Tracking aphid predation by lycosid spiders in spring-sown cereals using PCR-based gut-content analysis

Detection of prey DNA-remains in arthropod predators by polymerase chain reaction (PCR) is useful when investigating food webs. In this study we estimated how long after a feeding event it was possible to detect mitochondrial COII DNA (331 bp) from an important aphid pest, Rhopalosiphum padi (Homoptera: Aphididae), in spiders of the genus Pardosa (Araneae: Lycosidae). Following laboratory evaluations we tested spiders collected in spring-sown cereals for aphid predation during two seasons. Aphids were digested rapidly in laboratory-fed predators and the time point when prey DNA could be amplified from 50% of the spiders was estimated to be 3.7 h. A total of 372 field- collected predators were analyzed by PCR and despite low aphid densities many spiders (26% in 2004 and 19% in 2005) tested positive for R. padi, indicating consumption of at least one aphid within a few hours before capture. The percentage of spiders that tested positive for R. padi DNA varied considerably between fields and logistic regression analysis revealed that the probability of detecting aphid DNA was significantly influenced by location and year. We conclude that Pardosa spiders, under certain conditions, frequently feed on R. padi and deserve special attention in conservation biological control.

ZusammenfassungDer Nachweis von Beute-DNA bei räuberischen Arthropoden durch Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ist eine nützliche Methode bei der Erforschung von Nahrungsnetzen. Hier untersuchten wir an Spinnen der Gattung Pardosa (Araneae: Lycosidae), wie lange nach der Nahrungsaufnahme DNA der schädlichen Blattlaus Rhopalosiphum padi (Homoptera: Aphididae) noch nachzuweisen war. Wir benutzten PCR-Primer, die ein 331 bp langes Bruchstück des mitochondrialen COII-Gens von R. padi vervielfältigen sollten. Nach Vorversuchen im Labor testeten wir in zwei Jahren Spinnen aus Sommergetreidefeldern auf Blattlausspuren. Die Blattlaus-DNA wurde nach Fütterung im Labor schnell verdaut, und der Zeitraum, nach dem noch 50% der Spinnen positiv auf Blattlaus-DNA getestet werden konnten, wurde rechnerisch zu 3.7 Stunden bestimmt. Von den Getreidefeldern sammelten wir 372 Räuber, die mit PCR analysiert wurden. Trotz geringer Blattlausdichten in beiden Jahren wurden viele Spinnen (2004: 26%; 2005: 19%) positiv auf R. padi-DNA getestet, was den Verzehr von mindestens einer Blattlaus innerhalb weniger Stunden vor dem Einfangen anzeigt. Der Anteil der Spinnen, die positiv auf R. padi-DNA getestet wurden, variierte beträchtlich zwischen den Feldern, und eine logistische Regressionsanalyse zeigte, dass die Wahrscheinlichkeit Blattlaus-DNA nachzuweisen signifikant von der Örtlichkeit (Betrieb) und dem Jahr beeinflusst wurde. Wir schließen, dass die Spinnen der Gattung Pardosa unter bestimmten Umständen häufig an R. padi fressen und daher besondere Beachtung bei der Nützlingsförderung verdienen.