Native Bacillus thuringiensis Isolates for the management of lepidopteran cereal pests

Abstract

A range of materials were collected from a number of ecological and environmental zones within Kenya as being likely sources of entomopathogenic bacteria. These were soils, insect frass and dead insect material. Using an isolation protocol involving use of a selective medium, over 150 Bacillus thuringiensis (B. t.) strains were recovered from the sample material. Their identity as B. t. strains was confirmed by their growth characteristics, morphology and presence of a parasporal delta-endotoxin crystal.

All strains were screened for activity against two Lepidopteran pest species, the spotted stem borer, Chilo partellus and the African army worm, Spodoptera exempta. Isolates causing over 80% mortality in the screening assays were retained for further evaluation. The selected isolates were subjected to bioassay against C. partellus and S. littoralis. Following bioassay, the most toxic isolates were selected for screenhouse trials against C. partellus and field trials against a natural outbreak of S. exempta.

In the screenhouse trials all of the B. t. treated plants showed reduced levels of damage and yields were 5 to 7 times higher than the yield obtained from the untreated, infested control plots. Three isolates, A-3, A-C-2 (isolated from insect material) and M-44–2 (isolated from soil) seemed to offer superior levels of protection. Two new B. t. isolates, K-26–21 and MF-4B-2, both isolated from soils, showed high levels of toxicity to S. littoralis and S. exempta in the laboratory. When isolate K-26–21 was applied to maize seedlings in the field, almost total control of the larval population was achieved within 48 hr at each of the concentration levels tested.

Résumé

Une série de matériaux a été receuillie dans certaines zones écologiques et environnementales à travers le Kenya afin de servir de sources de bactéries entomopathogéniques. Ces matériaux étaient notamment des sols, des excréments d'insectes et de insectes morts. A l'aide d'un système d'isolation procédant par méthode sélective, plus de 150 espèces de Bacillus thuringiensis (B. t.) ont été receuilles sur les matériaux en question. Leur identification en tant qu'espèces de B. t. a été confirmée par leurs caractéristiques de croissance, leur morphologie et la présence d'un crystal endotoxine parasporal en forme triangulaire.

Toutes ces espèces étaient sélectionnées en vue de mener une lutte contre deux types d'insectes lépidotères, le Chilo partellus, le formidable rongeur de tiges, et le Spodoptera exempta, le ver africain. Ceux de ces éléments récoltés qui avaient pu causer un taux de mortalité de plus de 80% lors des essais sélectifs ont été retenus pour une étude plus approfondie.

Les éléments ainsi sélectionnés ont été soumis à un test biologique contre le C. partellus et le S. littoralis. Après le test biologique, les sélectionnés le plus toxiques étaient rassemblés pour des essais anti - C. partellus au laboratoire et des essais sur terrains contre une vague naturelle de S. exempta. Toutes les plantes traitées aux B. t. ont affiche une nette diminution du degré des dégâts et leur production a été de 5 à 7 fois supérieure à celle obtenue sur des arpents de terre infestés également pour l'expérience mais non soignés. Toutefois, trois des sélectionnés ont semblé manifester un degré protectioniste beaucoup plus élevé. Il s'agit notamment du A-3, du A-C-2 (receuillis sur des cadavres et excrémments d'insectes), et le M-44–2 (receuillis sur le sol). Deux nouveaux B. t. parmi les sélectionnés, le K-26–21 et le M-4B-2, tous deux receuillis à partir des échantillons des sols, ont manifesté un degré élevé de toxicité en laboratoire à l'égard du S. littoralis et du S. exempta. La poudre résultat de ces deux sélectionnés a été testée dans le champs pour lutter contre une vague de S. exempta dans la vallée de Lambwe, dans la province de Nyanza-Sud au Kenya. On a dû localiser et asperger des tas d'oeufs de S. exempta avec une suspension (ou solution) du sélectionné MF-4B-2 de 0,2% (w/v). Le K-26–21 a été appliqué sur des plantes de maïs, et presque toute la colonie des larves était exterminée en-déans 48 heures sur chaque point de leur concentration soumis au traitement.