Effects of sublethal attack by a sucking insect, Hyalymenus tarsatus, on Sesbania drummondii seeds: Impact on some seed traits related to fitness (original) (raw)

Écoscience, 2002

Abstract

ABSTRACT Developing seeds of Sesbania drummondii are attacked by nymphs and adults of the bug Hyalymenus tarsatus (Heteroptera: Alydidae), which kill some seeds and weaken others. Parasitism by this piercing-sucking insect reduced the resources for the future seedling and affected seed physiology, including dormancy and exudation of allelochemicals of imbibing seeds. Seeds attacked by H. tarsatus had reduced mass (20-80% reduction, depending on intensity of attack). Heavy attack led to irregular shape, changes in seed coat color, and disruption of dormancy. While intact seeds did not imbibe during a 48-hour test in water, a high proportion of bug-attacked seeds germinated, from 51 to 94%, depending on intensity of attack. Attack by H. tarsatus also affected accumulation of allelochemicals and their exudation by imbibing seeds. There were no quantitative differences in proanthocyanidin content between exudates of attacked and unattacked seeds. In contrast, concentrations of total condensed tannins were higher in exudates of attacked seeds on the third day of imbibition. This change may reflect induction of chemical defenses by herbivore attack and/or a mechanism to restore seed coat impermeability. Although difficult to quantify, effects of sublethal attack by this sucking insect on the seed bank are likely to have important consequences for the demography of S. drummondii, a short-lived perennial in habitats where conditions for recruitment are variable and unpredictable among years. Résumé : Les graines en développement de Sesbania drummondii sont attaquées par les nymphes et les adultes de Hyalymenus tarsatus (Hétéroptère : Alydidae), qui peut soit les détruire soit les altérer partiellement. Le parasitisme des graines par cet insecte réduit la quantité de ressources disponibles aux plantules mais influe aussi sur la physiologie des graines, comme la dormance et la production de substances allélochimiques. L'attaque des graines par H. tarsatus entraîne une réduction de leur masse (20-80 % de réduction selon le degré d'attaque). Les attaques répétées entraînent des changements dans la forme et la couleur des graines et provoquent la rupture de dormance. Alors que les graines intactes restent imperméables durant des tests d'imbibition de 48h, une grande proportion des graines attaquées germent rapidement (entre 51 et 94 % des graines, selon le degré d'attaque). Les attaques par H. tarsatus peuvent aussi affecter l'accumulation de substances allélochimiques et leur exsudation au cours de l'imbibition des graines. Il n'y a cependant pas de différence dans le contenu en proanthocyanidines entre les exsudats des graines attaquées et des graines saines. Par contre, la concentration en tannin condensés totaux est plus élevée chez les graines attaquées lors du troisième jour de l'imbibition. Ce changement dans la teneur en tanins condensés totaux peut refléter l'induction de défenses chimiques suite à l'attaque par un phytophage et / ou un mécanisme pour restaurer l'imperméabilité du tégument. Bien que difficiles à quantifier, les effets de ces attaques sublétales par des insectes suceurs sur le stock de graines au sol doivent être importants sur la démographie de S. drummondii, espèce pérenne à cycle de vie court occupant des habitats où les conditions pour le recrutement fluctuent entre années. Mots-clés : Prédation des graines, taille des graines, dormance, banque de graines, protection des plantules, tannins conden-sés, défense induites, Sesbania drummondii, légume, Hyalymenus tarsatus, Alydidae. 1 Rec. 2001-03-19; acc. 2001-12-29.

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