In: Nematology

Abstract

Entomopathogenic nematodes are able to survive by scavenging. We tested Steinernema feltiae, S. affine and Heterorhabditis megidis alone or in different combinations to evaluate the responses of these nematodes when dead or live Galleria mellonella larvae were offered. Steinernema feltiae and S. affine scavenged upon dead G. mellonella larvae and about 30% more dead larvae were penetrated than live ones. By contrast, H. megidis penetrated more live larvae than dead ones. When the nematode species were combined, the results varied among the combinations, but the dead larvae were always used as a host. The behaviour of natural field populations of S. feltiae and S. affine was also compared. Steinernema feltiae showed no difference between scavenging and performing 'normal infections', whereas S. affine scavenged to a reduced amount (around 60% less); this difference could be related to the particular foraging strategy of these nematodes.

In: Nematology

Abstract

Tomato plants inoculated with Meloidogyne javanica juveniles infected with Pasteuria penetrans were grown in a glasshouse (20-32°C) for 36, 53, 71 and 88 days and in a growth room (26-29°C) for 36, 53, 71 and 80 days. Over these periods the numbers of P.penetrans endospores in infected M. javanica females and the weights of individual infected females increased. In the growth room, most spores (2.03 106) were found after 71 days. However, in the glasshouse the rate of increase was slower and spore numbers were still increasing at the final sampling at 88 days (2.04 106), as was the weight of the nematodes (72 μg). Weights of uninfected females reached a maximum of 36.2 and 43.1 μg after 71 days in the growth room and glasshouse, respectively.

In: Nematology
In: Nematology

Abstract

In two laboratory experiments and one pot experiment the influence of the bacterial symbionts Pseudomonas oryzihabitans from Steinernema abbasi and Xenorhabdus nematophilus from S. carpocapsae on the root-knot nematode Meloidogyne javanica was investigated. Exposure of egg masses of M. javanica to the bacteria and their metabolites resulted in reduced hatching of second stage juveniles (J2). J2 in contact with the bacteria and their metabolites exhibited disorientation and convulsive movements, but when they were washed and placed in fresh water, many regained normal movement. At dosages of 106 and 107 cells ml-1 mortality was 100% after 24 h exposure, Xenorhabdus being more toxic than Pseudomonas. In soil X. nematophilus was ineffective but P.oryzihabitans prevented invasion of J2 into tomato roots and there was evidence that the bacterium or its metabolites interfered with nematode development in galls. Overall, the results indicate that P.oryzihabitans may provide a possible control strategy for root-knot nematodes. Action nématicide des bactéries Pseudomonas oryzihabitans et Xenorhabdus nematophilus sur le nématode Meloidogyne javanica - Les présentes recherches, au travers de deux expériences au laboratoire et d'une troisième en pots, ont concerné l'influence sur le nématode Meloidogyne javanica des symbiontes bactériens Pseudomonas oryzihinabitans, provenant de Steinernema abbasi, et Xenorhabdus nematophilus, de S. carpocapsae. L'exposition de masses d'œufs de M. javanica aux bactéries et à leurs métabolites a provoqué une diminution de l'éclosion des juvéniles de deuxième stade (J2). Les J2 en contact avec les bactéries et leurs métabolites se sont montrés désorientés et sujets à des mouvements convulsifs mais, après qu'ils aient été lavés et placés dans une eau pure, bon nombre d'entre eux ont recouvré des mouvements normaux. Aux doses de 106 et 107 cellules/ml-1 la mortalité était de 100% après une exposition de 24 h, Xenorhabdus s'étant révélé plus toxique que Pseudomonas . Dans le sol, Xenorhabdus s'est montré inefficace tandis que Pseudomonas empêchait la pénétration des J2 dans les racines de tomate; de plus, il semblerait évident que les bactéries ou leurs métabolites aient une influence sur le développement des nématodes dans les galles. Dans l'ensemble, les résultats indiquent que P.oryzihinabitans peut fournir une éventuelle stratégie de contrôle envers les Meloidogyne.

In: Nematology

Abstract

Pseudomonas oryzihabitans, a bacterium associated with the entomopathogenic nematode Steinernema abbasi, was evaluated for its potential to colonise roots and thereby control a field population of root-knot nematodes. Immunological techniques were developed to detect root colonisation of P. oryzihabitans on tomato roots using a specific polyclonal antibody raised against vegetative bacterial cells. In vitro, bacterial cell filtrates were also shown significantly to inhibit juveniles hatching. In a glasshouse pot experiment, there were 22 and 82% fewer females in roots of plants treated with suspensions containing 103 and 106 cells ml−1 of P. oryzihabitans, respectively. In addition, there were significantly fewer egg masses produced; however, the numbers of eggs per egg mass did not differ significantly. The relationship between root colonisation and nematode control is discussed.

In: Nematology

Abstract

We have obtained a single spore isolate of Pasteuria penetrans, derived by allowing a single spore to attach to a secondstage juvenile (J2) of the root-knot nematode Meloidogyne javanica. By analysing DNA sequences at three different loci we have obtained evidence that the isolate is, indeed, genetically pure. We compared the ability of the single spore isolate and the parent population from which it was selected to attach to and parasitise both the original population of M. javanica on which it was isolated and a single egg mass line derived from it. There was no difference in the attachment of spores of the single spore isolate to juveniles compared to the parental population, although there were higher numbers of both attaching to J2 of the single egg mass line compared to its parental population. Judging from the numbers of egg masses and Pasteuria -infected females, the single spore isolate was less pathogenic to the parental population of M. javanica than was the parental spore population.

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