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Immigration of the brown planthopper, Nilaparvata lugens , exhibiting various responses to density in relation to wing morphism
Author(s) -
Iwanaga Kyoko,
Tojo Sumio,
Nagata Toru
Publication year - 1985
Publication title -
entomologia experimentalis et applicata
Language(s) - German
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.765
H-Index - 83
eISSN - 1570-7458
pISSN - 0013-8703
DOI - 10.1111/j.1570-7458.1985.tb03505.x
Subject(s) - brown planthopper , delphacidae , wing , homoptera , biology , planthopper , botany , pest analysis , population density , population , zoology , genetics , hemiptera , physics , demography , gene , thermodynamics , sociology
Considerable inherent variations in the relation between macropterous and brachypterous wing forms, and nymphal density were found in field populations of the brown planthopper, Nilaparvata lugens Stål (Homoptera: Delphacidae), collected from various locations in Japan. When compared under uniform laboratory rearing conditions, most of the female populations exhibited higher ratios of macropters with increasing nymphal density, but some showed extremely high proportion of brachypters and the others were highly macropterous, over broad ranges of density. These results indicate the possibility that the planthoppers in Japan, which are known not to persist in winter, are derived from different migration sources. About ten generations of successive selection for brachyptery from a population showing usual density‐dependent wing morphism generated populations similar to highly brachypterous ones mentioned above. Genetic analysis of the inheritance of wing morphism revealed that brachyptery in the females was controlled by a single pair of dominant alleles. However, in the males wing forms did not segregate so clearly in the crossing experiments. This suggests that wing morphism in N. lugens is under sex‐limited inheritance. Zusammenfassung Einwanderung von Nilaparvata lugens mit unterschiedlicher Reaktion auf Populationsdichte bei der Flügelausbildung In Feldpopulationen von Nilaparvata lugens Stål., welche in verschiedenen Regionen Japans gesammelt wurden, bestand in der Beziehung zwischen makropteren bzw. brachypteren Flügelformen und der Larvendichte eine beträchtliche Variation. Unter einheitlichen Zuchtbedingungen im Laboratorium stieg der Makropterenanteil bei den meisten Weibchenpopulationen mit steigender Temperatur; bei einigen Populationen hingegen war entweder der Brachypterenanteil oder der Makropterenanteil extrem hoch und zwar über weite Dichtebereiche. Dies deutet auf die Möglichkeit hin, dass die Zikade in Japan, wo sie bekanntlich nicht überwintert, jeweils aus verschiedenen Quellen einwandert. Wenn eine Population mit der üblichen dichteabhängigen Flügelausbildung 10 Generationen lang auf Brachypterie selektioniert wurde, entstanden Populationen, die den erwähnten hochbrachypteren Populationen aus dem Feld glichen. Die genetische Analyse der Vererbung der Brachypterie ergab, dass bei Weibchen ein einzelnes dominantes Allel verantwortlich ist. Bei Männchen dagegen trennten sich bei Kreuzungsexperimenten die Flügelformen nicht so klar. Dies deuted auf Unterschiede zwischen den Geschlechtern bei der Vererbung der Flügelformen.