Male sex pheromone of Rhagoletis cerasi L. (Diptera, Tephritidae): Factors affecting release and response and its role in the mating behavior 1

Laboratory and field observations and experiments confirm previous field‐cage findings that caged males of Rhagoletis cerasi attract virgin females of the same species while no attraction of males to males, females to females, or males to females could be detected. The observed attraction is due to a volatile sex pheromone released by mature males, attracting receptive mature (4 or more days old) females. Maximum female response was observed around the 10th day after emergence, under laboratory conditions. Females showed a daily rhythm of response, with a maximum between the 7th and 9th hour of an 18 h photophase in the laboratory and an observed response around noon under field conditions. Before and after this time, very low or no response was observed. The males seem to release the pheromone at about the same time that females respond. The response of females was positively correlated with the number of males per cage, at least within the range tested (10–150 males per cage). The females lose their responsiveness for some days after mating. Those mated when they were immature (2–4 days old), exhibited full responsiveness already 7–11 days after mating. Those mated later, at the beginning of their maturation (6–7 days old), even two weeks after mating showed a responsiveness to the pheromone coresponding to only 1/3 that of virgin females of the same age. In connection with other findings, it was concluded that R. cerasi is an oligogamous species and that the high mating frequency observed in the laboratory is an artifact of forced matings, reflecting weak female resistance to repeated mating attempts of males under laboratory conditions. The male sex pheromone seems to be only one of the factors responsible for successful mating, serving mainly to attract receptive females to the meeting points of mating on the host plants, where males concentrate. Zusammenfassung Das männliche Sexualpheromon bei Rhagoletis cerasi L. (Diptera, Tephritidae): Faktoren, die seine Freisetzung und Wirkung beeinflussen sowie seine Rolle beim Sexualverhalten der Fliegen Labor‐ und Freilandbeobachtungen und Versuche zeigten, daß in Gruppen gehaltene Männchen von R.cerasi unbegattete Weibchen anlockten. Dagegen konnte keine Anlockung von Männchen zu Männchen, Weibchen zu Weibchen oder Weibchen zu Männchen beobachtet werden. Die beobachtete Anlockung ist auf ein volatiles Sexualpheromon zurückzuführen, das von sexuell reifen Männchen produziert wird und rezeptive, reife (4 oder mehr Tage alte) Weibchen anlockt. Unter Laborbedingungen reagierten die Weibchen am stärksten um den 10. Tag nach dem Schlupf, und zwar nach einem bestimmten Tagesrhythmus. Im Labor war die Reaktion zwischen der 7. und 9. Stunde einer 18 stündigen Photoperiode am stärksten, im Freiland während der Mittagszeit. Vor oder nach diesem Zeitpunkt wurden keine oder sehr schwache Reaktionen beobachtet. Es scheint, daß die Männchen das Pheromon in der gleichen Zeitspanne freisetzen, in der die Weibchen reaktionsfähig sind. Es bestand eine positive Korrelation zwischen der Reaktion der Weibchen und der Anzahl der Männchen pro Käfig. Nach der Begattung verloren die Weibchen ihre Reaktionsfähigkeit. Zwangsbegattete, bei der Begattung 2–4 Tage alte, unreife Weibchen entwickelten ihre volle Reaktionsfähigkeit erst 7–11 Tage nach der Kopulation. Weibchen, die am Anfang ihrer Reife (6–7 Tage alt) begattet wurden, zeigten dagegen noch 2 Wochen danach nur 1/3 der Reaktionsfähigkeit virginer Weibchen derselben Altersgruppe. In Verbindung mit anderen Beobachtungen wurde die Schlußfolgerung gezogen, daß R. cerasi zu den oligogamen Arten gehört, und daß die im Labor beobachtete hohe Kopulationsfrequenz auf Zwangskopulationen zurückzuführen ist bzw. auf den schwachen Widerstand der Weibchen auf die wiederholten Kopulationsversuche der Männchen unter Laborbedingungen. Das Sexualpheromon scheint nur einer der Faktoren zu sein, die zur Kopulation führen. Es dient hauptsächlich dazu, empfängliche Weibchen zu den Kopulationstreffpunkten auf Wirtspflanzen zu locken, wo Männchen sich ansammeln.