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Analysis of chemosensory responses of second stage juveniles of Globodera rostochiensis using electrophysiological techniques

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For more content, see Nematologica.

Electrophysiological techniques were developed to obtain recordings of electrical activity from the anterior end of live, second stage juveniles (J2) of Globodera rostochiensis. Sequential exposure of individual J2 to test semiochemicals was also possible using a modified perfusion system. Concentration-dependent responses were obtained from J2 during exposure to 0.1, 1, 10 and 100 mM acetylcholine. The delay before any response was not concentration-dependent. The responses to 10 mM concentrations of several chemicals known to elicit a feeding response in insects were assessed. There was a significant increase in spike activity when J2 were exposed to D-tryptophan but glycine and citric acid elicited no responses. Exposure to D-glutamic acid resulted in a significant increase in spike activity but exposure to the L-isomer gave no response. This was confirmed by sequential exposure of J2 to the L- then to the D-isomer. Exposure to potato root diffusate elicited a response, whereas a non-host root diffusate from sugar beet and female secretory-excretory (S-E) product caused no change in activity.

Die Analyse chemosensorischer Reaktionen von Juvenilen des zweiten Stadiums von Globodera rostochiensis mit elektrophysiologischen Techniken - Zur Gewinnung von Informationen über die elektrische Aktivität des Vorderendes von Juvenilen des zweiten Stadiums (J2) von Globodera rostochiensis wurden elektrophysiologische Untersuchungsmethoden entwickelt. Aufeinander folgende Behandlungen einzelner J2 zur Prüfung von Semiochemikalien wurden auch durch ein verändertes Perfusionssystem erreicht. Bei der Behandlung von J2 mit 0.1, 1, 10 und 100 mM Acetylcholin wurden konzentrationsabhängige Reaktionen erzielt. Die Verzögerung vor dem Sichtbarwerden einer Reaktion war dagegen nicht konzentrationsabhängig. Es wurden auch die Reaktionen auf 10 mM Konzentrationen mehrerer Substanzen geprüft, die bei Insekten eine Nahrungsaufnahme auslösen. Bei D-Tryptophan trat eine deutliche Erhöhung der Spitzenaktivität ein, bei Glycin und Zitronensäure erfolgte keine Reaktion. Eine Behandlung mit DGlutaminsäure erhöhte die Spitzenaktivität deutlich, nicht jedoch das L-Isomer. Diese Beobachtung wurde bestätigt, wenn man die J2 erst dem L- und anschließend dem D-Isomer aussetzte. Die Behandlung mit Kartoffelwurzel-Ablaufwasser rief eine Reaktion hervor, nicht aber Wurzelextrakte des Nichtwirtes Zuckerrübe und Produkte des sekretorisch-exkretorischen Systems von Weibchen.

Affiliations: 1: Entomology and Nematology Department, IACR-Rothamsted, Harpenden, Herts, AL5 2JQ; 2: Institute of Biological Sciences, University of Wales, Aberystwyth, Ceredigion SY23 3DA, UK


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