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Office of Scientific and Technical Information

Title: Lekking behavior of Anastrepha Fraterculus (Diptera: Tephritidae)

Abstract

Anastrepha fraterculus (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) displays a lek mating system. Males form groups in which they simultaneously display signals (acoustical, visual, or chemical) to attract females with the purpose of mating. Females visit the lek and choose among signaling and courting males to mate. Scarce information is available in A. fraterculus about the main factors involved in female choice and the behavior of displaying males. This information could be important within the context of pest control programs with a sterile insect technique (SIT) component, because departures from normal sexual behavior caused by artificial rearing could affect males' performance in the field. In this study we assessed A. fraterculus male behavior within the leks and analyzed the importance of behavioral and morphological traits on their copulatory success. The existence of preferred places for lek formation was evaluated in field cages with trees inside and analyzed by dividing the trees in sectors according to a 3-dimensional system. Males were individually weighed, marked, and observed every 15 min. Morphometric and behavioral characteristics of successful and unsuccessful males were compared. Most successful males grouped in a region of the tree characterized by the highest light intensity in the first 2 h of the morning.more » Results showed that pheromone calling activity is positively associated with copulatory success. Copulations were more frequent for males calling inside the lek, indicating that pheromone calling activity and presence in the lek are key factors for copulatory success. A positive association between copulatory success and eye length was found; some characteristics of the face were also associated with copula duration and latency. (author) [Spanish] Anastrepha fraterculus (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) presenta un sistema de apareamiento tipo lek. Los machos forman grupos y, en forma conjunta, emiten senales (acusticas, visuales, o quimicas) para atraer a las hembras con el proposito de aparearse. Las hembras visitan el lek y eligen entre los machos para copular. La informacion acerca de los principales factores involucrados en la eleccion de la hembra y de la influencia del comportamiento de los machos en los leks en esta eleccion es escasa para A. fraterculus . Esta informacion es importante en el contexto de programas de control que incluyen la Tecnica del Insecto Esteril. En el presente estudio se evaluo el comportamiento sexual de machos de A. fraterculus dentro de los leks, y la asociacion de su comportamiento y de rasgos morfometricos con el exito copulatorio. El lugar preferido de agrupamiento de los machos fue evaluado en jaulas de campo con arboles en su interior y dividiendo el arbol en sectores de acuerdo a un sistema de tres dimensiones. Los machos fueron individualmente pesados, marcados y observados cada quince minutos. Luego de finalizado el ensayo se midieron los rasgos morfometricos. El mayor exito correspondio a machos agrupados en una region del arbol caracterizada por tener la mayor intensidad de luz en las dos primeras horas de la manana. Los resultados mostraron que la actividad de llamado con feromonas esta asociada con el exito copulatorio. Las copulas fueron mas frecuentes para machos que llamaron dentro del lek, indicando que la actividad de llamado con feromonas y la presencia dentro del lek son factores importantes en la obtencion de la copula. Los analisis morfometricos revelaron una asociacion positiva entre el exito copulatorio y el largo del ojo, y que algunas caracteristicas de la cara estan asociadas ademas con la duracion de la copula y la latencia. (author)« less

Authors:
; ;  [1]; ; ; ;  [2];  [3];  [4]
  1. Instituto de Genetica, Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria, Castelar CC 25, 1712 Castelar (Argentina)
  2. Departamento de Ecologia, Genetica y Evolucion, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, 1428 Buenos Aires (Argentina)
  3. Estacion Experimental Agroindustrial Obispo Colombres, Tucuman (Argentina)
  4. Comision Nacional de Energia Atomica, Buenos Aires (Argentina)
Publication Date:
OSTI Identifier:
20942922
Resource Type:
Journal Article
Resource Relation:
Journal Name: Florida Entomologist; Journal Volume: 90; Journal Issue: 1; Other Information: Country of input: International Atomic Energy Agency (IAEA); DOI: 10.1653/0015-4040(2007)90[154:LBOAFD]2.0.CO;2; Proceedings of a 5-year FAO/IAEA Coordinated Research Project on Fruit Fly Quality, Control, and Behavior; Spanish abstract translation provided by the authors; 47 refs, 2 figs, 3 tabs
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
60 APPLIED LIFE SCIENCES; ANASTREPHA; MASS REARING; MATING; PERFORMANCE; PEST CONTROL; PHEROMONE; STERILE MALE TECHNIQUE; TREES

Citation Formats

Segura, D., Petit-Marty, N., Cladera, J., Sciurano, R., Calcagno, G., Gomez Cendra, P., Vilardi, J., Vera, T., and Allinghi, A. Lekking behavior of Anastrepha Fraterculus (Diptera: Tephritidae). United States: N. p., 2007. Web. doi:10.1653/0015-4040(2007)90[154:LBOAFD]2.0.CO;2; PROCEEDINGS OF A 5-YEAR FAO/IAEA COORDINATED RESEARCH PROJECT ON FRUIT FLY QUALITY, CONTROL, AND BEHAVIOR; SPANISH ABSTRACT TRANSLATION PROVIDED BY THE AUTHORS; 47 REFS, 2 FIGS, 3 TABS.
Segura, D., Petit-Marty, N., Cladera, J., Sciurano, R., Calcagno, G., Gomez Cendra, P., Vilardi, J., Vera, T., & Allinghi, A. Lekking behavior of Anastrepha Fraterculus (Diptera: Tephritidae). United States. doi:10.1653/0015-4040(2007)90[154:LBOAFD]2.0.CO;2; PROCEEDINGS OF A 5-YEAR FAO/IAEA COORDINATED RESEARCH PROJECT ON FRUIT FLY QUALITY, CONTROL, AND BEHAVIOR; SPANISH ABSTRACT TRANSLATION PROVIDED BY THE AUTHORS; 47 REFS, 2 FIGS, 3 TABS.
Segura, D., Petit-Marty, N., Cladera, J., Sciurano, R., Calcagno, G., Gomez Cendra, P., Vilardi, J., Vera, T., and Allinghi, A. Thu . "Lekking behavior of Anastrepha Fraterculus (Diptera: Tephritidae)". United States. doi:10.1653/0015-4040(2007)90[154:LBOAFD]2.0.CO;2; PROCEEDINGS OF A 5-YEAR FAO/IAEA COORDINATED RESEARCH PROJECT ON FRUIT FLY QUALITY, CONTROL, AND BEHAVIOR; SPANISH ABSTRACT TRANSLATION PROVIDED BY THE AUTHORS; 47 REFS, 2 FIGS, 3 TABS.
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author = {Segura, D. and Petit-Marty, N. and Cladera, J. and Sciurano, R. and Calcagno, G. and Gomez Cendra, P. and Vilardi, J. and Vera, T. and Allinghi, A.},
abstractNote = {Anastrepha fraterculus (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) displays a lek mating system. Males form groups in which they simultaneously display signals (acoustical, visual, or chemical) to attract females with the purpose of mating. Females visit the lek and choose among signaling and courting males to mate. Scarce information is available in A. fraterculus about the main factors involved in female choice and the behavior of displaying males. This information could be important within the context of pest control programs with a sterile insect technique (SIT) component, because departures from normal sexual behavior caused by artificial rearing could affect males' performance in the field. In this study we assessed A. fraterculus male behavior within the leks and analyzed the importance of behavioral and morphological traits on their copulatory success. The existence of preferred places for lek formation was evaluated in field cages with trees inside and analyzed by dividing the trees in sectors according to a 3-dimensional system. Males were individually weighed, marked, and observed every 15 min. Morphometric and behavioral characteristics of successful and unsuccessful males were compared. Most successful males grouped in a region of the tree characterized by the highest light intensity in the first 2 h of the morning. Results showed that pheromone calling activity is positively associated with copulatory success. Copulations were more frequent for males calling inside the lek, indicating that pheromone calling activity and presence in the lek are key factors for copulatory success. A positive association between copulatory success and eye length was found; some characteristics of the face were also associated with copula duration and latency. (author) [Spanish] Anastrepha fraterculus (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) presenta un sistema de apareamiento tipo lek. Los machos forman grupos y, en forma conjunta, emiten senales (acusticas, visuales, o quimicas) para atraer a las hembras con el proposito de aparearse. Las hembras visitan el lek y eligen entre los machos para copular. La informacion acerca de los principales factores involucrados en la eleccion de la hembra y de la influencia del comportamiento de los machos en los leks en esta eleccion es escasa para A. fraterculus . Esta informacion es importante en el contexto de programas de control que incluyen la Tecnica del Insecto Esteril. En el presente estudio se evaluo el comportamiento sexual de machos de A. fraterculus dentro de los leks, y la asociacion de su comportamiento y de rasgos morfometricos con el exito copulatorio. El lugar preferido de agrupamiento de los machos fue evaluado en jaulas de campo con arboles en su interior y dividiendo el arbol en sectores de acuerdo a un sistema de tres dimensiones. Los machos fueron individualmente pesados, marcados y observados cada quince minutos. Luego de finalizado el ensayo se midieron los rasgos morfometricos. El mayor exito correspondio a machos agrupados en una region del arbol caracterizada por tener la mayor intensidad de luz en las dos primeras horas de la manana. Los resultados mostraron que la actividad de llamado con feromonas esta asociada con el exito copulatorio. Las copulas fueron mas frecuentes para machos que llamaron dentro del lek, indicando que la actividad de llamado con feromonas y la presencia dentro del lek son factores importantes en la obtencion de la copula. Los analisis morfometricos revelaron una asociacion positiva entre el exito copulatorio y el largo del ojo, y que algunas caracteristicas de la cara estan asociadas ademas con la duracion de la copula y la latencia. (author)},
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  • We evaluated under semi-natural field cage conditions sexual compatibility and competitiveness of a laboratory strain (LAB) compared to a wild population (TUC) of Anastrepha fraterculus (Wiedemann). The LAB strain is produced under semi-mass rearing conditions at the Estacion Experimental Agroindustrial Obispo Colombres facility (Tucuman, Argentina). Wild flies were obtained at Horco Molle (Tucuman, Argentina) from infested guava fruits. LAB pupae were irradiated ({sup 60}Co) 48 h before adult emergence. The tested doses were 0 (control), 40, 70, and 100 Gy. Twenty-five males and 25 females each of TUC and LAB were released into cages and mating pairs collected. Only 1more » irradiation dose was considered at a time. Females were separated and allowed to lay eggs into artificial fruits to estimate induced sterility from the corresponding hatching rate. Copulation start time did not differ significantly between strains nor among irradiation treatments. Copulation duration showed highly significant differences among irradiation doses, but no differences between strains. The index of sexual isolation (ISI) and the relative sterility index (RSI) indices indicated that LAB and TUC are fully compatible, males from TUC and LAB did not differ in mating competitiveness, and irradiation within the range tested did not affect these indices. Non-irradiated LAB females exhibited higher mating propensity than TUC ones. However, a significant reduction in the female relative performance index (FRPI) index was observed with increasing irradiation dose. The analysis of induced sterility indicated that treatment with 40 Gy reduces male fertility from about 80% to 0.75%, and higher doses produce total sterility. In females, the 40 Gy dose reduces fertility to about 2% and higher doses prevent egg laying. (author) [Spanish] Se evaluo bajo condiciones semi-naturales en jaulas de campo la compatibilidad y la competitividad sexual de una linea de laboratorio (LAB) con respecto a una poblacion salvaje (TUC) de Anastrepha fraterculus (Wiedemann). La linea de laboratorio se produce en condiciones de cria semi-masiva en las instalaciones de la Estacion Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (Tucuman, Argentina). Las moscas salvajes se obtuvieron de frutas infestadas de guayabos en Horco Molle (Tucuman, Argentina). Las pupas de laboratorio fueron irradiadas ({sup 60}Co) 48 horas antes de la emergencia del adulto. Las dosis utilizadas fueron 0 (control), 40, 70, y 100 Gy. Se liberaron 25 machos y 25 hembras de TUC y LAB dentro de las jaulas y se recolectaron las parejas formadas. Solo se considero 1 dosis de irradiacion por vez. Las hembras apareadas fueron separadas y se les permitio poner huevos en frutas artificiales para estimar la esterilidad inducida a traves del porcentaje de eclosion. La hora de inicio de la copula no difirio significativamente entre poblaciones ni entre los tratamientos de irradiacion. La duracion de la copula mostro grandes diferencias entre dosis de irradiacion pero no entre cepas. Los indices ISI (aislamiento) y el RSI (esterilidad relativa) indican que LAB y TUC son totalmente compatibles, los machos de TUC y LAB no difieren en su competitividad y la irradiacion dentro del rango de dosis utilizadas tampoco afecto este indice. Las hembras LAB no irradiadas muestran una mayor propension para el apareamiento que las hembras de TUC. Sin embargo se observo una reduccion significativa del indice FRPI (actuacion relativa de hembras) a medida que se aumenta la dosis de irradiacion. El analisis de la esterilidad inducida indica que con dosis de 40 Gy la fertilidad disminuye del 80% al 0.75%, y con dosis mayores la esterilidad fue total. Las hembras irradiadas con dosis de 40 Gy tienen una fertilidad de aproximadamente 2% y con dosis mayores no ponen huevos. (author)« less
  • The integration of the sterile insect technique (SIT) in the management of the South American fruit fly Anastrepha fraterculus (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) is a promising alternative to chemically-based control in those areas where it is sympatric with Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) or other tephritid species for which the SIT is being used. Implementation of the SIT requires the development of a cost effective mass-rearing protocol. In this work, we present demographic and quality control parameters for the A. fraterculus strain reared at the Estacion Experimental Agroindustrial Obispo Colombres, Tucuman, Argentina. Considering the rearing cage as the reproduction unit, wemore » observed that fecundity is optimal during the first 3 weeks after the onset of oviposition. Fertility was constant during this period. During 2003 and 2004, some improvements were made to the existing rearing protocol, which resulted in increased larval viability, pupal weight, and adult emergence. Current weekly egg production is 1 million per week. These eggs are used to maintain the colony and to assess quality parameters. Finally, research needs leading to improved yields and fly quality are discussed. (author) [Spanish] La integracion de la Tecnica del Insecto Esteril (TIE) en el combate integrado de la mosca Sudamericana de la fruta, Anastrepha fraterculus (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae), es una alternativa interesante para reemplazar al control quimico en aquellas zonas donde esta especie es simpatrica con Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) u otros tefritidos para los que ya se utiliza la TIE. La implementacion de la TIE requiere del desarrollo de un protocolo de cria masiva que sea costo-efectivo. En este trabajo presentamos parametros demograficos y de control de calidad de la cepa criada en la Estacion Experimental Agroindustrial Obispo Colombres, Tucuman, Argentina. Considerando a la jaula de cria como unidad reproductiva, se observo que la fecundidad es optima durante las tres primeras semanas de iniciada la oviposicion y que la fertilidad se mantiene constante durante ese periodo. Durante 2003-2004 se implementaron mejoras en el protocolo de cria existente lo que resulto en un incremento de la viabilidad larvaria, del peso de pupas y del porcentaje de emergencia de adultos. La produccion actual semanal es de un millon de huevos. Los mismos son utilizados para mantener la colonia y realizar distintos estudios de calidad de esta cepa. Por ultimo, se sugieren necesidades de investigacion para alcanzar mejores rendimientos. (author)« less
  • In relation to the application of the sterile insect technique (SIT) for the South American fruit fly Anastrepha fraterculus (Wiedemann), we analyzed the effect on adult fertility of different doses of gamma irradiation and the age of pupae at the time of irradiation. In a first experiment, we applied doses of 50, 70, and 90 Gy to pupae at 24, 48, 72, and 96 h before adult emergence. In a second experiment we irradiated pupae 48 h before emergence with 20, 40, and 60 Gy and estimated male and female fertility and sperm transfer by irradiated males. The results indicatedmore » pupal age at irradiation does not significantly affect male fertility. If males irradiated with 60 Gy are crossed to non-irradiated females the fertility is about 1%. Females irradiated with 40 Gy did not lay eggs independently of the male to which they mated. No significant effects of radiation were observed with respect to the ability of males to transfer sperm. A dose of 70 Gy applied 48 h before adult emergence induces 100% sterility in both males and females. (author) [Spanish] Para la aplicacion de la tecnica del insecto esteril (TIE) en Anastrepha fraterculus (Wiedemann), en este trabajo analizamos el efecto de diferentes dosis de irradiacion gamma y la edad optima de la pupa al momento de la irradiacion. En el primer experimento se evaluaron las dosis de 50, 70, y 90 Gy en pupas de 24, 48, 72, y 96 h antes de la emergencia del adulto. En el segundo experimento se irradiaron pupas 48 h antes de la emergencia con dosis de 20, 40, 60 Gy y se estimo la fertilidad de los machos y las hembras, y la transferencia de espermas por los machos irradiados. Los resultados indicaron que la irradiacion no modifico significativamente la fertilidad de los machos. En las cruzas de machos irradiados a 60 Gy con hembras no irradiadas se observo 1% de eclosion larvaria, mientras que las hembras irradiadas a 40 Gy no pusieron huevos. La irradiacion no afecto significativamente la transferencia de espermas de los machos tratados. Por lo tanto, una dosis de 70 Gy aplicada 48 h antes de la emergencia del adulto induce 100% de esterilidad tanto en machos como en hembras. (a0011uth.« less
  • The South American fruit fly Anastrepha fraterculus (Wiedemann) is one of the most destructive fruit pests in this region, infesting major fruit crops. Implementation of the sterile insect technique (SIT) as part of an area-wide integrated approach against this species requires information on the survival of mass-reared and sterilized insects in the field and their ability to mate with wild females. The survival rates in field cages of both non-irradiated and irradiated laboratory flies were compared with that of wild flies. Both types of laboratory flies survived longer than their wild counterparts over the 8 days under the experimental conditions.more » The irradiation dose (70 Gy) did not affect survival of the laboratory reared flies. Our results improve the prospect of integrating the SIT into the control of A. fraterculus populations in Argentina. (author) [Spanish] Anastrepha fraterculus (Wiedemann), la mosca sudamericana de la fruta, es una de las plagas mas destructivas en la region que infesta a los principales cultivos de frutas. La implementacion de la Tecnica del Insecto Esteril (TIE) como parte de un manejo integrado en areas extensivas contra esta especie requiere ensayos que demuestren que los insectos producidos en forma masiva y esterilizados son capaces de sobrevivir en el campo y aparearse con las hembras silvestres. Se comparo la supervivencia de individuos de una linea de laboratorio, tanto irradiados como no irradiados con la de individuos de una poblacion natural. Los dos tratamientos de moscas de laboratorio sobrevivieron mas tiempo que las salvajes durante los 8 dias y en las condiciones ensayadas. La dosis de radiacion (70 Gy.) no afecto la supervivencia de las moscas criadas en laboratorio. Nuestros resultados mejoran las perspectivas de integrar la TIE en el control de las poblaciones argentinas de A. fraterculus. (author)« less
  • Despite the interest in applying environmentally friendly control methods such as sterile insect technique (SIT) against Anastrepha fraterculus (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae), information about its biology, taxonomy, and behavior is still insufficient. To increase this information, the present study aims to evaluate the performance of wild flies under field cage conditions through the study of sexual competitiveness among males (sexual selection). A wild population from Horco Molle, Tucuman, Argentina was sampled. Mature virgin males and females were released into outdoor field cages to compete for mating. Morphometric analyses were applied to determine the relationship between the multivariate phenotype and copulatory success.more » Successful and unsuccessful males were measured for 8 traits: head width (HW), face width (FW), eye length (EL), thorax length (THL), wing length (WL), wing width (WW), femur length (FL), and tibia length (TIL). Combinations of different multivariate statistical methods and graphical analyses were used to evaluate sexual selection on male phenotype. The results indicated that wing width and thorax length would be the most probable targets of sexual selection. They describe a non-linear association between expected fitness and each of these 2 traits. This non-linear relation suggests that observed selection could maintain the diversity related to body size. (author) [Spanish] A pesar del interes por la aplicacion de metodos de control de bajo impacto ambiental sobre Anastrepha fraterculus (Diptera: Tephritidae), como la Tecnica del Insecto Esteril (TIE), no existe aun informacion suficiente sobre su biologia, taxonomia y comportamiento. Este trabajo tiene como objetivo evaluar el desempeno de moscas en jaulas de campo a traves del estudio de la competitividad sexual entre machos salvajes (seleccion sexual). Para ello, se muestreo una poblacion de Horco Molle, Tucuman (Argentina). En jaulas de campo se liberaron machos y hembras adultos virgenes para evaluar la competicion por el apareamiento. Se midieron ocho rasgos morfometricos en machos exitosos y no exitosos: ancho de la cabeza, ancho de la cara, largo del ojo, largo del torax, largo del ala, ancho del ala, largo del femur y largo de la tibia. Se realizaron analisis morfometricos para determinar la relacion entre el fenotipo multivariado y el exito copulatorio. Para evaluar la seleccion sexual sobre el fenotipo del macho se utilizaron diferentes combinaciones de metodos estadisticos multivariados y analisis graficos. Los resultados demostraron que el ancho de ala y el largo de torax serian los blancos mas probables de seleccion sexual, y describen una asociacion no lineal entre el exito copulatorio y cada uno de estos dos rasgos. Dicha asociacion sugiere que la seleccion observada mantendria la diversidad para el tamano del cuerpo. (author)« less