Tách chiết, đặc trưng và độc tính của vi khuẩn từ Ostrinia nubilalis (Lepidoptera: Pyralidae)

Biologia - Tập 67 - Trang 767-776 - 2012
Emrah Sami Secil1, Ali Sevim1,2, Zihni Demirbag1, Ismail Demir1
1Department of Biology, Faculty of Science, Karadeniz Technical University, Trabzon, Turkey
2Department of Biology, Faculty of Arts and Sciences, Recep Tayyip Erdogan University, Rize, Turkey

Tóm tắt

Việc tách chiết, đặc trưng và nghiên cứu độc tính của các vi khuẩn có thể nuôi cấy từ toàn bộ mô của ấu trùng Ostrinia nubilalis (Hübner) (Lepidoptera: Pyralidae) đã được tiến hành nhằm thu được các vi sinh vật mới cho kiểm soát sinh học. Tổng cộng có 16 loài vi khuẩn được tách chiết từ ấu trùng sống và chết thu thập từ các cánh đồng ngô khác nhau ở Khu vực Biển Đen phía Đông của Thổ Nhĩ Kỳ. Hệ vi sinh vật của O. nubilalis được xác định gồm Pseudomonas aeruginosa (On1), Brevundimonas aurantiaca (On2), Chryseobacterium formosense (On3), Acinetobacter sp. (On4), Microbacterium thalassium (On5), Bacillus megaterium (On6), Serratia sp. (On7), Ochrobactrum sp. (On8), Variovorax paradoxus (On9), Corynebacterium glutamicum (On10), Paenibacillus sp. (On11), Alcaligenes faecalis (On12), Microbacterium testaceum (On13), Leucobacter sp. (On14), Leucobacter sp. (On15) và Serratia marcescens (On16) dựa trên các đặc điểm hình thái và sinh hóa của chúng. Một đoạn gen 16S rRNA cũng được xác định để xác nhận danh tính các chủng vi khuẩn. Hoạt tính côn trùng học cao nhất được ghi nhận từ P. aeruginosa On1 (80%), Serratia sp. On7 (60%), V. paradoxus On9 (50%) và S. marcescens On16 (50%) đối với ấu trùng 14 ngày sau khi điều trị (p < 0.05). Ngoài ra, hoạt tính cao nhất từ các loài Bacillus được tách chiết trước đó được ghi nhận từ Bacillus thuringiensis subsp. tenebrionis Xd3 với tỷ lệ tử vong 80% trong cùng khoảng thời gian (p < 0.05). Các kết quả của chúng tôi cho thấy P. aeruginosa On1, Serratia sp. On7, V. paradoxus On9, S. marcescens On16 và B. thuringiensis subsp. tenebrionis Xd3 có tiềm năng cho việc kiểm soát sinh học O. nubilalis.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Abbott W.S. 1925. A method of computing the effectiveness of an insecticide. J. Econ. Entomol. 18: 265–267.

Altschul S.F., Gish W., Miller W., Myers E.W. & Lipman D.J. 1990. Basic local alignment search tool. J. Mol. Biol. 215: 403–410.

Aronson A.I, Beckman W. & Dunn P. 1986. Bacillus thuringiensis and related insect pathogens. Microbiol. Rev. 50: 1–24.

Bahar A.A. & Demirbag Z. 2007. Isolation of pathogenic bacteria from Oberea linearis (Coleptera: Cerambycidae). Biologia 62: 13–18.

Banerjee A. & Dangar T.K. 1995. Pseudomonas aeruginosa, a facultative pathogen of red palm weevil, Rhynchophorus ferrugineus. World J. Microbiol. Biotechnol. 11: 618–620.

Belda E, Pedrola L., Pereto J., Martinez-Blanch J.F., Montagud A., Navarro E., Urchueguia J., Ramon D., Moya A. & Porcar M. 2011. Microbial diversity in the midguts of field and lab-reared populations of the European corn borer Ostrinia nubilalis. PLoS ONE 6: e21751.

Ben-Dov E., Boussiba S. & Zaritsky A. 1995. Mosquito larvicidal activity of Escherichia coli with combinations of genes from Bacillus thuringiensis subsp. israelensis. J. Bacteriol. 177: 2581–2587.

Demir I., Sezen K. & Demirbag Z. 2002. The first study on bacterial flora and biological control agent of Anoplus roboris (Sufr. Coleoptera). J. Microbiol. 40: 104–108.

Dillon R.J., Webster G., Weightman A.J., Dillon V.M., Blanford S. & Charnley A.K. 2008. Composition of Acridid gut bacterial communities as revealed by 16S rRNA gene analysis. J. Invertebr. Pathol. 97: 265–272.

Federici B.A. 2007. Bacteria as biological control agents for insects: economics, engineering, and environmental safety, pp. 25–51. In: Varro M. & Gressel J. (eds), Novel Biotechnologies for Biocontrol Agent Enhancement and Management, NATO Security through Science Series: Chemistry and Biology, Italy.

Geiger A., Fardeau M.L., Grebaut P., Vadunga G., Josenando T., Herder S., Cuny G., Truc P. & Ollivier B. 2009. First isolation of Enterobacter, Enterococcus and Acinetobacter spp. as inhabitants of the tsetse fly (Glossina palpalis palpalis) mitgut. Infect. Genet. Evol. 9: 1364–1370.

Gokce C., Sevim A., Demirbag Z. & Demir I. 2010. Isolation, characterization and pathogenicity of bacteria from Rhynchites bacchus (Coleoptera: Rhynchitidae). Biocont. Sci. Technol. 20: 973–982.

Hall T.A. 1999. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT. Nucleic Acids Symp. 41: 95–98.

Inglis G.D., Lawrence A.M. & Davis F.M. 2000. Pathogens associated with southwestern corn borers and southern corn stalk borers (Lepidoptera: Crambidae). J. Econ. Entomol. 93: 1619–1626.

Kandler O. & Weiss N. 1986. Regular, nonsporing gram-positive rods, p. 1224. In: Sneath P.H.A., Mair N.S., Sharpe M.E. & Holt J.G. (eds), Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, Williams and Wilkins, Baltimore.

Kati H., Sezen K., Belduz A.O. & Demirbag Z. 2005. Characterization of a Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki strain isolated from Malacosoma neustria L. (Lepidoptera: Lasiocampidae). Biologia 60: 301–305.

Kikuchi Y. 2009. Endosymbiotic bacteria in insects: their diversity and culturability. Microbes Environ. 24: 195–204.

Kuzina L., Peloquin J.J., Vacek D.C. & Miller T.A. 2001. Isolation and identification of bacteria associated with adult laboratory Mexican fruit flies, Anastrepha ludens (Diptera: Tephritidae). Curr. Microbiol. 42: 290–294.

Lacey L.A., Unruh T.R., Simkins H. & Thomsen-Archer K. 2007. Gut bacteria associated with the pacific coast wireworm, Limonius canus, inferred from 16S rDNA sequences and their implications for control. Phytoparasitica 35: 479–489.

Lauzon C.R., Bussert T.G., Sjogren R.E. & Prokopy R.J. 2003. Serratia marcescens as a bacterial pathogen of Rhagoletis pomonella flies (Diptera:Tephritidae). Eur. J. Entomol. 100: 87–92.

Li H., Medina F., Vinson S.B. & Coates C.J. 2005. Isolation, characterization, and molecular identification of bacteria from the red imported fire ant (Solenopsis invicta) midgut. J. Invertebr. Pathol. 89: 203–209.

Lozzia G.C. & Manachini B. 2003. Susceptibility of Ostrinia nubilalis to Bacillus thuringiensis var. kurstaki. Bull. Insectol. 56: 215–219.

Lynch R.E., Lewis L.C. & Brindley T.A. 1976. Bacteria associated with eggs and first-instar larvae of the European corn borer: identification and frequency of occurrence. J. Invertebr. Pathol. 27: 229–237.

Mostakim M., El Abed S., Iraqui M., Benbrahim K., Houari A., Gounni A. & Ibnsouda S. 2012. Biocontrol potentail of a Bacillus subtilis strain against Bactrocera oleae. Ann. Microbiol. 62: 211–216.

Mrazek J., Strosova L., Fliegerova K., Kott T. & Kopecny J. 2008. Diversity of insect intestinal microflora. Folia Microbiol. 53: 229–233.

Murrell A., Dobson S.J., Yang X., Lacey E. & Barker S.C. 2003. A survey of bacterial diversity in ticks, lice and fleas from Australia. Parasitol. Res. 89: 326–334.

Osborn F., Berlioz L., Vitelli-Flores J., Monsalve W., Dorta B. & Lemoine V.R. 2002. Pathogenic effects of bacteria isolated from larvae of Hylesia metabus Crammer (Lepidoptera: Saturniidae). J. Invertebr. Pathol. 80: 7–12.

Palleroni N.J. 1984. Gram-negative aerobic rods and cocci, family I: Pseudomonadaceae, pp. 141–199. In: Krieg N.R. & Holt J.G. (eds), Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, Williams and Wilkins, Baltimore.

Pettersson B., Rippere K.E., Yousten A.A. & Priest F.G. 1999. Transfer of Bacillus lentimorbus and Bacillus popilliae to the genus Paenibacillus with amended descriptions of Paenibacillus lentimorbus comb. nov. and Paenibacillus popilliae comb. nov. Int. J. Syst. Bacteriol. 49: 531–540.

Prado S.S. & Almeida R.P.P. 2009. Role of symbiotic gut bacteria in the development of Acrosternum hilare and Murgantia histrionica. Entomol. Exp. Appl. 132: 21–29.

Raddadi N., Cherif A., Ouzari H., Marzorati M., Brusetti L., Boudabous A. & Daffonchio D. 2007. Bacillus thuringiensis beyond insect biocontrol: plant growth promotion and biosafety of polyvalent strains. Ann. Microbiol. 57: 481–494.

Rani A., Sharma A., Rajagopal R., Adak T. & Bhatnagar R.K. 2009. Bacterial diversity analysis of larvae and adult midgut microflora using culture-dependent and culture-independent methods in lab-reared and field-collected Anopheles stephensi — an Asian malarial vector. BMC Microbiol. 9: 96.

Riba M., Sans A., Solea J., Munoz L., Bosch M.P., Rosell G. & Guerrero A. 2005. Antagonism of pheromone response of Ostrinia nubilalis males and implications on behavior in the laboratory and inthe field. J. Agric. Food Chem. 53: 1158–1165.

Saitou N. & Nei M. 1987. The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees. Mol. Biol. Evol. 4: 406–425.

Sambrook J., Fritsch E.F. & Maniatis T. 1989. Molecular Cloning. Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York.

Sevim A., Demirbag Z. & Demir I. 2010. A new study on the bacteria of Agrotis segetum Schiff. (Lepidoptera: Noctuidae) and their insecticidal activities. Turk. J. Agric. For. 34: 333–342.

Sevim E., Celebi O. & Sevim A. 2012. Determination of the bacterial flora as a microbial control agent of Toxoptera aurantii (Homoptera: Aphididae). Biologia 67: 397–404.

Sezen K. & Demirbag Z. 1999. Isolation and insecticidal activity of some bacteria from the hazelnut beetle (Balaninus nucum L.). Appl. Entomol. Zool. 34: 85–89.

Sezen K., Demir I. & Demirbag Z. 2004. Study of the bacterial flora as a biological control agent of Agelastica alni L. (Coleoptera: Chrysomelidae). Biologia 59: 327–331.

Sezen K, Demir I. & Demirbag Z. 2007. Identification and pathogenicity of entomopathogenic bacteria from common cockchafer, Melolontha melolontha (Coleoptera: Scarabaeidae). New Zeal. J. Crop Hort. 35: 79–85.

Sezen K., Demir I., Kati H. & Demirbag Z. 2005. Investigations on the bacteria as potential biological control agent of summer chafer, Amphimallon solstitiale L. (Coleoptera: Scarabaeidae). J. Microbiol. 43: 463–468.

Sezen K., Muratoglu H., Nalcacioglu R., Mert D., Demirbag Z. & Kati H. 2008. Highly pathogenic Bacillus thuringiensis subsp. tenebrionis from European shot-hole borer, Xyleborus dispar (Coleoptera: Scolytidae). New Zeal. J. Crop Hort. Sci. 36: 77–84.

Stahly D.P., Andrews R.E. & Yousten A.A. 1992. The genus Bacillus — insect pathogens, pp. 1697–1745. In: Balows A., Truper H.G., Dwarkin M., Harder W. & Schleifer K.H. (eds), The Prokaryotes, 2nd Ed., Vol. II. Springer-Verlag, New York.

Tada A., Kikuchi Y., Hosokawa T., Musolin D.L., Fujisaki K. & Fukatsu T. 2011. Obligate association with gut bacterial symbiotic in Japanese populations of the southern green stinkbug Nezara viridula (Heteroptera: Pentatomidae). Appl. Entomol. Zool. 46: 483–488.

Tamura K., Peterson D., Peterson N., Stecher G., Nei M. & Kumar S. 2011. MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods. Mol. Biol. Evol. 28: 2731–2739.

Volf P., Kiewegova A. & Nemec A. 2002. Bacterial colonization in the gut of Phlebotomus duboscqi (Diptera: Psychodidae): transtadial passage and the role of female diet. Folia Parasitol. 49: 73–77.

William G.W., Susan M.B., Dale A.P. & David J.L. 1991. 16S Ribosomal DNA amplification for phylogenetic study. J. Bacteriol. 173: 697–703.

Thông tin
Thông tin xuất bản

Biologia

Tập 67

767-776

Thông tin tác giả