Search Results

Abstract

An aqueous extract from leaves of Crotalaria virgulata subsp. grantiana was assayed for its effects on second-stage juveniles of Meloidogyne incognita. The biological activity was nematostatic; nematodes were not killed but were completely paralysed in a 1 mg/ml (w/v) extract: the LD50 equivalent was estimated to be 0.5 mg/ml. The effect was reversible: juveniles previously paralysed by C. grantiana extract recovered complete mobility in water and were able to infest a susceptible tomato plant. Freeze-dried aqueous extract from C. grantiana leaves added to a sterile sandy substrate at 1 mg/ml protected susceptible tomato plants from M. incognita infestation. This suggests a promising use of C. grantiana as both a green manure and natural alternative to synthetic chemicals in nematode population control, especially in integrated pest management for vegetable crops in organic agriculture of tropical and temperate areas.

In: Nematology

Abstract

Isozymes (Esterases, MDH, SOD, GOT) and perineal patterns were studied in 29 isolates of Meloidogyne spp. collected on coffee (Coffea arabica) plantations in four Central American countries and on one isolate collected in Brazil. Five species were clearly diagnosed and six new multi-enzyme phenotypes were also revealed corresponding to within-species diversity or possible new species. Meloidogyne exigua was found in Costa Rica, Nicaragua and Honduras, M. arenaria in El Salvador and M. incognita ('M1a' esterase phenotype) in Brazil. Meloidogyne arabicida was found in Costa Rica and has a new esterase phenotype, 'M1F1b'. Nematodes with the 'F1' esterase phenotype were found in Guatemala and their specific status is discussed. Two isolates from El Salvador displayed unknown esterase phenotypes ('M1F1a' and 'Sa4'). One isolate from northern Guatemala was clearly identified as Meloidogyne hapla and another from the same area was related to M. enterolobii or M. mayaguensis. Neither of these latter isolates was able to develop in coffee roots under our growing conditions. The diversity of root-knot nematodes parasitising coffee roots in this region is discussed.

In: Nematology

Abstract

The in vitro paralysis of second-stage juveniles of Meloidogyne incognita, M. javanica and M. mayaguensis by aqueous extracts of 15 West African Crotalaria species was analysed. A multivariate analysis distinguished four groups, based on their nematostatic activity: i) C. glaucoides extracts were not active; ii) the root extracts from C. goreensis, C. lathyroides and C. perrottetii were more active than the shoot extracts; iii) the shoot extracts from C. comosa and C. cylindrocarpa were more active than the root extracts; iv) both shoot and root extracts of C. atrorubens, C. barkae, C. grantiana, C. hyssopifolia, C. pallida, C. podocarpa, C. retusa, C. senegalensis and C. sphaerocarpa have nematostatic effects depending on either the Crotalaria species or plant tissue from which the extracts were derived. However, considering the greater biomass contribution of the leaves and stems compared to the roots when the plants are used as green manure, C. barkae, C. grantiana, C. pallida and C. podocarpa are the most efficient Crotalaria species, whatever the Meloidogyne species targeted.

In: Nematology

Abstract

In order to develop diagnostic tools for plant-parasitic nematodes of sugarcane in South Africa, this work investigated the potential biodiversity of these nematodes in the amount of nucleic acid available, the discrimination of species by a PCR-based method (targeting the ITS1 region) and the effect of some experimental conditions on their detection or discrimination. The ITS1 amplified fragment varied in size, ranging from 400 bp (Meloidogyne javanica) to 1200 bp (Longidorus pisi, Paratrichodorus minor, Xiphinema elongatum, Xiphinema zulu). Some species discrimination was possible by discernible differences in ITS1 amplified fragment sizes. The potential, as well as shortcomings (inhibitions, competition) of this approach are assessed and further steps/outcomes discussed. Part of the work also focused on DNA extraction. Nematode genomic nucleic acid was extracted from five nematode species (Pratylenchus zeae, Helicotylenchus dihystera, Meloidogyne javanica, Xiphinema elongatum and Paratrichodorus lobatus) and we discuss the significant differences obtained between species in the amount of nucleic acid extracted. There were also marked differences in the quantity and quality of nucleic acid extracted from nematode suspensions originating from soils, depending on the extraction buffer used.

In: Nematology

Abstract

Three randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) markers, OPA-12420, OPB-061200 and OPA-01700, species specific to the root-knot nematode species Meloidogyne arenaria, M. incognita and M. javanica respectively, were identified. After sequencing these RAPD-PCR products, longer primers of 18 to 23 nucleotides were designed to complement the terminal DNA sequences of the DNA fragments. This resulted in three pairs of species specific primers that were used to amplify the sequence characterised amplified regions (SCARs). The developed sets of SCAR primers were successfully used in straightforward, fast and reliable PCR assays to identify M. incognita, M. javanica and M. arenaria. The length variant SCAR markers can be amplified from DNA from egg masses, second stage juveniles and females. This species identification technique is therefore independent of the nematode's life cycle stage. Moreover the SCAR-PCR assay was successfully applied using DNA extracts from infested plant material. The method has potential to be optimised for routine practical diagnostic tests facilitating the control of these economically important pest organisms. Identification de Meloigyne incognita, M. javanica et M. arenaria au moyen de l'amplification de régions de séquences caractéristiques (SCAR) par une technique PCR - Trois marqueurs d'ADN polymorphique amplifiée au hasard (RAPD) OPA-12420, OPB-O61200 et OPA-OI700, respectivement spécifiques des espèces de nématodes Meloidogyne arenaria, M. incognita et M. javanica, ont été identifiés. Après le séquençage de ces produits RAPD-PCR, les amorces les plus longues de 18 à 23 nucléotides ont été choisies pour compléter les séquences terminales d'ADN des fragments d'ADN. Cela a conduit à trois paires d'amorces spécifiques de l'espèce, utilisées pour amplifier les régions des séquences caractéristiques (SCAR). Les lots d'amorces SCAR mis au point ont été utilisés avec succès lors d'essais directs, rapides et surs pour identifier M. incognita, M. javanica et M. arenia. Les marqueurs peuvent être amplifiés à partir de l'ADN des masses d'oeufs, des juvéniles de deuxième stade ou des femelles. Cette technique d'identification spécifique est donc indépendante des différents états de développement du nématode. De plus la technique SCAR-PCR a été appliquée avec succès à l'ADN extrait du matériel végétal infesté. Cette méthode présente des potentialités d'amélioration permettant d'envisager des tests pratiques d'identification de routine, facilitant ainsi le contrôle de ces parasites économiquement importants.

In: Nematology

Abstract

Pasteuria penetrans isolates sampled from different geographical areas were characterised both for the heterogeneity of the endospore surface using monoclonal antibodies and for the ability of spores to attach to different isolates of Meloidogyne spp. The efficacy of these different Pasteuria isolates as biological control agents was tested in a glasshouse experiment with M. incognita from Senegal on Acacia holosericea. The immunoprofiles divided the P. penetrans isolates broadly differently from the attachment tests. Isolate PP16 from Senegal was associated with better seedling development of M. incognita-inoculated A. holoceria than were other isolates. Substantial variation in root and shoot biomass was not related to the observed variation in spore attachment tests. The difficulties involved in obtaining consistent biological control with Pasteuria are discussed in relation to the high degree of variability of this bacterium. Diversité chez l'hyperparasite bactérien Pasteuria penetrans en relation avec le contrôle du nématode Meloidogyne spp. sur Acacia holosericea - Des isolats de Pasteuria penetrans provenant de différentes régions géographiques ont été caractérisés en ce qui concerne, d'une part l'hétérogénéité de la surface des endospores - par utilisation d'anticorps monoclonaux -, d'autre part la capacité des spores à s'attacher à différentes souches de Meloidogyne spp. L'efficacité de ces différents isolats de P.penetrans en tant qu'agent de contrôle a été testée lors d'une expérience en serre utilisant un M. incognita d'origine sénégalaise et Acacia holosericea. Les isolats de P.penetrans ont montré des différences dans les profils immunologiques, différences non corrélées avec celles observées lors des tests d'attachement. En comparaison avec d'autres isolats, l'isolat PP16 provenant du Sénégal était associé à une meilleure croissance des plants de A. holosericea infestés par M. incognita. La variabilité importante touchant les biomasses aérienne et souterraine ne montrait aucune relation avec les différences observées lors des tests d'attachement. Les difficultés rencontrées pour obtenir un contrôle valable à l'aide de P.penetrans sont discutées en tenant compte du degré important de variabilité chez cette bactérie.

In: Nematology

Abstract

- The mitochondrial DNA region between the COII and lRNA genes and the 63 base pair tandem repeat region have been used to differentiate and characterise Meloidogyne spp. In this study these regions have been amplified from M. mayaguensis, M. javanica, M. arenaria, M. incognita and M. hapla. Meloidogyne mayaguensis produces a unique product of 705 bp from the COII and lRNA region. Also, a product of 322 bp was produced from the 63 bp repeat region of M. mayaguensis unlike M. javanica, M. arenaria, and M. incognita that exhibit hypervariability in this region. Meloidogyne mayaguensis is a widely distributed root-knot nematode with the potential to cause great economic damage. These molecular diagnostics can be used for accurate identification of M. mayaguensis and can be used to monitor the occurrence and spread of this species, and to provide quarantine services tools to limit its dispersal.

In: Nematology

Abstract

Four populations of Meloidogyne incognita were tested on 57 species of plants from temperate and tropical regions. Juveniles of one or more populations invaded, and induced galls on almost all plants. Except for the population from the West Indies which induced most galls on Nicotiana spp., there was no obvious relationship between the origins of populations and their ability to induce galls on plants from particular regions. Although most plants were hosts for all four populations, many produced only a few galls/egg masses with some of the populations. The differences in galling between populations, and the interaction with plant species were both significant (P < 0.001). Poor hosts often contained fewer juveniles and the rate of juvenile development was often decreased compared with good hosts. Solanum nigrum was an exception in that it was invaded by fewer juveniles than susceptible tomato, but rates of development were similar. The effect of host status differences in four plant species on damage by M. incognita was investigated but only the growth of susceptible tomato was decreased. The growth of the non-host Urtica dioica, of the poor host Datura metal, and of an intermediate host S. nigrum, was unaffected. Unterschiede im Wirtsstatus und ihre Bedeutung fur den durch Meloidogyne incognita verursachten Schaden - Vier Populationen von Meloidogyne incognita wurden an 57 Pflanzenarten aus gemassigten und tropischen Gebieten gepruft. Juvenile einer oder mehrerer Populationen wanderten in fast alle Pflanzen ein und induzierten Gallen. Mit Ausnahme der Population von den Westindischen Inseln, die an Nicotiana spp. die meisten Gallen induzierte, bestand keine deutliche Beziehung zwischen der Herkunft der Populationen und ihrer Fahigkeit, an Pflanzen bestimmter Gebiete Gallbildung zu induzieren. Obwohl die meisten Pflanzen Wirte fur alle vier Populationen waren, bildeten viele von ihnen mit einigen Populationen nur wenige Gallen/Eimassen. Die Unterschiede zwischen den Populationen in Bezug auf Gallbildung und auf Wechselwirkungen mit den Pflanzen waren beide significant (P < 0.001). Schlechte Wirte enthielten oft weniger Juvenile als gute Wirte, und die Entwicklungsrate der Juvenilen war oft vermindert im Vergleich zu guten Wirten. Solanum nigrum bildete insofern eine Ausnahme, als weniger Juvenile eindrangen als in anfallige Tomaten, die Entwicklungsraten aber ahnlich waren. Die Wirkung der Unterschiede im Wirtsstatus auf die Schadigung durch M. incognita wurde an vier Pflanzenarten untersucht. Nur das Wachstum von anfalligen Tomaten wurde vermindert. Das Wachstum des Nichtwirtes Urtica dioica, des schlechten Wirtes Datura metal und des massig guten Wirtes S. nigrum wurde nicht beeinflusst.

In: Nematology
In: Nematology

Abstract

The conclusions of a collaborative study of the occurrence and importance of root-knot nematodes (RKN, Meloidogyne spp.) and of their control agent, Pasteuria penetrans, in parts of Europe, Africa, South America and the Caribbean are presented. Rootknot nematodes were estimated to reduce the yields of a wide range of horticultural crops by > 25% in Ecuador, Malawi and Tanzania, and by ca 10% in Trinidad and Tobago. The greatest proportion of infected crops were observed in Ecuador (205 of 207) and the least in Trinidad and Tobago (70 of 174). The mean gall index was greatest in Ecuador (5.5). Levels of galling were least in Senegal (1.6), even though 89% of crops were infested and virulent M. mayaguensis was widespread. In all countries, M. incognita and M. javanica were the most abundant species, but M. hispanica occurred widely in Burkina Faso, even in newly cultivated areas in the Sahile. Several new esterase phenotypes were detected, especially in Ecuador and Malawi. Juveniles (J2) collected from the soil during the surveys were examined for attached spores of P.penetrans. It was widespread (20 to 60% of RKN populations), except in Malawi and Tanzania (< 10% were infected), and was found for the first time in Crete (Greece). Generally, < 50% of the J2 carried spores. The occurrence of P.penetrans was sometimes correlated with soil type e.g., in Senegal it was least frequent in sandy soils. Laboratory assays of the binding of spores of isolates of P.penetrans to populations of RKN indicated large variations in specificity and substantial interactions; differences between populations within a species of RKN were sometimes almost as great as those between species. In microplot trials in which an "exotic" isolate of P.penetrans was introduced (ca 103 spores per g soil), its incidence was not increased by increasing the frequency or intensity of the growing of RKN-susceptible crops. However, in two such trials at sites in Tanzania and Ecuador naturally infected with P.penetrans, there were large increases in the proportions of spore-encumbered J2 (up to 100% encumbered) and in the yields of spores (up to 3.3 × 106 spores per mg dry root) in those plots amended with an "exotic" isolate. In these plots, numbers of J2 in the soil were decreased and damage by RKN was suppressed; gall indices were decreased (from > 8 to < 3) and yields were increased (by up to 30%). No such changes were observed in the unamended control plots. Increased suppression of RKN was also observed in a field trial, even in plots where RKN-susceptible and non-host crops were alternated. Increased suppression following amendment with the "exotic" isolate of P.penetrans was not observed at sites not previously infected with P.penetrans. Regression analysis of the results from the microplot and field trials indicated that tomato yields were decreased by > 5% for every increase of one in the gall index. Yields were increased by alternating tomato with leguminous crops in some trials, but not in others. It is proposed that, in natural infections, mutual selection produces a dynamic balance between the P.penetrans and the RKN whereby levels of infection are rarely suppressive. However, the introduction of an "exotic" isolate of P.penetrans, with a different attachment profile, can disturb this balance, resulting in a greatly increased proportion of infected J2 and females, increased yields of spores and more suppression of RKN populations. Importance des nématodes à galles tropicaux (Meloidogyne spp.) et facteurs affectant l'utilité de Pasteuria penetrans, agent de contrôle biologique - Ce travail présente les conclusions d'une étude, menée en collaboration par plusieurs équipes de recherche, sur la présence et l'importance des nématodes phytoparasites du genre Meloidogyne et de leur parasite bactérien, Pasteuria penetrans, dans certains pays d'Europe, d'Afrique, d'Amérique du Sud et des Caraïbes. Les réductions de rendement de cultures maraîchères très diverses dues à ces nématodes atteignent 25% en Equateur, Malawi et Tanzanie, et 10% à Trinidad et Tobago. La plus forte proportion de parcelles infestées a été rencontrée en Equateur (205 sur 207) et la plus faible à Trinidad et Tobago (70 sur 174). C'est en Equateur que l'indice de galles moyen (égal à 5,5) était le plus élevé. Même si cet indice était faible en moyenne au Sénégal (1,6), 89% des cultures étaient infestées dans ce pays, en grande partie par l'espèce virulente M. mayaguensis. M. incognita et M. javanica sont les plus répandues dans tous les pays prospectés. Cependant, M. hispanica est très répandu au Burkina Faso, même dans des zones récemment cultivées en maraîchage en région sahélienne. Plusieurs phénotypes estérasiques nouveaux ont été détectés, spécialement en Equateur et au Malawi. Les juvéniles de second stade (J2) extraits des échantillons de sol collectés lors des prospections ont été examinés pour détecter la présence de spores de P.penetrans sur leur cuticule. Trouvé pour la première fois en Crète (Grèce), P.penetrans est très répandu dans les autres pays prospectés, infestant 20 à 60% des populations de Meloidogyne spp., sauf au Malawi et en Tanzanie où moins de 10% des populations sont atteintes. Le plus souvent, moins de 50% de J2 portent des spores bactériennes. Le taux de parasitisme des J2 par P. penetrans est influencé par les types de sols, comme par exemple au Sénégal où il est très faible dans les sols sableux grossiers. Des expériences en laboratoire portant sur l'attachement de spores de divers isolats de P. penetrans à des populations de Meloidogyne spp. ont révélé une grande variation de la spécificité et des interactions; les différences observées pour diverses populations d'une même espèce de Meloidogyne sont parfois presque aussi marquées que celles observées entre espèces. L'incidence parasitaire d'un isolat "exotique" de P. penetrans introduit dans des microparcelles (ca. 103 sporespar g. de sol) n'a pas été accrue par l'augmentation de la fréquence ou de la densité de plantation des cultures sensibles à Meloidogyne spp. employées. Cependant, dans deux microparcelles natullement infestées en P.penetrans, situées en Equateur et en Tanzanie, l'introduction d'un isolat "exotique" s'est traduite par un accroissement de la proportion de J2 infestés (jusqu'à 100%) et de la production de spores ((jusqu'à 3, 3 × 106 spores par mg [poids sec] de racines), d'une diminution de la population de J2 dans le sol, et d'une disparition des dégâts racinaires; les indices de galles moyens ont diminué (de plus de 8 à moins de 3) et les rendements des cultures ont augmenté (jusqu'à 30%). De tels changements n'ont pas été observés dans des sols non amendés en isolats "exotiques" de P.penetrans. Un meilleur contrôle des populations de Meloidogyne spp. a également été observé au champ, même lorsque la séquence culturale alternait des cultures sensibles et des cultures non-hôtes du nématode. Dans des parcelles non infectées en P.penetrans, la baisse des populations de Meloidogyne spp. n'a pas été observée après introduction d'un isolat "exotique" de la bactérie. Des analyses de régression portant sur les données obtenues en microparcelles ou au champ montrent que les rendements en tomate diminuent de plus de 5% chaque fois que l'indice de galle augmente d'une unité. Ces rendements ont parfois été améliorés lorsque des cultures de légumineuses alternaient les cultures de tomate. Ainsi, sur la base des analyses nématologiques et agronomiques faites en fin de cycles culturaux, il est suggéré que, dans les cas d'infestations naturelles en P.penetrans, des sélections mutuelles entraîneraient un équilibre dynamique entre les populations de la bactérie et celles du nématode, représentatif d'une densité-dépendance retardée. En revanche, l'introduction inondative d'isolats "exotiques" de P.penetrans, aux propriétés parasitaires différentes de celles des populations natives, pourraient rompre temporairement cet équilibre en faveur d'un accroissement de la proportion de nématodes (J2 et femelles) infestés et de la production de spores bactériennes, ainsi qu'un meilleur contrôle des populations de Meloidogyne spp. La capacité des populations de P.penetrans à survivre dans les sols et à contrôler durablement les populations de Meloidogyne spp. dépendraient de la spécificité entre les organismes, des propriétés des sols et des systèmes de culture.

In: Nematology