Identification of chemical imposition stimulants for the diamondback moth, Plutella xylostella , present in three species of Brassicaceae

Plant chemicals in three cruciferous crop species, Brassica napus L., B. juncea (L.) Czerniak, and Sinapis alba L., that stimulate oviposition in the diamondback moth, Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae) were investigated in laboratory bioassays. Aerial portions of 4‐ to 6‐week‐old plants were extracted and fractionated using ion‐exchange liquid chromatography. The oviposition stimulants were identified as glucosinolates, which are found in all Brassicaceae species. Activity of extracts was largely eliminated by treatment with myrosinase or sulphatase, enzymes which degrade glucosinolates. Reference standards of the same glucosinolates and in the same concentrations as in the extracts were equally stimulatory. A test with eight different glucosinolates demonstrated that the moths do not discriminate between glucosinolates with different side‐chain structures. However, in tests using allylglucosinolate the oviposition response was dose‐dependent. One of the species tested, S. alba , contained a possible oviposition deterrent. RÉSUMÉ Identification des stimulants chimiques d'oviposition chez la teigne des crucifères , Plutella xylostella Les produits chimiques trouvés dans trois espèces de crucifères cultivées, Brassica napus L., B. juncea (L.) Czerniak, et Sinapis alba L., qui stimulent l'oviposition chez la teigne des crucifères, Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae) ont été examinés. La partie aérienne des plants âgés de 4 à 6 semaines a été extraite avec le methanol bouillant à 80%, le methanol pur, et l'éther. La concentration par filtration sur célite a donné comme resultat un ‘extrait aqueux’. Le materiel restant sur la célite a été dissout avec hexane pour donner un ‘extrait lipophillique’. L'extrait aqueux a été fractionné à l'aide de la chromatographic liquide sur échangeur d'ion pour donner trois fractions: neutre, cationique, et anionique. Les extraits et les fractions ont été ajustés à 1 g poids frais de tissu de plant par ml, appliqués sur du papier filtre, et exposés aux papillons femelles dans les essais de choix d'oviposition. L'oviposition a été stimulée fortement en présence de l'extrait aqueux, la fraction anionique, et quelque sous‐fractions anioniques. Plus tard, il a été déterminé que ces derniers contenaient des glucosinolates. Chez les trois espèces de crucifères, les stimulants d'oviposition ont été identifiés comme étant des glucosinolates, que l'on retrouve dans toutes les espèces de crucifères. L'activité des extraits a été éliminée en grande partie par traitement avec myrosinase ou sulphatase, des enzymes qui dégradent spécifiquement les glucosinolates. Des standards de references des mêmes glucosinolates et aux même concentrations que dans les extraits ont eu également un effet stimulant. Un essai avec huit glucosinolates differentes à une concentration de 50 μg/ml appliquées sur du papier filter à 3.2 μg/cm 2 a démontré que les papillons ne discriminent pas entre les glucosinolates possédant des chaînes secondaires differentes. Par contre, dans les essais utilisant l'allylglucosinolate, la réponse d'oviposition a été dépendente de la dose. S. alba a semblé contenir un inhibiteur de l'oviposition, qui est retrouvé dans l'extrait aqueux mais non pas dans la fraction anionique.