Caracterização fenotípica, bioquímica e avaliação da patogenicidade à Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae) de bactérias simbiontes do nematoide entomopatogênico Heterorhabditis amazonensis Andalo et al., 2006
DOI:
https://doi.org/10.5433/1679-0359.2023v44n3p1047Palavras-chave:
Associação simbiótica, Controle microbianoControle microbiano, Photorhabdus, Virulência.Resumo
O objetivo desse trabalho foi descrever fenotípica e bioquimicamente as bactérias simbiontes associadas a três isolados do nematoide Heterorhabditis amazonensis Andalo et al., 2006 (isolates: UEL-n 01, UEL-n 07, and UEL-n 08) e avaliar sua patogenicidade sobre lagartas de Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae). As bactérias foram isoladas por meio de macerado de juvenis infectantes (JIs) e cultivadas em meio de cultura (NBTA e MacConkey). A caracterização das bactérias foi realizada por meio de testes de motilidade e bioquímicos de coloração de Gram, atividade de lipase, protease e lecitinase. Avaliou-se também a produção de antibióticos e de bioluminescência. A patogenicidade foi avaliada em lagartas de G. mellonella na concentração de 104 células/mL. Observou-se que as bactérias dos três isolados de nematoides entomopatogênicos foram positivas para todos os testes bioquímicos, com exceção da lecitinase, e apresentaram bioluminescência quando submetidas a luz ultravioleta, indicando que estas cepas pertencem ao gênero Photorhabdus sp. Ambas foram patogênicas às lagartas de G. mellonella causando mortalidade entre 93,3 e 100,0%.
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Referências
Adams, B. J., Fodor, A., Klein, M. G., Smith, H. L., Stackebrandt, E., & Stock, S. P. (2006). Biodiversity and systematics of nematode-bacterium entomopathogens. Biological Control, 37(1), 32-49. doi: 10.1016/S1049-9644(06)00126-5 DOI: https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2005.11.008
Almenara, D. P., Rossi, C., Neves, C. M. R., & Winter, C. E. (2012). Nematoides entomopatogênicos. In M. A. C. Silva Neto da, C. Winter, & C. Termignoni (Eds.), Tópicos avançados em entomologia molecular (pp. 1-40). São Paulo. DOI: https://doi.org/10.7594/revbio.06b.01
Andalo, V., Nguyen, K. B. & Moino, A. Jr. (2006). Heterorhabditis amazonensis n. sp. (Rhabditida: Heterorhabditidae) from Amazonas, Brazil. Nematology, 8(6), 853-867. doi: org/10.1163/156854106779799286 DOI: https://doi.org/10.1163/156854106779799286
Akhurst, R. (1980). Morphological and functional dimorphism in Xenorhabdus spp., bacteria symbiotically associated with the insect pathogenic nematodes Neoaplectana and Heterorhabditis. Journal of Genetic Microbiology, 121(2), 303-309. doi: 10.1099/00221287-121-2-303 DOI: https://doi.org/10.1099/00221287-121-2-303
Bird, A. F., & Akhurst, R. J. (1983). The nature of the intestinal vesicle in nematodes of the family Steinernematidae. International Journal of Parasitology, 13(6), 599-606. doi: 10.1016/S0020-7519(83)80032-0 DOI: https://doi.org/10.1016/S0020-7519(83)80032-0
Boemare, N. E., Akhurst R. J., & Mourant, R. G. (1993). Deoxyribonucleic acid relatedness between Xenorhabdus spp. (Enterobacteriaceae), symbiotic bacteria of entomopathogenic nematodes, with a proposal to transfer Xenorhabdus luminescens to a new genus, Photorhabdus. International Journal of Systematic Bacteriology, 43(2), 249-255. doi: 10.1099/00207713-43-2-249 DOI: https://doi.org/10.1099/00207713-43-2-249
Boemare, N. E., Laumond, C., & Mauléon, H. (1996). The nematode-bacterium complexes: biology, life cycle and vertebrate safety. Biocontrol Science and Technology, 6(1), 333-345. doi: 10.1080/09583159631316 DOI: https://doi.org/10.1080/09583159631316
Boemare, N., & Akhurst, R. (1988). Biochemical and physiological characterization of colony form variants in Xenorhabdus spp. (Enterobactereaceae). International Journal of Systematic Bacteriology, 134(3), 751-761. doi: 10.1099/00221287-134-3-751 DOI: https://doi.org/10.1099/00221287-134-3-751
Bowen, D., & Ensign, J. (1998). Purification and characterization of a highmolecular-weight insecticidal protein complex produced by the entomopathogenic bacterium Photorhabdus luminescens. Applied and Environmental Microbiology, 64(8), 3029-3035. doi: 10.1128/AEM.64.8.3029-3035.1998 DOI: https://doi.org/10.1128/AEM.64.8.3029-3035.1998
Bowen, D., Blackburn, M., Rocheleau, T., Grutzmacher, C., & Ffrench-Constant, R. H. (2000). Secreted proteases from Photorhabdus luminescens: separation of the extracellular proteases from the insecticidal Tc toxin complexes. Insect Biochemistry and Molecular Biology, 30(2), 69-74. doi: 10.1016/s0965-1748(99)00098-3 DOI: https://doi.org/10.1016/S0965-1748(99)00098-3
Brenner, D. J. (1999). Additional genera of enterobacteriaceae. In M. Dworkin, Falkow, S., Rosenberg, E., Schleifer, K.-H., & Stackebrand, E. (Eds.), The prokaryotes: an evolving electronic resource for the microbiological community (3nd ed., release 3.4). New York.
Burman, M. (1982). Neoaplectana carpocapse: toxin production by axenic insect parasitic nematodes. Nematológica, 78(1), 62-70. doi: 10.1163/187529282X00510 DOI: https://doi.org/10.1163/187529282X00510
Costa, J. R. V., Rossi, J. R., Marucci, S. C., Alves, E. C. C., Volpe, H. X. L., Ferraudo, A. S., Lemos, M. V. F., & Desidério, J. A. (2010). Atividade tóxica de isolados de Bacillus thuringiensis a larvas de Aedes aegypti (L.) (Diptera: Culicidae). Neotropical Entomology, 39(5), 757-766. doi: 10.1590/S1519-566X2010000500015 DOI: https://doi.org/10.1590/S1519-566X2010000500015
Dowds, B. C. A., & Peters, A. (2002). Virulence mechanisms. In R. Gaugler (Ed.), Entomopathogenic nematology (pp. 79-98). New York. DOI: https://doi.org/10.1079/9780851995670.0079
Ferreira, D. F. (2011). Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, 35(6), 1039-1042. doi: 10.1590/S1413-70542011000600001 DOI: https://doi.org/10.1590/S1413-70542011000600001
Ferreira, T., Van Reenen, C., Pagès, S., Tailliez, P., Malan, A. P., & Dicks, L. M. T. (2013). Photorhabdus luminescens subsp. noenieputensis subsp. nov., a symbiotic bacterium associated with a novel Heterorhabditis species related to Heterorhabditis indica. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 63(5), 1853-1858. doi: 10.1099/ijs.0.044388-0 DOI: https://doi.org/10.1099/ijs.0.044388-0
Forst, S., Dowds, B., Boemare, N., & Stackebrandt, E. (1997). Xenorhabdus and Photorhabdus spp.: bugs that kill bugs. Annual Review of Microbiology, 51(1), 47-72. doi: 10.1146/annurev.micro.51.1.47 DOI: https://doi.org/10.1146/annurev.micro.51.1.47
Fukruksa, C., Yimthin, T., Suwannaro, J. M., Muangpat, P., Tandhavanant, S., Thanwisai, A., & Vitta, A. (2017). Isolation and identification of Xenorhabdus and Photorhabdus bacteria associated with entomopathogenic nematodes and their larvicidal activity against Aedes aegypti. Parasites & Vectors, 10(1), 1-10. doi: 10.1186/s13071-017-2383-2 DOI: https://doi.org/10.1186/s13071-017-2383-2
Guerra, B. E., Chacón, J. G., Muñoz, J. E., & Caicedo, M. A. (2014). Evaluación de la patogenicidad de Xenorhabdus spp. nativos en Colombia. Revista Colombiana de Biotecnologia, 16(1), 111-118. doi: 10.15446/rev.colomb.biote.v16n1.44277 DOI: https://doi.org/10.15446/rev.colomb.biote.v16n1.44277
Guide, B. A., Andaló, V., Ferreira, D. G., Alves, V. S., Fernandes, T. A. P., & Neves, P. M. O. J. (2022). First report and biological characteristics of Heterorhabditis amazonensis in the state of Paraná, Brazil. Brazilian Journal of Biology, 84(1), e262374. doi: 10.1590/1519-6984.262374 DOI: https://doi.org/10.1590/1519-6984.262374
Han, R. C., & Ehlers, R. U. (2000). Pathogenicity, development, and reproduction of Heterorhabditis bacteriophora and Steinernema carpocapsae under axenic in vivo conditions. Journal Invertebrate Pathology, 75(1), 55-58. doi: 10.1006/jipa.1999.4900 DOI: https://doi.org/10.1006/jipa.1999.4900
Jarosz, J., Balcerzak, M., & Skrzypek, H. (1991). Involvement of larvicidal toxin in pathogenesis of insect parasitism with the rhabditoid nematodes Steinernema feltiae and Heterorhabditis bacteriophora. Entomophaga, 36(1), 361-368. doi: 10.1007/BF02377940 DOI: https://doi.org/10.1007/BF02377940
Koppenhöfer, H. S. (2007). Bacterial symbionts of Steinernema and Heterorhabditis. Nematology Monographs and Perspectives, 2(1), 735-808. doi: 10.1163/ej.9789004152939.i-816.43 DOI: https://doi.org/10.1163/ej.9789004152939.i-816.43
Kushwah, J., Kumar, P., Garg, V., & Somvanshi, V. S. (2016). Discovery of a highly virulent strain of Photorhabdus luminescens ssp. akhurstii from Meghalaya, India. Indian Journal of Microbiology, 57(1), 125-128. doi: 10.1007/s12088-016-0628-y DOI: https://doi.org/10.1007/s12088-016-0628-y
Liu, W., Ye, W., Wang, Z., Wang, X., Tian, S., Cao, H., & Lian, J. (2006). Photorhabdus luminescens toxin-induced permeability change in Manduca sexta and Tenebrio molitor midgut brush border membrane and in unilamellar phospholipid vesicle. Environmental Microbiology, 8(5), 858-870. doi: 10.1111/j.1462-2920.2005.00972.x DOI: https://doi.org/10.1111/j.1462-2920.2005.00972.x
Molina, J. P. A., & López, N. J. C. (2001). Producción in vivo de três entomonematodos con dos sistemas de infección en dos hospedantes. Revista Colombiana de Entomologia, 27(1-2), 73-78. DOI: https://doi.org/10.25100/socolen.v27i1.9670
Orozco, R. A., Hill, T., & Stock, P. S. (2013). Characterization and phylogenetic relationships of Photorhabdus luminescens subsp. sonorensis (γ-Proteobacteria: Enterobacteriaceae), the bacterial symbiont of the entomopathogenic nematode Heterorhabditis sonorensis (Nematoda: Heterorhabditidae). Current Microbiology, 66(1), 30-39. doi: 10.1007/s00284-012-0220-6 DOI: https://doi.org/10.1007/s00284-012-0220-6
Paracer, S., & Ahmadjian, V. (2000). Bacterial associations of bactéria, protozoa and animals. In S. Paracer, & V. Ahmadjian (Eds.), Symbiosis: an introduction to biological associations (pp. 33-50). New York.
Schmidt, T. M., Bleakley, B., & Nealson, K. H. (1988). Characterization of an extracellular protease from the insect pathogen Xenorhabdus luminescens. Apply of Environmental Microbiology, 54(11), 2793-2797. doi: 10.1128/aem.54.11.2793-2797.1988 DOI: https://doi.org/10.1128/aem.54.11.2793-2797.1988
Sierra, G. (1957). A simple method for the detection of lipolytic activity of micro-organisms and some observations on the influence of the contact between cells and fatty substrates. Antonie van Leeuwenhoek, 23(1), 15-22. doi: 10.1007/BF02545855 DOI: https://doi.org/10.1007/BF02545855
Singh, S., Eric, M., & Floyd, I. (2012). Characterization of Photorhabdus luminescens growth for the rearing of the beneficial nematode Heterorhabditis bacteriophora. Indian Journal of Microbiology, 52(3), 325-331. doi: 10.1007/s12088-011-0238-7 DOI: https://doi.org/10.1007/s12088-011-0238-7
Stehr, F., Kretschmar, M., Kröger, C., Hube, B., & Schäfer, W. (2003). Microbial lipases as virulence factors. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 22(5-6), 347-355. doi: 10.1016/S1381-1177(03)00049-3 DOI: https://doi.org/10.1016/S1381-1177(03)00049-3
Thaler, J. O., Baghdiguian, S., & Boemare, N. E. (1995). Puri® cation and characterization of xenorhabdicin, a phage tail-like bacteriocin, from the lysogenic strain F1 of Xenorhabdus nematophilus. Applied and Environ- mental Microbiology, 61(5), 2049-2052. doi: 10.1128/aem.61.5.2049-2052.1995 DOI: https://doi.org/10.1128/aem.61.5.2049-2052.1995
Whaley, D. N., Dowell, V. R., Wanderlinder, L. M., & Lombard, G. L. (1982). Gelatin agar medium for detecting gelatinase production by anaerobic bacteria. Journal of Clinical Microbiology, 16(2), 224-229. doi: 10.1128/jcm.16.2.224-229.1982 DOI: https://doi.org/10.1128/jcm.16.2.224-229.1982
White, G. F. (1927). A method for obtaining infective nematodes larvae from cultures. Science, 66(1709), 302-303. doi: 10.1126/science.66.1709.302-a DOI: https://doi.org/10.1126/science.66.1709.302.b
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