Solenopsis invicta virus 3: infection tests with adult honey bees (Hymenoptera: Apidae)

Sanford D. Porter, Jenny M. Gavilanez-Slone, Steven M. Valles

Abstract


Solenopsis invicta virus 3 (SINV-3) is a positive sense, single-stranded RNA virus that has considerable potential as a self-sustaining or classical biocontrol agent against the invasive fire ant Solenopsis invicta Buren (Hymenoptera: Formicidae) because it can cause substantial mortality in colonies of this species. Based on extensive host specificity tests with other ants, we predicted that SINV-3 would not infect the honey bee, Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae). Nevertheless, because of the economic importance of honey bees, it was necessary to confirm this prediction before proceeding with field release of SINV-3 into regions where it does not yet occur. To test our prediction, we 1) examined field bees for the presence of the virus, 2) conducted specific searches of the GenBank databases for sequences (amino acid and nucleotide) with identity to SINV-3, and 3) inoculated laboratory groups of honey bees with large doses of SINV-3. SINV-3 was not detected in field bees or in GenBank libraries associated with honey bees, Apoidea, or non-host Insecta generally. Western blot analysis for SINV-3 capsid proteins showed that viral proteins were not produced in inoculated honey bees, but were produced in inoculated fire ants. Furthermore, qPCR analysis revealed no significant increase in SINV-3 quantity in honey bees, beyond the inoculating dose, whereas virus quantity dramatically increased over time in inoculated fire ants. Based on these results, we conclude that field release of SINV-3 as a biocontrol agent against red imported fire ants in regions without the virus would pose little or no threat to honey bees.

 

Resumen

El virus Solenopsis invicta 3 (SINV-3) es un virus de ARN de cadena sencilla, de sentido positivo que tiene un gran potencial como un agente de control biológico autosostenible o clásico contra la hormiga brava invasora, Solenopsis invicta Buren (Hymenoptera: Formicidae); porque puede causar una mortalidad substancial en las colonias de esta especie. Basados en pruebas extensivas de especificidad con otras hormigas, predijimos que el virus SINV-3 no podría infectar la abeja melífera, Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae). Sin embargo, debido a la importancia económica de las abejas melíferas, era necesario confirmar esta predicción antes de proceder con la liberación en el campo del virus SINV-3 en regiones donde éste todavía no ocurre. Para probar nuestra predicción, examinamos 1) abejas melíferas colectadas en el campo para detectar la presencia del virus, 2) realizamos búsquedas específicas de secuencias (amino ácidos y nucleótidos) con la identidad de SINV-3 en la base de datos de GenBank, e 3) inoculamos en el laboratorio grupos de abejas melíferas con dosis altas del virus SINV-3. SINV-3 no fue detectado en las abejas de campo o en las bibliotecas del GenBank asociadas con las abejas melíferas, Apoidea, u otros hospederos en la clase Insecta generalmente. Análisis del Western blot para detectar proteínas de la cápsula del virus SINV-3 demostró que la formación de proteínas del virus no ocurrió en las abejas melíferas inoculadas, pero sí en las hormigas bravas inoculadas. Además, el análisis de qPCR no reveló ningún aumento significativo del virus SINV-3 en las abejas melíferas, más allá de la dosis de inoculación; mientras que, la cantidad del virus aumentó drásticamente con el tiempo en las hormigas bravas inoculadas. Basados en estos resultados, concluímos que la liberación de campo del virus SINV-3 como un agente de control biológico contra las hormigas bravas importadas en regiones sin el virus representaría poca o ninguna amenaza contra las abejas melíferas.

 

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Keywords


Solenopsis invicta; host range; host specificity; SINV-3

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