Spider predation on a mirid pest in Japanese rice fields

Spiders are common generalist predators, and understanding their potential in biological control is important for the development of integrated pest management programs. In this study, predation by three groups of spiders on the mirid bug Stenotus rubrovittatus (Hemiptera: Miridae) in rice paddies was investigated using DNA-based gut-content analysis. A laboratory feeding study revealed that the detection half-lives of bug DNA in the spider gut at 25 °C was 3.4 days for Lycosidae and 1.5 days for Tetragnathidae. Individual spider predation on the mirid bug was investigated by detecting DNA of prey in field-collected spiders. In total, 1199 spiders were assayed from three spider groups: Pirata subpiraticus (Lycosidae), Tetragnatha spp. (Tetra-gnathidae), and Pachygnatha clercki (Tetra-gnathidae), which each differ in their preferred microhabitat as well as their predatory habits. Detection rates of prey DNA in spiders increased significantly with the density of prey across all spider groups. P. subpiraticus and Tetragnatha spp. predation showed a better fit to a saturated response curve to increasing prey density, while P. clercki showed a simple linear relationship with prey density. Densities of alternative prey species did not affect the detection rates of mirids. These results suggest that predation on pests by generalist predators in an agroecosystem is affected not only by prey abundance but also by predator preference for specific prey. Predator preference is therefore an important factor to consider when estimating the role of natural enemies as biological control agents.

ZusammenfassungSpinnen gehören zu den weitverbreiteten generalistischen Prädatoren und das Verständnis ihres Potenzials zur biologischen Kontrolle ist wichtig für die Entwicklung von integrierten Schädlingsbekämpfungsprogrammen. In dieser Studie wurde die Prädation durch drei Gruppen von Spinnen auf die Weichwanze Stenotus rubrovittatus (Hemiptera: Miridae) in Reisfeldern unter Verwendung einer DNA-basierten Darminhaltsanalyse untersucht. Eine Fütterungsuntersuchung im Labor ließ erkennen, dass die Halbwertszeiten für die Erfassung der Wanzen-DNA in den Spinnendärmen bei 25 °C für Lycosidae bei 3.4 Tagen und für Tetragnathidae bei 1.5 Tagen lag. Die individuelle Prädation der Spinnen auf die Weichwanzen wurde untersucht, indem die DNA der Beute bei Spinnen festgestellt wurde, die im Freiland gesammelt wurden. Insgesamt wurden 1.199 Spinnen aus drei Spinnengruppen gesammelt: Pirata subpiraticus (Lycosidae), Tetragnatha spp. (Tetragnathidae) und Pachygnatha clercki (Tetragnathidae), die sich in ihren präferierten Mikrohabitaten und in ihren Beutefangmethoden unterscheiden. Die Erfassungsraten der Beute-DNA in den Spinnen nahm bei allen Spinnengruppen signifikant mit der Dichte der Beute zu. Die Prädation von P. subpiraticus und Tetragnatha spp. zeigte bei zunehmender Beutedichte eine gute Übereinstimmung mit einer Sättigungskurve, während P. clercki eine einfache lineare Beziehung zur Beutedichte zeigte. Die Dichten von alternativen Beutearten hatte keinen Effekt auf die Erfassungsraten der Weichwanzen. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass die Prädation durch generalistische Prädatoren in Agrarökosystemen nicht nur durch die Abundanz der Beute, sondern auch durch die Präferenz der Prädatoren für bestimmte Beute beeinflusst wird. Die Präferenz der Prädatoren ist daher ein wichtiger Faktor, der berücksichtigt werden muss, wenn die Rolle der natürlichen Feinde als Mittel für die biologische Kontrolle abgeschätzt wird.