Vector and virus induce plant responses that benefit a non-vector herbivore

The negative cross-talk between induced plant defences against pathogens and arthropod herbivores is exploited by vectors of plant pathogens: a plant challenged by pathogens reduces investment in defences that would otherwise be elicited by herbivores. This negative cross-talk may also be exploited by non-vector herbivores which elicit similar anti-herbivore defences in the plant. We studied how damage by the thrips Frankliniella occidentalis and/or infection with Tomato spotted wilt virus (TSWV) affect the performance of a non-vector arthropod: the two-spotted spider mite Tetranychus urticae, a parenchym feeder just like F. occidentalis. Juvenile survival of spider mites on plants inoculated with TSWV by thrips was higher than on control and on thrips-damaged plants. However, thrips damage did not reduce spider-mite survival as compared to the control, suggesting that the positive effect of TSWV on spider-mite survival is independent of anti-thrips defence. Developmental and oviposition rates were enhanced on plants inoculated with TSWV by thrips and on plants with thrips damage. Therefore, spider mites benefit from TSWV-infection of pepper plants, but also from the response of plants to thrips damage. We suggest that the positive effects of TSWV on this non-vector species cannot be explained exclusively by cross-talk between anti-herbivore and anti-pathogen plant defences.

ZusammenfassungDie negative gegenseitige Beeinflussung der induzierten Pflanzenabwehr gegen Pathogene und herbivore Arthropoden wird von Vektoren von Pflanzenpathogenen ausgenutzt: eine Pflanze, die von Pathogenen angegriffen wird, reduziert ihre Investition in Abwehrmechanismen, die ansonsten von den Herbivoren ausgelöst würden. Diese negative gegenseitige Beeinflussung kann ebenso von Herbivoren ausgenutzt werden, die keine Vektoren sind und die eine ähnliche Anti-Herbivoren-Reaktion der Pflanze auslösen. Wir untersuchten, wie eine Beschädigung durch den Trips Frankliniella occidentalis und/oder die Infektion mit dem Tomatenbronzefleckenvirus (TSWV) die Performanz eines Nicht-Vektor-Arthropoden beeinflusst, der Spinnenmilbe Tetranychus urticae, die genau wie F. occidentalis ein Parenchymfresser ist. Die Überlebensrate der juvenilen Spinnmilben war auf den Pflanzen höher, die durch den Trips mit TSWV inokuliert waren, im Unterschied zu den Kontroll- und den durch Tripse beschädigten Pflanzen. Die Beschädigung durch Tripse reduzierte die Überlebensrate der Spinnmilben jedoch im Vergleich zu denKontrollen nicht und lässt vermuten, dass der positive Effekt des TSWV auf die Überlebensrate der Spinnmilben unabhängig von der Anti-Trips-Verteidigung ist. Die Entwicklungsraten und die Eiablageraten waren auf den Pflanzen verbessert, die durch Tripse mit TSWV inokuliert oder von Tripsen beschädigt waren. Deshalb profitieren die Spinnmilben von einer TSWV-Infektion auf Paprikapflanzen aber auch von der Antwort der Pflanzen auf eine Beschädigung durch Tripse. Wir vermuten daher, dass der positive Effekt von TSWV auf diese Nicht-Vektor-Art nicht ausschließlich durch die gegenseitige Beeinflussung der Pflanzenabwehr gegen Herbivore und Pathogene erklärt werden kann.