Insects and Bacteria can engage in symbiotic interactions that profoundly affect the fitness of the actors. Focusing on the facultative symbiosis among the Weevil and the Red Pigment Producing Bacteria (RPPB), Serratia marcescens(Enterobacteriaceae), its strictly related S. nematodiphila, Candida tropicalis (Berkhout, 1923, Fungi Saccharomycetaceae) and Hyphopichia burtonii (Boidin, Pignal, Lehodey, Vey & Abadie) Arx & Van der Walt (Fungi Incertae sedis) we suggest that this association has certainly driven their reciprocal adaptation. Our studies demonstrate the regular association of RPPB and yeasts with the plant - on egg chamber and pupal case walls - and the insect cuticle during oviposition, larval and pupal steps. By dissecting, we also demonstrated the occurrence of microorganisms either in larval or adult RPW gut or into the female reproductive apparatus lumina. Dissecting the reproductive apparatus of ready-to-ecdysis female pupae revealed them devoid of microorganisms. The latter are re-acquired while teneral adult females rest 3-5 days in their pupal cases. A first metabolomics study by GC HFTOF MS to the compounds resulting from anaerobic one-larva breeding revealed high EtOH levels and several other classes of compounds probably resulting from microorganism’s metabolism. Moreover, plate experiments show an explicit antimicrobial activity of RPPB against Gram-positive (Bacillus megaterium, B. pumilus, Staphilococcus aureus, Lysinibacillus spp., Paenibacillus spp.) and Gram-negative (Salmonella typhimurium, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli) bacteria possibly due to prodigiosin.
The presence of the same weevil-borne RPPB & yeast in infested palm tissues and the heat increment induced by the facultative fermenting ability of Serratia, as demonstrated by API20E system tests, close the circle of this presentation. We suggest that RPW infestation causes an environment that represses RPW biological control factors because it is intensely bacterized, hot, antibiotic, fermenting and rich in EtOH and organic acids.
Insetti e batteri possono intraprendere interazioni simbiotiche che influenzano profondamente la fitness degli attori. Nella simbiosi tra il Punteruolo Rosso delle Palme e i batteri, Serratia marcescens produttrice di pigmenti rossi (RPPB) (Enterobacteriaceae) e S. nematodiphila, o i funghi Candida tropicalis (Berkhout, 1923, Fungi Saccharomycetaceae) e Hyphopichia burtonii (Boidin, Pignal, Lehodey, Vey & Abadie) Arx & Van der Walt (Fungi Incertae sedis), suggeriamo che questa associazione ha certamente esaltato il loro adattamento reciproco. I nostri studi dimostrano la regolare associazione di RPPB e lieviti con la pianta - sulle pareti della camera dell'uovo e della cella pupale - e con la cuticola dell'insetto durante le fasi di ovideposizione, larvale e pupale. Abbiamo inoltre dimostrato la presenza di microrganismi nell'intestino di RPW larvale o adulto o nei lumi dell'apparato riproduttivo femminile. La dissezione dell'apparato riproduttivo di pupe pronte per l'ecodisi ha rivelato l’assenza di microrganismi. Questi ultimi vengono riacquistati mentre le femmine adulte tenere riposano per 3-5 giorni nelle celle pupali. Un primo studio metabolomico mediante GC HFTOF MS sui composti derivanti dall'allevamento anaerobico di una larva ha rivelato alti livelli di EtOH e diverse altre classi di composti probabilmente derivanti dal metabolismo dei microrganismi. Inoltre, gli esperimenti su piastra mostrano un'esplicita attività antimicrobica del RPPB nei confronti di batteri Gram-positivi (Bacillus megaterium, B. pumilus, Staphilococcus aureus, Lysinibacillus spp., Paenibacillus spp.) e Gram-negativi (Salmonella typhimurium, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli), probabilmente dovuta alla prodigiosina.
La presenza degli stessi RPPB e lieviti nei tessuti delle palme infestate e l'aumento di calore indotto dalla capacità fermentativa facoltativa di Serratia, come dimostrato dai test del sistema API20E, chiudono il cerchio di questa presentazione. Suggeriamo che l'infestazione di RPW provoca un ambiente che reprime i fattori di controllo biologico di RPW perché intensamente batterizzato, caldo, antibiotico, fermentante e ricco di EtOH e acidi organici.