Bacillus thuringiensisis considered a potential useful entomopathogen of Rhynchophorus ferrugineus(RPW), a quarantine pest that attacks the palm trees. We compare the effects of Bt in mature larvae, females and males. The pathogenicity activity of Bt was evaluated estimating: Median Lethal Dose (LD50), Median Lethal Time (LT50), and Total Haemocytes Count (THC) and Differential Haemocytes count (DHC), and finally the expression of the stress protein Heat Shock Protein 70 in the haemocytes and in the brains. RPW mortality exhibited a positive trend with the dosage and duration of exposure to Bt. The larvae were more susceptible than adults and the LD50 of females was even the double value of the one of larvae. Similarly, the LT50 value was higher for females than males and larvae. Treatment with sub-lethal dose of Bt induces a decrement in THC in larvae, females, and males. In treated larvae plasmatocytes decrease while oenocytes and spherulocytes increase. In treated females all type of haemocytes decrease, while in males the number of plasmatocytes decreases and the granulocytes increase. We also registered the stress answer directly on hemocytes, showing that already at 3, hours after eating Bt, it modulates the expression of the stress protein Hsp 70. This effect was also observed in the brain tissue at 6 hours after treatment. The results confirm that the Bt treatment induces a pathogenic state in RPW larvae and adult of both genders, that answer only after few hours from ingestion, however, the effects are different in magnitude and in type of target. The highlights can be useful to understand better the relationship pathogen-host and to implement the integrated control of phytophagous.

Bacillus thuringiensis (Bt) è considerato un potenziale batterio entomopatogeno per la lotta al Rhynchophorus ferrugineus, coleottero da quarantena infestante le palme. In questo lavoro si considerano gli effetti dell’infezione di Bt in larve, maschi e femmine del punteruolo rosso. La patogenicità è stata valutata stimando la LD50 (Lethal Median Dose) e la LT50 (Lethal Median Time), il numero totale di emociti ed il tipo di emociti (Differential Haemocytes counts) ed inoltre l’espressione delle proteine Heat Shock Protein 70 (HSP70) negli emociti e nel cerebro. La mortalità di entrambi i sessi e delle larve aumentava all’aumentare della dose e del tempo di esposizione. Tuttavia le larve hanno mostrato una maggiore mortalità, quasi doppia di quella degli adulti, mentre i valori di LT50 erano superiori nelle femmine rispetto ai maschi e alle larve. Trattamenti con dosi sub letali di Bt inducevano un decremento nel numero di emociti sia per larve che per gli adulti. Nelle larve, tuttavia, vi era un incremento dei plasmatociti e un decremento di enociti e sferulociti. Nelle femmine invece diminuivano tutti i tipi di emociti mentre nei maschi diminuiva il numero di plasmatociti ed incrementava quello dei granulociti. La risposta fisiologica alla infezione da Bt è stata valutata anche mediante la modulazione delle HSP70 negli emociti, mostrando che già dopo 3 ore dall’ingestione di Bt, si poteva notare un incremento delle stesse. Nel cerebro il massimo picco di modulazione delle HSP70 si è registrato a 6 ore dall’ingestione. I risultati confermano che il Bt induce uno stato di patogenesi nel punteruolo rosso sia negli adulti che nelle larve già a poche ore dall’ingestione tuttavia gli effetti sono diversi come livello e tipo di risposta.

Barbara Manachini, M.C. (2021). Does the immune answer to Bacillus thuringiensis infection is the same in larvae, females and males of Rhynchophorus ferrugineus?. In Libro abstract XXVI CNIE (pp. 163-163).

Does the immune answer to Bacillus thuringiensis infection is the same in larvae, females and males of Rhynchophorus ferrugineus?

Barbara Manachini
;
Mirella Vazzana;Vincenzo Arizza
2021-01-01

Abstract

Bacillus thuringiensisis considered a potential useful entomopathogen of Rhynchophorus ferrugineus(RPW), a quarantine pest that attacks the palm trees. We compare the effects of Bt in mature larvae, females and males. The pathogenicity activity of Bt was evaluated estimating: Median Lethal Dose (LD50), Median Lethal Time (LT50), and Total Haemocytes Count (THC) and Differential Haemocytes count (DHC), and finally the expression of the stress protein Heat Shock Protein 70 in the haemocytes and in the brains. RPW mortality exhibited a positive trend with the dosage and duration of exposure to Bt. The larvae were more susceptible than adults and the LD50 of females was even the double value of the one of larvae. Similarly, the LT50 value was higher for females than males and larvae. Treatment with sub-lethal dose of Bt induces a decrement in THC in larvae, females, and males. In treated larvae plasmatocytes decrease while oenocytes and spherulocytes increase. In treated females all type of haemocytes decrease, while in males the number of plasmatocytes decreases and the granulocytes increase. We also registered the stress answer directly on hemocytes, showing that already at 3, hours after eating Bt, it modulates the expression of the stress protein Hsp 70. This effect was also observed in the brain tissue at 6 hours after treatment. The results confirm that the Bt treatment induces a pathogenic state in RPW larvae and adult of both genders, that answer only after few hours from ingestion, however, the effects are different in magnitude and in type of target. The highlights can be useful to understand better the relationship pathogen-host and to implement the integrated control of phytophagous.
La risposta immunitaria all’infezione da parte di Bacillus thuringiensis è la stessa in larve, femmine e maschi di Rhynchophorus ferrugineus?
2021
Bacillus thuringiensis (Bt) è considerato un potenziale batterio entomopatogeno per la lotta al Rhynchophorus ferrugineus, coleottero da quarantena infestante le palme. In questo lavoro si considerano gli effetti dell’infezione di Bt in larve, maschi e femmine del punteruolo rosso. La patogenicità è stata valutata stimando la LD50 (Lethal Median Dose) e la LT50 (Lethal Median Time), il numero totale di emociti ed il tipo di emociti (Differential Haemocytes counts) ed inoltre l’espressione delle proteine Heat Shock Protein 70 (HSP70) negli emociti e nel cerebro. La mortalità di entrambi i sessi e delle larve aumentava all’aumentare della dose e del tempo di esposizione. Tuttavia le larve hanno mostrato una maggiore mortalità, quasi doppia di quella degli adulti, mentre i valori di LT50 erano superiori nelle femmine rispetto ai maschi e alle larve. Trattamenti con dosi sub letali di Bt inducevano un decremento nel numero di emociti sia per larve che per gli adulti. Nelle larve, tuttavia, vi era un incremento dei plasmatociti e un decremento di enociti e sferulociti. Nelle femmine invece diminuivano tutti i tipi di emociti mentre nei maschi diminuiva il numero di plasmatociti ed incrementava quello dei granulociti. La risposta fisiologica alla infezione da Bt è stata valutata anche mediante la modulazione delle HSP70 negli emociti, mostrando che già dopo 3 ore dall’ingestione di Bt, si poteva notare un incremento delle stesse. Nel cerebro il massimo picco di modulazione delle HSP70 si è registrato a 6 ore dall’ingestione. I risultati confermano che il Bt induce uno stato di patogenesi nel punteruolo rosso sia negli adulti che nelle larve già a poche ore dall’ingestione tuttavia gli effetti sono diversi come livello e tipo di risposta.
Median lethal dose, median lethal time, stress answer, haemocytes, brain, HSP70.
dose letale mediana, tempo letale mediano, risposta allo stress, emociti, cerebro, HSP70
Barbara Manachini, M.C. (2021). Does the immune answer to Bacillus thuringiensis infection is the same in larvae, females and males of Rhynchophorus ferrugineus?. In Libro abstract XXVI CNIE (pp. 163-163).
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