Molecular gut-content analysis of a predator assemblage reveals the effect of habitat manipulation on biological control in the field

Habitat manipulation in agroecosystems can influence predator–prey interactions. In this study, we collected foliar predators from field potato plots with different mulch treatments and assayed them for DNA of the target prey, Leptinotarsa decemlineata (Say), using species-specific primers. Concurrently, L. decemlineata larval abundance and plant damage were recorded from the same plots. Predator species abundance and diversity were not influenced by habitat manipulation, while prey density was highest in plots without mulch. Gut-content analysis revealed that the highest incidence of predators positive for L. decemlineata DNA was in plots without mulch, where target prey abundance was highest. Therefore, the lower prey abundance in mulched plots was not due to predation. The most abundant species in the predator assemblage was Coleomegilla maculata, which had the lowest proportion of L. decemlineata DNA in the gut. Podisus maculiventris, Perillus bioculatus, and Lebia grandis were less abundant but had a higher incidence of target prey DNA in the gut. DNA detectability half-lives were used to adjust for inter-specific variation in DNA digestive rates of the four predator species. Using this information to adjust actual number of positives for prey DNA, we compared proportions positive for L. decemlineata and found that P. maculiventris is the most effective predator species in the complex.

ZusammenfassungDie Veränderung der Habitate in Agrarökosystemen kann die Räuber-Beute-Beziehungen verändern. In dieser Untersuchung sammelten wir Blattprädatoren aus dem Freiland von Kartoffelprobeflächen unterschiedlicher Mulchbehandlung und untersuchten sie auf die DNA der Zielbeuteart, Leptinotarsa decemlineata (Say), indem wir artspezifische Primer verwendeten. Gleichzeitig wurden auf denselben Probeflächen die Abundanzen der Larven von L. decemlineata und die Schäden an den Pflanzen registriert. Die Abundanzen und Diversitäten der Prädatorarten wurden durch die Habitatveränderung nicht beeinflusst, während die Beutedichte auf den Flächen ohne Mulch am größten war. Die Analyse der Darminhalte ließ erkennen, dass das größte Vorkommen von Prädatoren mit einem Nachweis von L. decemlineata in den Flächen ohne Mulch auftrat, wo die Beuteabundanz am größten war. Deshalb war die geringere Beuteabundanz in den gemulchten Flächen nicht auf die Prädation zurückzuführen. Die häufigste Art in den Prädatorengemeinschaften war Coleomegilla maculata, die gleichzeitig den geringsten Anteil von L. decemlineata DNA im Darm besaß. Podisus maculiventris, Perillus bioculatus und Lebia grandis waren weniger häufig, hatten aber einen höheren Anteil an Zielbeute-DNA im Darm. Die Halbwertszeiten der DNA-Nachweisbarkeit wurde benutzt, um die interspezifische Variation in den DNA-Verdauungsraten bei den vier Prädatorenarten anzugleichen. Diese Informationen wurden verwendet, um die tatsächlichen Anzahlen der positiven Nachweise der Beute-DNA anzugleichen. Wir verglichen die Anteile der positiven Nachweise für L. decemlineata und fanden heraus, dass P. maculiventris der effektivste Prädator in dem Komplex ist.