ABSTRACT
Introduction: Leaf-cutting ants Atta cephalotes (Linnaeus) are one of the main insect pests in Latin America; these ants (along with Acromyrmex spp.) present a unique characteristic amongst ants, - the cultivation of the Leucoagaricus gongylophorus Möller (Singer) fungus as a food source. They belong to tribe Attini and build nests in underground chambers which are interconnected by pathways. These voracious ants have attacked over 45 crop fields in Colombia. The main control method has been the use of synthetic chemical products; however, alternative control measures must be established. One alternative that has a great potential are bacteria and their secondary metabolites. Objective: The aim of this study was to evaluate the insecticidal and antifungal effect of bacterial extracts on major worker A. cephalotes ants and the L. gongylophorus fungus. Methods: A total of 118 extracts produced by the same number of bacteria were evaluated. Among the strains that produced the active extracts were: Serratia sp., Xenorhabdus nematophila, Photorhabdus sp., and Bacillus thuringiensis. From each bacterium, extracts were prepared to test both insecticidal and repellent activity on worker ants, also to evaluate growth inhibition assays on L. gongylophorus. Results: Seventeen extracts showed insecticidal activity upon contact, 13 by ingestion, while 8 showed antifungal activity that was statistically significant. In total, 23 bacterial extracts exhibited some type of activity to control Atta cephalotes. Conclusions: The results show 23 bacterial extracts with some type of activity to control A. cephalotes, which exposes the potential there is to explore bacteria, especially entomopathogenic bacteria, which may contain interesting genes for the biological control of insects.
Introducción: Las hormigas cortadoras de hojas (Atta cephalotes) son una de las mayores plagas en América Tropical, estas hormigas (junto con Acromyrmex spp.) presentan una característica única entre las hormigas - el cultivo de un hongo como fuente de alimento (Leucoagaricus gongylophorus). Pertenecen a la tribu Attini y construyen sus nidos en cámaras subterráneas interconectadas por caminos. En el campo son muy voraces atacando más de 45 cultivos en Colombia. La metodología de control usada para el manejo de esta plaga ha sido principalmente el uso de productos químicos sintéticos, sin embargo, es importante establecer alternativas de control. Una fuente con gran potencial son las bacterias y sus metabolitos secundarios. Objetivo: El objetivo de la presente investigación fue evaluar la acción insecticida y antifúngica de los extractos bacterianos en obreras de A. cephalotes y el hongo L. gongylophorus. Métodos: Un total de 118 extractos, producidos por el mismo tipo de bacterias fueron evaluados. Resultados: Entre las cepas productoras se encontraban: Serratia sp., Xenorhabdus nematophila, Photorhabdus sp. y Bacillus thuringiensis. Diecisiete extractos mostraron actividad insecticida por contacto, 13 actividad por ingestión y 8 con actividad antifúngica estadísticamente significativa. En total 23 extractos bacterianos exhibieron algún tipo de actividad para el control de Atta cephalotes. Conclusiones: Los resultados muestran 23 extractos bacterianos con algún tipo de actividad hacia el control de A. cephalotes, los cuales exponen el potencial que hay para explorar bacterias, en especial las entomopatógenas. Estas bacterias pueden contener genes importantes para el control biológico de insectos.
ABSTRACT
El caracol Pala, Strombus gigas (Strombidae), es de gran importancia ecológica y socioeconómica en el área caribeña colombiana. Sin embargo, es una especie catalogada como "vulnerable" y existe muy poca información referente a las especies bacterianas asociadas al caracol que puedan ser importantes para el desarrollo, manejo productivo y de seguridad acuícola de estos gastrópodos. En este trabajo, nosotros empleamos un estudio microbiológico y molecular de la región intergénica entre los genes 16S y 23S rDNA, análisis del gen rDNA 16S y secuenciación, para analizar las bacterias asociadas al caracol Pala (S. gigas). La composición de bacterias cultivables asociadas fue evaluada por su capacidad para crecer en agar marino y en medios de cultivos selectivos. De un total de 28 muestras analizadas encontramos que el número de bacterias cultivadas en condiciones aerobias fue de alrededor 10(6) ufc mL-1 donde las bacterias pertenecientes a la familia Vibrionacea fueron las más abundantes, cerca de >10(5) ufc mL-1. El análisis molecular de la región intergénica entre los genes 16S y 23S rDNA de las diferentes muestras, reveló una gran complejidad bacteriana asociada a S. gigas. Las secuencias de los amplificados del gen rDNA 16S identificó Pseudoalteromonas sp., Halomonas sp., Psycrobacter sp., Cobetia sp., Pseudomonas sp. y Vibrios sp. Nuestros resultados podrían sugerir un rol importante de estas bacterias como componentes de la comunidad asociada al S. gigas. Esta información puede complementar los estudios que se están implementando en los procesos para la conservación y repoblamiento de las poblaciones de S. gigas en Colombia.
The Queen Conch, Strombus gigas (Strombidae), is a species of great ecological and socioeconomic importance in the Caribbean area of Colombia. However, it is currently catalogued as "vulnerable"; there is limited information concerning the bacterial species associated with conch and important in the management of hatcheries for higher productivity and safety of these gastropods. In this study, we used a microbiology and molecular approach using the 16S-23S intergenic region, the 16S rDNA analysis and sequencing to determine the bacterial populations associated with Queen Conch (S. gigas). Also, the capacity to grow in marine agar and selective culture media was used to evaluate the composition of bacteria associated. The 28 total samples analysed we found the number of bacteria recovered after aerobic culture about 10Ë6 cfu mL-1 and most belong to the Vibrionaceae family in the order of 10Ë5 ufc mL-1. The molecular results of the spacer regions between the 16 and 23S genes from the different analyzed samples indicated a great complexity in the bacterial population associated to S. gigas. The sequencing of the amplicons of 16S rDNA identifies Pseudoalteromonas sp, Halomonas sp., Psycrobacter sp., Cobetia sp., Pseudomonas sp. and Vibrios sp. This suggests these bacteria can play an important role as components of the bacterial community associated to S. gigas. This information can help to improve both the management of hatcheries for higher productivity and for the implementation for the conservation processes of Colombian S. gigas.