Experimental testing of rust fungus-mediated herbivory resistance in Betula pendula

English. Correlative evidence suggests that pathogenic leaf rust fungus, Melampsoridium betulinum, in late summer may negatively affect folivorous insects in the following summer. Correlative association does not necessarily, however, reveal causality. Alternatively, other interconnected plant characters may determine rust densities and herbivore performance. In this study, we used birch clones and rust fungus inoculations to manipulatively test the effects of birch rust and birch genotypes on the growth performance of folivorous moth larvae of Epirrita autumnata (Lep. Geometridae) in the subsequent year. The inoculation treatment increased rust densities (three- to 60-fold) compared with natural infection levels. E. autumnata performance varied among birch clones and showed 4% lower growth performance on rust-inoculated trees. However, the larval performance did not differ between rust-treated shoots and untreated control shoots and the use of tree-specific rust densities as a covariant in statistical analyses failed to reveal any negative association between rust fungus and larval performance. As the slight difference in larval growth performance also levelled until pupation, we propose that rust infection has biologically insignificant importance to the performance of E. autumnata.

German. Es gibt Hinweise, dass ein Rostbefall (Melampsoridium betulinum) an Birkenblaettern im Spaetsommer blattfressende Insekten im folgenden Sommer negativ beeinflussen kann. Diese Korrelation bedeutet jedoch nicht notwendigerweise, dasses einen kausalen Zusammenhang gibt, denn es koennten auch andere Eigenschaften der Pflanze sowohl die Intensitaet des Rostbefalls als auch die Herbivorenentwicklung bestimmen. In der vorliegenden Untersuchung wurde an mit M. betulinum inokulierten Birkenklonen (Betula pendula) geprueft, wie sich Rostbefall und Birkengenotypen auf das Wachstum der an den Blaettern fressenden Larven von Epirrita autumnata (Lepidoptera, Geometridae) im folgenden Jahr auswirken. Durch die Inokulationen wurde der Rostbefall im Vergleich zur natuerlichen Infektion um das drei-bis sechzigfache erhoeht. Das Wachstum von E. autumnata variierte in Abhaengigkeit von den Birkenklonen und war auf den rostinokulierten Baeumen um 4% reduziert. Die Larvenentwicklung auf den behandelten und unbehandelten Trieben zeigte jedoch keinen signifikanten Unterschied. Auch mit der Einfuehrung des baumspezifischen Rostbefalles als zusaetzliche Variable in die statistische Analyse konnte kein negativer Zusammenhang zwischen Rostbefall und Larvenentwicklung nachgewiesen werden. Da sich der geringe Unterschied in der Larvenentwicklung zudem bis zur Verpuppung ausglich, wird angenommen, dass die Rostinfektion keine biologisch signifikante Auswirkung auf E. autumnata hat.