Stenotrophomonas maltophilia a new biocontrol agent against the cowpea weevil Callosobruchus maculatus F. (Coleoptera: Bruchidae)

Abstract

ABSTRACT Callosobruchus maculatus F. (Coleoptera; Bruchidae) is one of the most important storage pests, especially in legumes, which causes significant damage in many parts of Iran, including east Azarbaijan province. This study aimed to isolate and identify the insect-associated bacteria with this pest and then evaluate the capability of these bacterial isolates in the biocontrol of this insect in laboratory conditions. Stock culture of C. maculatus was collected from the field in East Azerbaijan, and then was maintained under laboratory conditions of 25 ± 2° C and 60 ± 5% RH. Dead adult beetles were surface-sterilized with 0.1% hypochlorite and then transferred to NA media plates. It appeared that bacterial isolates were isolated and purified. In other to perform a bioassay, a bacterial suspension with a concentration of 106 (cell/ml) was prepared from each bacterial isolates were then spread in three replications on the same-age pest population separately. After the recording of the pest mortality, the most effective bacterial isolate, which showed over 40% mortality, was selected for supplementary assays selected bacterial isolate was identified by PCR using universal 16s rDNA primers. The obtained sequence data from our experiment were compared with gene bank sequences, and phylogenetic tree was drown. Based on sequencing data, the isolate bacteria are identified as Stenotrophomonas maltophilia species. The supplementary biochemical tests were confirmed the molecular data. These data is the first report for the biocontrol capability of this bacteria on this insect.

Translated abstract

RESUMEN Callosobruchus maculatus F. (Coleóptera; Bruchidae) es una de las plagas de almacenamiento más importantes, especialmente en leguminosas, que causa daños significativos en muchas partes de Irán, incluida la provincia oriental de Azarbaiyán. El objetivo de este estudio fue aislar e identificar las bacterias asociadas a esta plaga y evaluar la capacidad de estos aislados bacterianos en el biocontrol de este insecto en condiciones de laboratorio. El cultivo madre de C. maculatus se recolectó del campo en el este de Azerbaiyán y luego se mantuvo en condiciones de laboratorio de 25 ± 2" Cy 60 ± 5% de HR. Los escarabajos adultos muertos se esterilizaron en la superficie con hipoclorito al 0,1 % y luego se transfirieron a placas de medio NA. Los aislados bacterianos aparecidos fueron aislados y purificados. Para llevar a cabo el bioensayo, se preparó una suspensión bacteriana con una concentración de 106 células mL -1 de cada uno de los aislados bacterianos y se distribuyeron sobre la población de plagas de la misma edad por separado, con tres repeticiones. Tras el registro de la mortalidad de la plaga, se seleccionó el aislado bacteriano más eficaz, que mostró más de un 40% de mortalidad, para realizar ensayos suplementarios. El aislado bacteriano seleccionado se identificó mediante PCR utilizando cebadores universales de ADNr 16s. Los datos de secuencia obtenidos del experimento se compararon con las secuencias del banco de genes y se ahondó en el árbol filogenético. Según los datos de secuenciación, las bacterias aisladas se identificaron como especies de Stenotrophomonas maltophilia. Las pruebas bioquímicas complementarias confirmaron los datos moleculares. Este es el primer informe sobre la capacidad de biocontrol de esta bacteria en este insecto.