Photosensitivity and spectral response of boll weevils reared on natural host and artificial larval diets supplemented with carotenoids

Photosensitivity and spectral responsiveness of adult male boll weevils, Anthonomus grandis Boh. (Col., Curculionidae), reared on its host plant, cotton ( Gossypium hirsutum L.), the artificial larval diet used in mass rearing and the artificial larval diet supplemented with a carotenoid vitamin A precursor were determined by an electrophysiological technique, the electroretinogram (ERG). In general, the shape of the ERG was similar for each group of weevils. The number of quanta needed to elicit a criterion response of 0.2 mV was significantly greater for weevils reared on the artificial larval diet than for those insects reared on their natural host plant. Addition of the vitamin A precursors, β‐carotene or retinyl palmitate, to the artificial diet decreased the number of quanta necessary for a criterion response. Responsiveness of artificial diet‐reared weevils to monochromatic light of 480 nm to 600 nm at 3 stimulus intensities was significantly lower for each wavelength than for weevils reared on their host plant. ERGs of weevils reared on the artificial diet + β‐carotene (160 mg/l) were not significantly different from weevils reared on their natural host plant at any wavelength or stimulus intensity tested. ERGs elicted by a white light stimulus approximating ambient illuminances during peak boll weevil field activity were significantly larger for weevils reared on a carotenoid‐supplemented artificial larval diet than those reared on the unsupplemented diet. The ERG results correlate well with behavioral responses in the field of weevils reared in the laboratory on the artificial diet. Zusammenfassung Photosensitivität und spektrale Reaktion von Anthonomus grandis Boh. (Col., Curculionidae) bei Zucht auf der Wirtspflanze und bei Zucht auf durch Karotinoide angereichertes Kunstfutter Die Bestimmung der Photosensitivität und der spektralen Reaktion von adulten männlichen Baumwollkapselkäfern, die auf Baumwolle, Gossypium hirsutum L. (= Wirtspflanze), auf Kunstfutter, welches zur Massenzucht verwendet wird oder auf Kunstfutter, angereichert mit einer Karotinoid Vitamin A‐Vorstufe, gezüchtet wurden, erfolgte mit Hilfe des Elektroretinogramms (ERG). Allgemein ist die Form des ERG's für jede dieser Käfergruppen ähnlich. Die Zahl der Quanten, die nötig waren, um eine Reaktion von 0,2 mV hervorzurufen, war für Käfer, die auf Kunstfutter gezüchtet wurden, signifikant größer als für solche, die auf ihrer Wirtspflanze gehalten wurden. Die Zugabe von Vitamin A‐Vorstufen, β‐Karotinoid oder Retinyl‐Palmitat zum Kunstfutter reduzierte die Quantenzahl, die notwendig war, um eine Reaktion zu messen. Die Empfänglichkeit der auf Kunstfutter gehaltenen Käfer für monochromatisches Licht (480 nm bis 600 nm Wellenlänge bei 3 Reizintensitäten) war für jede Wellenlänge signifikant niedriger als für Käfer, die auf natürlichem Futter gezüchtet wurden. ERG's für Käfer, die auf Kunstfutter + β‐Karotinoid (160 mg/l) gehalten wurden, unterschieden sich bei allen getesteten Wellenlängen nicht signifikant von denjenigen der Käfer, die natürliches Futter erhielten. ERG's, die durch Weißlicht‐Reize hervorgerufen wurden, welche annähernd der Umgebungsbeleuchtung zum Höhepunkt der Freilandsaktivität der Käfer entsprachen, waren für Käfer, die auf angereichertem Kunstfutter gezüchtet wurden, signifikant größer als für solche auf nichtangereichertem Kunstfutter. Die Ergebnisse der ERG's korrelieren gut mit dem im Freiland beobachteten Verhaltensmuster der im Labor auf Kunstfutter gezüchteten Käfer.