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Toxicity of Bacillus thuringiensis variety israelensis against tipulid larvae
Author(s) -
Waalwijk C.,
Dullemans Annette,
Wiegers G.,
Smits P.
Publication year - 1992
Publication title -
journal of applied entomology
Language(s) - English
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.795
H-Index - 60
eISSN - 1439-0418
pISSN - 0931-2048
DOI - 10.1111/j.1439-0418.1992.tb01146.x
Subject(s) - bacillus thuringiensis , biology , microbiology and biotechnology , bioassay , bacillales , escherichia coli , bacillaceae , bacteria , gene , bacillus subtilis , biochemistry , genetics
Sporulated cultures of Bacillus thuringiensis variety israelensis strain IPS82 proved to be toxic for field collected as well as for laboratory‐reared tipulid larvae (leatherjackets). After spores and crystals were separated by density gradient centrifugation it was shown that toxicity was essentially confined to the parasporal crystals. High pH in the midgut of the tipulid larva required for the primary step in the pathogenesis of B. thuringiensis var. israelensis , e.g. the solubilization of crystals, was demonstrated by colouring of the gut with the pH‐indicator thymolblue. Definite evidence for toxicity of at least one of the B. thuringiensis var. israelensis crystal proteins for tipulid larvae was obtained by cloning and expression of the gene that encoding a crystal protein of Mr 128.000. Bioassays demonstrated that Escherichia coli recombinants carrying this gene were toxic for L 1 larvae of Tipula oleracea.Zusammenfassung Zur Toxizität von Bacillus thuringiensis var. israelensis gegenüber Tipulidenlarven Sporenkulturen von Bacillus thuringiensis var. israelensis , Stamm IPS82 erwiesen sich sowohl gegenüber im Freiland gesammelten als auch gegenüber im Labor gezüchteten Tipulidenlarven als toxisch. Nachdem Sporen und Kristalle durch Dichtegradienten‐Zentrifugation getrennt wurden, konnte nachgewiesen werden, daß die toxische Wirkung überwiegend auf die parasporalen Kristalle beschränkt ist. Der hohe pH‐Wert im Mitteldarm der Tipulidenlarven, der erforderlich ist, um den ersten Schritt der Pathogenese von B. thuringiensis var. israelensis auszulösen, nämlich die Auflösung der Kristalle, konnte durch Anfärben des Darms mit dem pH‐Indikator Thymolblau nachgewiesen werden. Der definitive Nachweis für die Toxizität von mindestens einem Kristallprotein von B. thuringiensis var. israelensis gegenüber Tipulidenlarven konnte durch Klonierung und Genmanifestierung für das Kristallprotein Mr 128.000 erbracht werden. In Versuchen konnte gezeigt werden, daß Escherichia coli Rekombinanten, die dieses Gen tragen, toxisch für L 1 ‐Larven von Tipula oleracea waren.