Calyx fluid proteins of two Cotesia sesamiae (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) biotypes in Kenya: implications to biological control of the stem borer Busseola fusca (Fuller) (Lepidoptera: Noctuidae)

Abstract

Cotesia sesamiae (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) is an indigenous larval endoparasitoid of Busseola fusca (Fuller) (Lepidoptera: Noctuidae) in sub-Saharan Africa. In Kenya, reports suggest that C. sesamiae occurs as two biotypes. Biotype avirulent to B. fusca gets encapsulated by haemocytes in this host and is unable to complete development. Biotype virulent to B. fusca is able to overcome immune defences. Factors present in the calyx fluid such as the PolyDNAviruses (PDV), venom and calyx fluid proteins have been implicated in the variation of C. sesamiae virulence against B. fusca. In the present study, calyx fluid proteins of the two C. sesamiae biotypes were compared using 2-D gel electrophoresis. More protein spots were observed in the virulent parasitoid calyx fluid, but some proteins were specifically observed in the avirulent parasitoid calyx fluid while others were observed in both. To study changes in proteins due to parasitism of B. fusca larvae by the two strains, SDS-PAGE gel were performed on fat body tissues and the haemolymph at three time points. Differences between the two strains were observed in both the fat body and haemolymph tissues. Parasitism-specific protein bands were detectable in fat body tissues of B. fusca larvae parasitized by the two C. sesamiae strains. These proteins were absent in unparasitized larvae. Implications for using C. sesamiae as a biocontrol agent of B. fusca in Africa are discussed.

Résumé

Protéines des fluides du calyx de deux biotypes de Cotesia sesamiae (Cameron) (Hymenoptera : Braconidae) au Kenya: implications pour le contrôle biologique du foreur Busseola fusca (Fuller) (Lepidoptera : Noctuidae) Cotesia sesamiae (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) est un parasitoïde larvaire indigène de Busseola fusca (Fuller) (Lepidoptera: Noctuidae) en Afrique sub-saharienne. Au Kenya C. sesamiae existe sous forme de deux biotypes. Le biotype avirulent pour B. fusca, encapsulé par les hémocytes de cet hôte est incapable de s’y développer. Le biotype virulent est capable de contourner ses défenses immunitaires de B. fusca. Des facteurs présents dans le fluide du calyx de la guêpe ont été impliqués dans ces variations de virulence. Dans la présente étude, les protéines du calyx de guêpes appartenant aux deux biotypes furent comparées sur gel d’électrophorèse bidimensionnelle. Globalement, plus de spots protéiques furent observés chez la souche virulente, mais certains furent observés spécifiquement chez le biotype virulent, d’autres enfin, chez les deux biotypes du parasitoïde. Afin de comparer la localisation dans la larve et dans le temps des changements protéiques dus aux infestations par les deux biotypes, des gels SDSPAGE furent réalisés à partir d’extraits de l’hémolymphe et du corps gras prélevés à trois intervalles de temps après l’infestation. Les différences entre les souches furent observées pour les deux tissus. Certaines protéines, spécifiques du parasitisme, absentes des larves non parasitées, furent observées dans le corps gras des larves parasitées par les deux souches de parasitoïde. Les implications pour l’utilisation de C. sesamiae comme agent de lutte biologique sont discutées.

Keywords:

• Busseola fusca
• Cotesia sesamiae
• Stem borer
• Endoparasitoid
• Africa