Ann. For. Sci. 47 (1990) 161-171
DOI: 10.1051/forest:19900207

Abietane and pimarane diterpene acid evolution in Scots pine Pinus sylvestris needles in relation to feeding of the pine sawfly, Diprion pini L

L Buratti^a, JP Allais^a, C Geri^b and M Barbier<sup>a

a</sup>  Institut de Chimie des Substances Naturelles - CNRS 91198 Gif-sur-Yvette, Cedex
^b  Station de Zoologie Forestière - INRA Ardon 45160 Olivet, France

Abstract - Abietane and pimarane resin acids extracted from the needles of Scots pine, Pinus sylvestris, were analysed by reverse phase HPLC followed by GC of their methyl esters, in relation to the seasons, or the age of the trees. P sylvestris is the habitual host plant of the sawfly Diprion pini (Hymenoptera, Diprionidae) and results of the analyses were correlated with the feeding pattern of this insect in nature. An increase in resin acid concentration was observed during the growing season, but no direct relationship could be established with the feeding preferences of these insects. Young pines contained lower levels of abietane and pimarane diterpene acids than 10 or 30 year-old pines. Previous defoliation induced an increase in the neutral fraction and, although less so, in the diterpene acids in the needles formed the following year. The observed results are discussed in relation to the development of Diprion pini larvae and to previous hypotheses from other authors concerning the antifeedant properties of the resin acids. It is concluded that, if the abietane and pimarane diterpene acids interfere with the biology of Diprion pini, they cannot, however, be considered as the most important factors in the natural equilibria of this species.

Résumé - Évolution des acides diterpéniques de types abiétique et pimarique dans le feuillage du pin sylvestre pinus sylvestris L ; impact de l'âge des aiguilles et des arbres, influence des défoliations passées. Conséquences pour le lophyre du pin Diprion pini L. Les acides résiniques de types abiétique et pimarique extraits des aiguilles du pin sylvestre, Pinus sylvestris, ont été analysés par HPLC sur phase inverse et CPG de leurs esters méthyliques, en fonction des saisons et de l'âge des arbres. P sylvestris est la plante hôte habituelle de Diprion pini (Hyménoptères, Diprionidés) et les résultats des analyses ont été corrélés à l'aptitude de cet insecte à se nourrir sur le feuillage de cet arbre. On note une augmentation du taux des acides résiniques à la belle saison, durant la phase de croissance des aiguilles, mais aucune relation directe n'a pu être observée pour expliquer les préférences alimentaires de cet insecte. Les jeunes pins contiennent un taux plus faible d'acides résiniques de types abiétique et pimarique que les arbres âgés de 10 ou 20 ans. La défoliation de l'arbre induit dans les aiguilles formées l'année suivante une augmentation du taux des-lipides neutres et, à moindre titre, des acides résiniques (plus particulièrement de l'acide abiétique). Les résultats obtenus sont discutés en fonction du choix alimentaire des larves de D pini et des hypothèses émises par d'autres auteurs concernant l'action anti-appétante des acides résiniques. En conclusion, l'aptitude de D pini à consommer le feuillage du pin sylvestre, Pinus sylvestris, ne paraît pas être directement liée aux variations de sa teneur en acides résiniques de types pimarique et abiétique. Toutefois ceci n'exclut pas toute action des ces composés dans la relation D pini - Pinus sylvestris comme le suggèrent certains résultats: taux particulièrement élevé de l'acide abiétique dans le feuillage des pins un an après une défoliation et dans les aiguilles des essences non attaquées tel Pinus pinaster. Seule une étude exhaustive des composés de la fraction acide, et de leur variations nous permettra d'apprécier le rôle effectif des acides résiniques dans les interactions Diprions-Pins sylvestres.

Key words: Pinus sylvestris / Diprion pini / Diprionidae / sawfly / abietane and pimarane diterpene acids / pine foliage / seasonal average variation / antifeedant property

Mots clés : Pinus sylvestris / Pinacée / Diprion pini / Diprionidé / Tenthrède / acide pimarique / acide abiétique / aiguille de pin / feuillage / variation saisonnière / propriété anti-appétante