Publicação
Microbiota of Philaenus spumarius: characterization and implications for insect control
| Resumo: | Philaenus spumarius é um inseto amplamente disseminado, conhecido pela sua eficiência em vetorizar o patogénico de plantas Xylella fastidiosa na Europa. Apesar dos avanços no estudo da biologia de P. spumarius, as estratégias eficazes de controlo populacional, particularmente aquelas baseadas em microrganismos, permanecem limitadas. Este trabalho visa colmatar essa lacuna, caracterizando de forma abrangente o bacterioma nos vários estágios de desenvolvimento, sexos e órgãos de P. spumarius. Além disso, procura esclarecer o potencial papel deste microbioma na aptidão do inseto e compreender a interação entre o microbioma de P. spumarius e o da sua planta hospedeira. Para este propósito, foi utilizada uma combinação de abordagens dependentes e independentes de cultura. A comunidade bacteriana de P. spumarius era rica e abundante, com os taxas mais dominantes pertencentes aos filos Proteobacteria, Bacteroidota, Actinobacteria e aos géneros Candidatus Sulcia e Cutibacterium. Membros bacterianos dos géneros Rhodococcus, Citrobacter, Halomonas, Streptomyces e Providencia foram detetados, pela primeira vez, em P. spumarius. Os machos adultos exibiram maior diversidade bacteriana do que as fêmeas, mas a composição bacteriana era muito semelhante. Em contraste, os três órgãos analisados (cabeça, abdómen e genitália) acolheram uma comunidade bacteriana com composição distinta, mas não diferiram na diversidade bacteriana. As ninfas exibiram uma diversidade e composição bacteriana distintas em comparação com os adultos; no entanto, mantiveram ainda um bacterioma central. A análise funcional indicou papéis distintos para as comunidades bacterianas ao longo dos estágios de desenvolvimento, com as ninfas apresentando funções enriquecidas de processamento metabólico e de informação genética comparativamente com os adultos. Bioensaios usando Drosophila melanogaster mostraram que algumas estirpes bacterianas isoladas de P. spumarius podem afetar a prole e a morfologia do inseto. A comparação do bacterioma entre as ninfas de P. spumarius e a sua planta hospedeira, Coleostephus myconis, revelou uma troca bacteriana significativa, particularmente dos géneros Methylobacterium, Curvibacter, Cutibacterium, Pseudomonas e Rhizobium. Investigação futura deverá focar-se em abordagens inovadoras baseadas em microrganismos para controlar e manipular a população de P. spumarius. |
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| Autores principais: | Cameirão, Cristina Sofia Lopes |
| Assunto: | Aptidão do inseto Bactérias simbióticas Controlo de vetores Diversidade microbiana Interações inseto-microbioma Insect-microbiome interaction Insect fitness Microbial diversity Symbiotic bacteria Vector control |
| Ano: | 2024 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | tese de doutoramento |
| Tipo de acesso: | acesso embargado |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Philaenus spumarius é um inseto amplamente disseminado, conhecido pela sua eficiência em vetorizar o patogénico de plantas Xylella fastidiosa na Europa. Apesar dos avanços no estudo da biologia de P. spumarius, as estratégias eficazes de controlo populacional, particularmente aquelas baseadas em microrganismos, permanecem limitadas. Este trabalho visa colmatar essa lacuna, caracterizando de forma abrangente o bacterioma nos vários estágios de desenvolvimento, sexos e órgãos de P. spumarius. Além disso, procura esclarecer o potencial papel deste microbioma na aptidão do inseto e compreender a interação entre o microbioma de P. spumarius e o da sua planta hospedeira. Para este propósito, foi utilizada uma combinação de abordagens dependentes e independentes de cultura. A comunidade bacteriana de P. spumarius era rica e abundante, com os taxas mais dominantes pertencentes aos filos Proteobacteria, Bacteroidota, Actinobacteria e aos géneros Candidatus Sulcia e Cutibacterium. Membros bacterianos dos géneros Rhodococcus, Citrobacter, Halomonas, Streptomyces e Providencia foram detetados, pela primeira vez, em P. spumarius. Os machos adultos exibiram maior diversidade bacteriana do que as fêmeas, mas a composição bacteriana era muito semelhante. Em contraste, os três órgãos analisados (cabeça, abdómen e genitália) acolheram uma comunidade bacteriana com composição distinta, mas não diferiram na diversidade bacteriana. As ninfas exibiram uma diversidade e composição bacteriana distintas em comparação com os adultos; no entanto, mantiveram ainda um bacterioma central. A análise funcional indicou papéis distintos para as comunidades bacterianas ao longo dos estágios de desenvolvimento, com as ninfas apresentando funções enriquecidas de processamento metabólico e de informação genética comparativamente com os adultos. Bioensaios usando Drosophila melanogaster mostraram que algumas estirpes bacterianas isoladas de P. spumarius podem afetar a prole e a morfologia do inseto. A comparação do bacterioma entre as ninfas de P. spumarius e a sua planta hospedeira, Coleostephus myconis, revelou uma troca bacteriana significativa, particularmente dos géneros Methylobacterium, Curvibacter, Cutibacterium, Pseudomonas e Rhizobium. Investigação futura deverá focar-se em abordagens inovadoras baseadas em microrganismos para controlar e manipular a população de P. spumarius. |
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