einzigen chemisch genauer untersuchten Art Frankliniella occidentalis weiß man, dass deren Larven hauptsächlich mit einem Gemisch aus Decyl- und Dodecylacetat arbeiten (Teerling & al. 1993a, MacDonald & al. 2003). Diese Substanzen sind nur in beschränktem Umfange als Allomon wirksam. Hauptsächlich wirken sie als Alarmpheromon (Bakker & Sabelis 1987, 1989), indem sie die Aufmerksamkeit der Larven erhöhen. Nachteilig ist die relativ hohe Flüchtigkeit dieser Acetate. Sie können dadurch zusätzlich als Kairomon wirken und Prädatoren anlocken (Teerling & al. 1993b). Ein weiteres Problem ist, dass solche Acetate schnell verdunsten und nur für kurze Zeit auf der Oberfläche der Sinnesorgane potenzieller Angreifer verbleiben. Nicht untersucht ist, ob sie eventuell durch Umesterung, durch Freisetzung von Essigsäure oder durch andere Mechanismen schädigend wirken. Denkbar wäre hier auch eine ungünstige Beeinflussung der Epicuticula der Sensillen oder der im Sensilleninneren enthaltenen Pheromon-Bindungsproteine. Bei den Vertretern der Unterordnung Tubulifera wird die Handhabung des Wehrsekrettropfens besonders unterstützt durch einen Tubus, der in Extremfällen (beispielsweise bei Leeuwenia gladiatrix) fast die Hälfte der Körperlänge ausmachen kann. Mit diesem Tubus kann der Wehrsekrettropfen sehr geschickt über den Kopf hinweg gerichtet, auf sichere Entfernung, appliziert werden. Eigene Beobachtungen und die anderer Autoren (beispielsweise Howard & al. 1987) zeigen, dass bei allen bisher untersuchten Tubulifera der Sekrettropfen, wenn er nicht genutzt wurde, sorgfältig wieder „eingezogen“ wird.Defensive secretions of 30% of the investigated thrips species consist of mixtures of long chained saturated and unsaturated aliphatic esters of acetic and butyric acids, sometimes dissolved in alkanes. The mixtures can provide a long-lasting liquid surface coating with a very low vapour pressure and are used to make potential predators with olfactory sense “blind”. There are many ways to get lower volatility, longer durability, and more persistence of surface wetting. For each solution to make an optimal mixture one or more thrips species were found to use it. In one species highly volatile iridoids are acting as allomones additionally

Parthenogenesis under influence of microbes in Thysanoptera

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.Several thrips species were tested for the presence of parthenogenesis-inducing bacteria of the genus Wolbachia using primers amplifying either the 16S rDNA gene or the ftsZ gene. Tested species show either arrhenotoky (Frankliniella occidentalis, Echinothrips americanus, Gynaikothrips ficorum, Suocerathrips linguis) or thelytoky (Hercinothrips femoralis, Parthenothrips dracaenae). In contrast, Thrips tabaci reproduces by arrhenotoky in some areas and by thelytoky in others. The thelytokous thrips species H. femoralis and P. dracaenae possess Wolbachia, and the presence of the bacterium in H. femoralis was shown to cause thelytokous reproduction since male offspring could be generated by treating females with antibiotics. Males copulated with females and sperm was found in the spermathecae of females. The arrhenotokous species E. americanus, G. ficorum, and S. linguis also have Wolbachia, but the bacterium was not detected in F. occidentalis and T. tabaci

New strategies for plant protection services : molecular and visual online-identification of potential Tospovirus vectors

Die Ordnung der Thysanoptera, die auch als Blasenfüße oder Fransenflügler bekannt sind, zählen zu den bedeutendsten Virusüberträgern im Gemüse- und Zierpflanzenbau. Die Erforschung ihrer taxonomischen Stellung, ihrer anatomischen und histologischen Strukturen, ihrer Entwicklung, sowie ihrer genetischen und molekularen Besonderheiten sind äußerst wichtig. Bei den Thysanoptera sind allein aufgrund des weltweiten Pflanzentransfers die Angaben von Artenzahlen für einzelne Länder reine Momentaufnahmen. So gelang es Frankliniella occidentalis sich innerhalb von 2 Jahrzehnten flächendeckend in Europa auszubreiten (KIRK & TERRY 2003). Eine schnelle und optimale Anpassung von Identifikationsmöglichkeiten wird somit immer wichtiger, da lokale Bestimmungshilfen nicht mehr ausreichend sind. Die bislang praktizierte Nutzung des „Senior Expert Services (SES)“ ist biologisch terminiert und sollte durch zukunftsorientierte Projekte abgesichert werden. 2005 war es noch möglich auf dieser Basis Ceratothripoides claratris (SES: RICHARD ZUR STRASSEN) zu identifizieren und diese Art als neuen Vektor zu erkennen (PREMACHANDRA et al. 2005). Ob diese Erkenntnis in einigen Jahren noch schnell und exakt gewonnen werden kann, wird von heutigen Entscheidungsträgern zu verantworten sein.A new multivariate Lucid-Key “Pest thrips of the world” is available. The CD-ROM includes a visual and molecular online-identification system based on restriction fragment length polymorphism of the ITS1 and ITS2 region. A further addition is an information database of pest thrips. The visual system is programmed with LucID 2.1 developer kit. The online-identification is based on a phpdatabase, which contains DNA-products and fragment lengths after the use of 4 primer pairs and 5 restriction enzymes

Computergestützte Identifikation - ein Update dichotromer Bestimmungsschlüssel oder doch mehr? - Beispiel: Fransenflügler (Insecta: Thysonaoptera, Thripse).

Weltweit sind über 5500 Thrips-Arten bekannt, von denen ca. 100 bis 150 als ökonomisch bedeutsam eingestuft werden. Über 10 Arten sind gefährliche Vektoren von Tospoviren und schädigen zahlreiche Pflanzen. Ihre Identifikation stellt aufgrund der beschriebenen Situation taxonomischer Forschung vor allem in Europa eine Herausforderung für kommende Generationen dar. Ein möglicher Weg der Konservierung des taxonomischen Wissens der noch verfügbaren Experten besteht in der Erstellung geeigneter Identifikationssoftware in Kombination mit effektiven molekularen Ansätzen der Art-Diagnostik. Im Bereich der Thysanopteren hat sich die Nutzung von LucID2.21 und die Untersuchung der ribosomalen DNA mittels ITS-RFLP Analyse bewährt. Für die Auswertung der molekularen Ergebnisse wird eine Datenbank (SQL & PHP) als eleganter Weg für die online-Auswertung der gewonnenen DNA-Produkte und Fragmentmuster vorgestellt.Stichwörter Thripse, Identifikation, Lucid, Automontage, ITS-RFLP.About 5500 species of thrips are currently recognized worldwide and approx. 100 to 150 species are classified as economic importantly. There are now about 10 dangerous species of thrips known to carry Tospoviruses and damage a wide range of plants. Their identification represents primarily a challenge due to the described situation of taxonomic research for future generations in Europe. A possible way of the preservation of the taxonomic knowledge of the still available experts consists in the construction of suitable identification software into combination with effective molecular techniques for species diagnostics. Within the order Thysanoptera the identification software package LucID2.21 and the analysis of the rDNA (ITS-RFLP) lead fast to an exact diagnosis of pest thrips. The processing of the molecular results (primer pair, restriction enzyme, DNA product and fragment lengths) is carried out online with the help of a database (SQL & PHP).Keywords Thripse, Identifikation, Lucid, Automontage, ITS-RFLP

Host genetic factors associated with the range limit of a European hantavirus

The natural host ranges of many viruses are restricted to very specific taxa. Little is known about the molecular barriers between species that lead to the establishment of this restriction or generally prevent virus emergence in new hosts. Here, we identify genomic polymorphisms in a natural rodent host associated with a strong genetic barrier to the transmission of European Tula orthohantavirus (TULV). We analysed the very abrupt spatial transition between two major phylogenetic clades in TULV across the comparatively much wider natural hybrid zone between evolutionary lineages of their reservoir host, the common vole (Microtus arvalis). Genomic scans of 79,225 single nucleotide polymorphisms (SNPs) in 323 TULV-infected host individuals detected 30 SNPs that were consistently associated with the TULV clades CEN.S or EST.S in two replicate sampling transects. Focusing the analysis on 199 voles with evidence of genomic admixture at the individual level (0.1–0.9) supported statistical significance for all 30 loci. Host genomic variation at these SNPs explained up to 37.6% of clade-specific TULV infections. Genes in the vicinity of associated SNPs include SAHH, ITCH and two members of the Syngr gene family, which are involved in functions related to immune response or membrane transport. This study demonstrates the relevance of natural hybrid zones as systems not only for studying processes of evolutionary divergence and speciation, but also for the detection of evolving genetic barriers for specialized parasites

Fortpflanzungsstrategie und Variabilität phänotypischer Merkmale bei ausgewählten Vertretern der Thysanoptera (lnsecta)

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Structured lipids on a coccid wax (Coccoidea, Eriococcidae)

Maßgeschneiderte Triglyceride, die aus zwei kurzkettigen und einem langkettigen Acylrest bestehen, werden seit einigen Jahren als so genannte Designer-Lipide produziert, vorwiegend für den Einsatz in Medizin und Diätik. Zunehmend finden entsprechende Triglyceride aber auch als Zusatzstoffe für Nahrungsmittel Verwendung, um deren physikochemische Eigenschaften gezielt zu verändern. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass eine Schildlausart solche Triglyceride ebenfalls funktionell einsetzt. Die Weibchen von Callococcus banksiae (MASKELL) umgeben sich, wie für Schildläuse nicht ungewöhnlich, mit einer Masse aus Wachsfäden. Diese Masse bedeckt zeitweise die Äste des ostaustralischen Kanuka-Strauches (Kunzea ericoides). Im Gegensatz zu den Wachsausscheidungen anderer australischer Schildläuse, meiden fouragierende Ameisen das Wachs von C. banksiae. Das hängt damit zusammen, dass die Wachsfäden dieser Art aufgrund ihrer besonderen Zusammensetzung „klebrig“ sind. Außerdem interessant ist, dass sich Thysanopteren der Art Teuchothrips fuscipennis (MOULTON) (Phlaeothripidae) in der Umgebung der Schildläuse und im Wachs aufhalten. Sie können sich frei und problemlos auf dem Wachs bewegen ohne festzukleben.banksiae (Maskell) (Coccoidea, Eriococcidae). These waxy masses, measuring up to 10mm in diameter, are sometimes abundant in eastern Australia on the stems of the host plant (Kunzea ericoides), and the wax is of interest biologically for two reasons. First, unlike many coccid species that secrete waxy coverings, ants do not attend C. banksiae despite often walking near them on the plant stems. Second, a particular species of thrips, Teuchothrips fuscipennis (Moulton) (Phlaeothripidae) breeds beneath the waxy mass, and the larvae and adults move quickly and freely between the wax filaments without adhering in any way. The wax surface is the subject of current investigations, for which this report on taylor-made triglycerides provides a base