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Ins and outs of beneficial nematode movement
Siguiendo la pista de los movimientos de los nematodos beneficiosos


Washington, DC, USA
August 14, 2014

Photo: Small roundworm (Heterorhabditis indica). Link to photo information
ARS scientists are studying how small roundworms, such as this Heterorhabditis indica nematode, navigate through soil to find insect pests to attack. Photo by Juan Morales-Ramos.

Tiny worms called nematodes don't move randomly through the soil, but instead find their way around by relying on electrical fields, according to U.S. Department of Agriculture (USDA) scientists.

A research team led by Agricultural Research Service (ARS) entomologist David Shapiro-Ilan and plant pathologist Clive Bock at the agency's Fruit and Tree Nut Research Laboratory in Byron, Georgia, found that the nematode Steinernema carpocapsae was attracted to an electrical current they applied to an agar dish. Based on that lab study, they concluded the worms rely on electricity, or electrical fields, to help them navigate in the soil. They then hypothesized that the nematodes may also use magnetic fields for the same purpose.

ARS is USDA's chief intramural scientific research agency, and this research supports the USDA priority of promoting international food security.

They tested their theory of magnetic fields by placing magnets on opposing sides of a petri dish containing agar and S. carpocapsae nematodes. One magnet was oriented toward the North Pole and the other magnet was oriented to the South Pole. The research team noted a directional response of the nematodes, with more of them moving toward the South Pole than the North.

This movement in response to magnetic fields, called magnetoreception, can be important in facilitating or enhancing foraging ability in various organisms. The research was published in the International Journal for Parasitology.

The scientists also looked at the movement of six different entomopathogenic (insect-killing) nematode species and found that their movement was not random. Instead, the worms moved together as a group. According to Shapiro-Ilan, this type of movement was like group behavior in other animals, such as a school of fish or a pack of wolves.

Based on these findings, the researchers contend that aggregated movement behavior may further contribute to a patchy distribution, or clumping, of natural or applied entomopathogenic nematode populations that is seen in crop fields. These findings were also published in the International Journal for Parasitology.

The studies have implications for understanding nematode foraging behavior and improving natural pest control tactics. Knowledge of how and why beneficial nematodes find their prey is essential to optimizing their use in biocontrol programs in the future.

Read more about this research in the August 2014 issue of Agricultural Research magazine.


Siguiendo la pista de los movimientos de los nematodos beneficiosos

Los gusanos pequeños llamados nematodos no se mueven al azar por el suelo, pero en cambio usan los campos eléctricos para orientarse, según los científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS).

Un grupo dirigido por entomólogo David Shapiro-Ilan y patólogo de plantas Clive Bock en el Laboratorio de Investigación de Frutas y Frutos Secos mantenido por el ARS en Byron, Georgia, descubrió que el nematodo Steinernema carpocapsae fue atraído por una corriente eléctrica aplicada en una placa de agar. Basado en estos resultados, los científicos concluyeron que los gusanos dependen de electricidad, o campos eléctricos, para orientarse en el suelo. Los científicos piensan que los nematodos también usan los campos magnéticos de la misma manera.

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés), y esta investigación apoya la prioridad del USDA de promover la seguridad alimentaria internacional.

Los científicos probaron su teoría relacionada con los campos magnéticos poniendo imanes en los lados opuestos de una placa de agar que contiene los nematodos S. carpocapsae. Un imán fue orientado hacia el Polo Norte, y otro hacia el Polo Sur. El grupo notó una reacción direccional por los nematodos, con un número más alto de ellos moviéndose hacia el Polo Sur.

Este movimiento en reacción a los campos magnéticos—llamada magnetorrecepción—puede ser importante en facilitar o aumentar la capacidad de varios organismos de encontrar alimento. Los resultados de esta investigación han sido publicados en 'International Journal for Parasitology' (Revista Internacional de Parasitología).

Los científicos también examinaron el movimiento de seis diferentes especies de nematodos entomopatógenos que matan a los insectos, y descubrieron que su movimiento no fue al azar. En cambio, los gusanos se movieron en un grupo. Según Shapiro-Ilan, este tipo de movimiento es similar al comportamiento grupal de otros animales, tales como los peces o los lobos.

Basado en estos hallazgos, los investigadores dicen que el comportamiento de movimiento grupal podría contribuir a una distribución desigual de las poblaciones naturales o aplicadas de nematodos entomopatógenos en los campos agrícolas. Los científicos también publicaron estos hallazgos en 'International Journal for Parasitology'.

Estos estudios tienen implicaciones para una mejor comprensión del comportamiento de los nematodos buscando alimento y para mejorar las tácticas de métodos de control natural de insectos plagas. Conocimientos de cómo y por qué los nematodos beneficios encontraron su presa es un factor imprescindible de utilizar estos nematodos en programas de control biológico de insectos plagas en el futuro.

Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de agosto del 2014.



More solutions from: USDA - ARS (Agricultural Research Service)


Website: http://www.ars.usda.gov

Published: August 15, 2014

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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