Biochemical analyses of Trichogramma dendrolimi (Hymenoptera: Trichogrammatidae) in vitro and in vivo rearing for 10 generations

Xin Lü, Shichou Han, Liying Li

Abstract


Trichogramma dendrolimi Matsumura (Hymenoptera: Trichogrammatidae) is an economically important egg parasitoid with a wide host range and is mass produced for biological control programs. With the development of in vitro rearing techniques, an artificial medium has been developed that is believed to hold potential for the large-scale production of the parasitoid. We sought to evaluate the effectiveness of an artificial rearing medium by including biochemical analyses and not just by comparing the biological parameters of reared wasps. In particular, this study was conducted to determine differences in proportions of nutrients between the artificial medium and a natural host used for mass rearing T. dendrolimi by biochemical analyses of carcasses of the latter. Biochemical parameters including protein concentration, lipid content, trehalose content, and trehalase activity in T. dendrolimi continuously reared in an optimized artificial medium versus on Antheraea pernyi Guérin-Méneville (Lepidoptera: Saturniidae) eggs were compared. The adults produced in vitro showed lower protein concentrations and higher lipid and trehalose contents and trehalase activity compared with those reared in vivo. Different—and even contrary—evolution of biochemical parameters was found when comparing adults reared in the artificial medium with those reared in natural host eggs over 10 generations. The results suggested that the artificial medium had a non-optimal composition for the in vitro rearing of T. dendrolimi, and that it could be improved by altering the composition of the medium, especially its protein concentration and lipid content. Biochemical analysis may be a useful method for optimizing artificial rearing media for other entomophagous insect species.

 

Resumen

Trichogramma dendrolimi Matsumura (Hymenoptera: Trichogrammatidae) es un parasitoide de huevos económicamente importante con amplia gama de hospederos, que está siendo producido en masa para los programas de control biológico. Con el desarrollo de técnicas de cría in vitro, se a desarrollado un medio artificial que se cree que posee un potencial para la producción a gran escala del parasitoide. Hemos tratado de evaluar la eficacia de un medio artificial de cría mediante la inclusión de los análisis bioquímicos y no sólo mediante la comparación de los parámetros biológicos de la avispas criadas. En particular, se realizó este estudio para determinar las diferencias en las proporciones de nutrientes entre el medio artificial y un hospedero natural utilizado para la cría masiva de T. dendrolimi por los análisis bioquímicos de los cadáveres de estos últimos. Los parámetros bioquímicos, incluyendo la concentración de proteína, contenido de lípidos, el contenido y actividad de trehalosa de T. dendrolimi criado continuamente en un medio artificial optimizado fueron comparados con los huevos de Antheraea pernyi (Guérin-Méneville) (Lepidoptera: Saturniidae). Los adultos producidos in vitro mostraron concentraciones más bajas de proteínas y lípidos, un contenido y actividad más alto de trehalosa en comparación con aquellos criados in vivo. Diferente—e incluso contrarias—se encontraron la dinámica de los parámetros bioquímicos al comparar los adultos criados en el medio artificial con los criados de huevos hospederos naturales de más de 10 generaciones. Los resultados sugirieron que el medio artificial tiene una composición no óptima para la cría in vitro de T. dendrolimi, y que podría ser mejorada mediante la alteración de la composición del medio, especialmente su concentración de proteína y el contenido de lípidos. El análisis bioquímico también puede ser un método útil para la optimización de los medios de cría artificial para otras especies de insectos entomófagos.

 

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Keywords


artificial medium; protein; lipid; trehalose; trehalase activity; carcass analysis

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