Behavioural variations among strains of Trichogramma spp.: Adaptability to field-temperature conditions

In order to select a candidate strain of Trichogramma sp. for inundative releases against lepidopteran pests in cabbage field-crops in the Netherlands, the parasitization activity of a collection of 60 different Trichogramma spp. strains was studied during 2 h and 24 h exposures at 12°C. Activity and parasitism varied significantly among strains and the two characteristics were not correlated, suggesting the action of two differentially temperature-dependent mechanisms influencing both characteristics. Native strains were characterized by a low activity at 12°C, making their usefulness for inundative releases doubtful. In three strains tested at 12, 17, 20, 25 and 30°C, activity increased linearly with temperature, until nearly all females parasitized at 20 or 25°C. Parasitism increased with increasing temperature to a maximum at 20–25°C and declined at 30°C. Handling time decreased asymptotically with increasing temperature. The results of this study suggest that Trichogramma strains vary in adaptability to low temperature, making this characteristic a useful criterion for evaluation of candidate strains.

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Résumé Afin de sélectionner une souche de Trichogramma sp. (Hymenoptera, Trichogrammatidae) candidate pour des lâchés inondatifs contre les Lépidoptères pestes de chou aux Pays-Bas, l'activité de parasitisation d'une collection de 60 souches différentes de Trichogramma spp. a été étudiée à 12°C pendant des durées d'exposition de 2 h et 24 h. L'activité proportionnelle et le degré de parasitisation des femelles varient significativement selon des souches et ne sont par corrélés. Ceci suggère l'action des deux mécanismes distincts, dépendant de la température et contrôlant independamment chacun de ces processus. Les souches indigènes sont caractérisées par une faible activité à 12°C, mettant en doute leur utilisation pour les lâchés inondatifs. Dans 3 souches testées à 12, 17, 20, 25 et 30°C, l'activité augmente linéairement avec la température, jusqu'a ce que quasi toutes les femelles parasitent les oeufs hôtes à 20°C et 25°C. Le taux de parasitisation augmente avec la température atteignant un maximum à 20–25°C puis diminue à 30°C. Le temps de manipulation d'un oeuf hôte diminue asymptotiquement lorsque la température croît. Les résultats de cette étude suggèrent que la capacité d'adaptation aux températures basses varie selon les souches de Trichogramma. Cette caractéristique constitue un critère utile pour l'évaluation de souches candidates potentielles.

     

Oxidative bioconversion of toluene to 1,3-butadiene-1,4-dicarboxylic acid (cis,cis-muconic acid)

Pseudomonas sp. strains, isolated from soil, utilized toluene as their sole carbon source through ameta cleavage pathway. Strains metabolizing toluene through anortho cleavage pathway were selected from the wild typemeta strain. Theortho pathway strains were subjected to chemostat selection to obtain a fast-growing strain with doubling time reduced from 14 to 1.2 h. Benzoale and antibiotics enrichment selection procedures were utilized to select a blocked mutant. The blocked mutant grew on acetate as its sole carbon source and oxidatively converted toluene tocis, cis-muconic acid. Double-blocked and muconate-permeable mutants were also selected to reduce reversion frequency and to enhance muconic acid production. In shake-flask experiments, muconic acid at 3.5 g/l was obtained after 2 days of fermentation. In a 14 l fermenter, muconic acid was produced at 45 g/l in 4 days of controlled fed-batch fermentation. The oxidative bioconversion process was also demonstrated in a 1500 l fermenter.

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Résumé Des souches dePseudomonas sp., isolées du sol, ont utilisé le toluène comme seule source de carbone par la vole de la rupture de cycle enmeta. On a sélectionné des souches métabolisant le toluène par la voie de la rupture de cycle enortho, à partir de la souche sauvage de typemeta. Les souches de la voieortho ont été soumises à la sélection en chémostat pour obtenir des souches à croissance rapide dont le temps de doublement est rédult de 14 à 1.2 h. Les procédures de sélection par enrichissement sur benzoale et antibiotiques ont été utilisées pour sélectionner un mutant bloqué. Le mutant bloqué croît sur acétate comme seule source de carbone et convertit le toluène par voie oxydative en acidecis,cis-muconique. On a également sélectionné des mutants doublement bloqués et perméables au muconate pour réduire la lréquence de réversion et pour augmenter la production d'acide muconique. En expérimentation en flacons agités, on a obtenu 3.5 g/l d'acide muconique après 2 jours de fermentation. En fermentuer de 14 l, on a produit 45 g/l d'acide muconique en 4 jours de fermentation contrôlée en milieu non renouvelé à allmentation étagée. Le processus de bioconversion oxydative a également été démontré en fermenteur de 1500 l.

     

La détermination sérologique de la poliomyélite asymptomatique dans la famille

Résumé Dans 4 familles où se trouvait un malade atteint de poliomyélite on a examiné les sérums de la phase aiguë et de la phase de convalescence des malades et des autres membres de famille pour chercher la présence d'anticorps neutralisant trois souches du virus poliomyélitique (Lansing, SK et MM) et le virus de la chorioméningite lymphocytaire. Dans deux familles au moins, les recherches indiquent que les anticorps contre la souche Lansing ne se forment que comme conséquence spécifique d'une infection, éventuellement asymptomatique, par un virus poliomyélitique d'une structure antigène apparentée à celle de la souche Lansing. Dans une famille le sérum de la phase aiguë d'un malade et le sérum de sa mère, contenaient des anticorps tandis que le sérum de son père et d'une soeur ne neutralisait pas la souche Lansing. Dix semaines après, les sérums du père et de la soeur avaient obtenu un pouvoir neutralisant contre cette souche, bien que ni l'un ni l'autre n'aient été malades. Ceci pourrait indiquer la possibilité d'une infection par contact direct dans la famille.     

Production of ethanol from sugars in wood hydrolysate byFusarium oxysporum

Wood hydrolysate used for ethanol production by two strains ofFusarium oxysporum contained 2.3% (w/v) reducing sugars (xylose and glucose). Ethanol production at the optimum reducing sugar concentration of 54.8 g/l medium, at pH 5.5, and 30°C was 12.3 g/l and 11.7 g/l byF. oxysporum D-140 and NCIM-1072, respectively in shake flasks during 96 h fermentation. The maximum production of ethanol under optimum cultural conditions, and in the presence of yeast extract plus minerals, was 13.2 g/l medium byF. oxysporum D-140 over 108 h fermentation.

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Résumé L'hydrolysat de bois utilisé pour la production d'éthanol par deux souches deFusarium oxysporum contenait 2.3% (poids/vol.) de sucres réducteurs (xylose et glucose). La production d'éthanol, à la concentration optimum en sucres réducleurs de 54.8 g par litre de milieu à pH 5.5 et à 30°C était de 12.3 g/l et 11.7 g/l respectivement chezF. oxysporum D-140 et NCIM-1072, en flacons agités pendant 96 h de fermentation. La production maximum d'éthanol, dans les conditions optimum de culture, et en prosence d'extrait de levure et de minéraux a mit de 13.2 g par litre de milieu chezF. oxysporum D-140 en 108 h de lermentation.

     

Tolerance ofRhizobium phaseoli to acidity,aluminium and manganese

Summary Strains ofRhizobium phaseoli were evaluated with respect to their ability to grow or survis when subjected to various stresses common to soils of the tropics. These stresses included low pH, high Al and Mn. In liquid culture 10 strains ofR. phaseoli all grew well at pH 5.0, a few strains grew at pH 4.5 and one at pH 4.0. Some strains grew at pH 4.0 after repeated transfer to medium at this pH, but this characteristic remained stable for only one strain, S-442, which combined a tolerance to low pH with an improved tolerance to Al and Mn compared to the parent strain P-442. Survival studies of S-442 and P-442 in three acidic Brazilian soils, at their natural pH (4.2–4.6) and when limed to near neutral pH, showed little difference in numbers after a 21–30 day period. Only a one log cycle decrease in numbers of P-442 occurred in the Erechim soil that had a 185 mol/l Al concentration in the soil saturation extract. Strains ofR. phaseoli were screened for their ability to grow in liquid culture at pH 5.0 in the presence of Al up to 100 mol/l (16 strains) and Mn up to 320 g/ml (13 strains). Strains differed in relative tolerance to both Al and Mn with some strains being capable of excellent growth at the highest concentrations of Al and Mn employed. With the exception ofR. phaseoli (C-12) the ability to tolerate high levels of Mn did not show any relationship to Al tolerance. It was concluded that soil stress factors need not have a serious impact on survival ofR. phaseoli in soils because sufficient variability in tolerance to these factors occurs naturally among strains.

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Resumen Se evaluaron cepas deRhizobium phaseoli en relación con su habilidad para crecer o sobrevivir bajo las condiciones de stress que son habituales de suelos tropicales. Estas condiciones comprenden bajos pH y altas concentraciones de Al y Mn. Diez cepas deR. phaseoli crecieron bien, en cultivo líquido, a pH: 5; tan solo algunas lo hicieron a pH: 4.5 y únicamente una cepa creció a pH: 4.0. Aunque varias cepas consiguieron crecer a pH: 4.0, tras transferencias sucesivas a un medio con dicho pH, esta característica solo logró establizarse en la cepa S-442 que combinó esta tolerancia a la acidez con un incremento en la tolerancia a Al y Mn comparada con la cepa parental P-442. Se realizaron estudios sobre la supervivencia de las cepas S-442 y P-442 en tres suelose ácidos del Brasil, en estado natural (pH: 4.2–4.6) y neutralizados con cal. Se observaron pocas diferencias cuantitativas al cabo de un periodo de 21–30 dias un solo ciclo Log de P-442 mostró una disminución numérica en un suelo denominado Erechim que contenía 185 mol/l de Al medido en extracto de pasta saturada. Se estudió la capacidad de cepas deR. phaseoli para crecer en cultivo liquido a pH: 5.0 en presencia de hasta 100 mol/l de Al (16 cepas) y 320 g/ml de Mn (13cepas), algunas de estas cepas fueron capaces de crecer a las máximas concentraciones de Al y Mn utilizadas. ExceptuandoR. phaseoli (C-12) la tolerancia a niveles altos de Mn no estaba correlacionada con la tolerancia al Al. Se concluyó que estos factores edáficos de stress no deberían de tener efecto alguno en la supervivencia deR. phaseoli en suelo, ya que existe una variabilidad natural de tolerancias a dichos factores suficiente para garantizar esta supervivencia.

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Résumé Des souches deRhizobium phaseoli ont été téstées pour leur aptitude à se développer et à survivre lorsqu'elles soumises à diverses contraintes habituelles dans les sols tropicaux, c'est à dire des pH acides et à de fortes teneurs en Al et Mn. En culture liquide, 10 souches deR. phaseoli ont toutes poussé à pH 5,0, un petit nombre à pH 4,5 et une seule à pH 4,0. Certaines souches parviennent, après repiquages répétés, à se developper à pH 4,0; mais ce caractère ne s'est stabilisé que dans le cas d'une seule souche (S-442), qui présente à la fois une résistance à l'acidité et une tolérance accrue à Al et Mn par rapport à la souche originelle P-442. L'étude de la survie de S-442 et P-442 dans trois sols brésiliens acides, à leur pH naturel (4,2–4,6) et après chaulage à pH neutre, n'a montré au bout de 21 à 30 jours que de faibles différences numériques. Dans le sol d'Erechim, où la concentration en Al est de 185 mol/l, on n'a constaté dans l'extrait de sol à saturation qu'une diminution de la population d'un seul facteur logarithmique. Des souches deR. phaseoli ont été téstées pour leur aptitude à pousser en milieu liquide à pH 5,0 et en présence de concentrations allant jusqu'à 100 mol/l d'Al (16 souches) et 320 g/l de Mn (13 souches). Les souches différent en ce qui concerne leur résistance à la fois à Al et à Mn, certaines étant capables de se développer très bien aux concentrations en Al et Mn les plus élevées. A l'exception deR. phaseoli C-12, la tolérance aux fortes concentrations en Mn ne présente aucune corrélation avec la résistance à Al. En conclusion, les facteurs d'agression n'ont pas d'effet important sur la survie deR. phaseoli dans le sol, étant donné que le tolérance des souches à ces facteurs peut varier de façon suffisante.

     

Optimization of cassava starch conversion to glucose byRhizopus oligosporus

Summary Incubation temperature, inoculum size, initial pH and pH control play a major role in cassava starch to glucose conversion byRhizopus oligosporus. Maximal glucose production was obtained after 45 to 48 h fermentation at 45°C, pH control at 4.0, 5% cassava starch, agitation rate of 300 rev./min. and aeration rate of 85 ml/min. Under these conditions, starch hydrolysis was 99.4% with a starch-to-glucose conversion efficiency of 91.6% and a final yield of 35.2 g/l glucose with a biomass yield of only 2.8 g/100 g cassava starch.

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Optimisation de la conversion de l'amidon de manioc en glucose par Rhizopus oligosporus

Résumé La température d'incubation, la taille de l'inoculum, le pH initial et le contrôle du pH jouent un rôle majeur dans la conversion de l'amidon de manioc en glucose parRhizopus oligosporus. On obtient la production maximum de glucose après 45–48 h de fermentation à 45°C, avec un contrôle de pH à 4.0, 5% d'amidon de manioc, une vitesse d'agitation de 300 tpm et une vitesse d'aération de 85 ml/min. Dans ces conditions, l'hydrolyse de l'amidon atteint 99.4% avec une efficacité de conversion de l'amidon en glucose de 91.6% et un rendement final de 35.2 g de glucose par litre pour un rendement en biomasse de 2.8 g seulement par 100 g d'amidon de manioc.

     

Induction of microsomal oxidases by dieldrin in Musca domestica

Dieldrin is a potent inducer of microsomal naphthalene hydroxylase and heptachlor epoxidase in the housefly, causing up to five-fold increases in the activities of these enzymes. The activation of these detoxifying enzymes is also demonstrated in vivo by a reduction in the susceptibility of the dieldrin-treated insects to carbaryl. The inductive effect is prevented in insects treated with the drug cycloheximide, an inhibitor of protein synthesis. Dieldrin-treated flies also incorporate more amino acid into protein. Under similar experimental conditions, DDT is a less effective inducer. Three housefly strains, all resistant to dieldrin but with differing levels of microsomal oxidase activity, were compared in terms of dieldrin dose, rate of appearance of the inductive effect, response on aging, and response to a second treatment with dieldrin. All of the strains, both male and female, were induced, as indicated by increased epoxidation of heptachlor. However, the strain with the lowest pretreatment microsomal oxidase activity, dieldrin-curly wing, responded least while the strain with the highest basal microsomal oxidase activity, Isolan, responded most to the dieldrin treatment. Comparing the three strains on the basis of maximum increases in heptachlor epoxide production, induction in the Isolan and Orlando strains was approximately three and two times, respectively, that found in the dieldrin-curly wing strain. It is suggested that this difference in response to the inducing agent represents differences in the number of structural genes for oxidase synthesis in the three strains. The results are discussed in terms of genetic control.

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Résumé Chez la mouche domestique, la dieldrine est un inducteur efficace de la naphtalène-hydroxylase et de l'heptachlore-epoxydase, augmentant jusqu'à cinq fois l'activité de ces enzymes. L'activation de ces enzymes de détoxification est démontrée aussi in vivo, par une baisse de la sensibilité au carbaryl des insectes traités à la Dieldrine. L'effet inducteur est supprimé par un inhibiteur de la synthèse des protéines, la cyclo-heximide. De même l'incorporation des acides aminés dans les protéines est diminuée chez les mouches traitées à la Dieldrine. Dans des conditions expérimentales équivalentes, le D.D.T. est un inducteur moins efficace. Trois souches de mouches domestiques, toutes les trois résistantes à la Dieldrine, mais dont les oxydases possèdent des niveaux d'activité différents, ont été comparées pour les facteurs suivants: dose de Dieldrine, taux d'apparition de l'effet inducteur, âge, et effet d'un second traitement à la Dieldrine. L'induction se vérifia, dans toutes les souches, à la fois chez les mâles et les femelles, par une augmentation du taux d'époxydation de l'heptachlore. Cependant, la souche possédant à l'origine la plus faible activité oxydasique, la souche «dieldrin-curly wing», a une réponse inférieure à la souche «Isolan» dont les oxydases possèdent la plus forte activité originelle. En comparant les 3 souches pour leur production d'époxyde d'heptachlore, l'induction chez les souches «Isolan» et «Orlando» est respectivement environ 3 et 2 fois celle trouvée dans la souche «dieldrin-curly wing». Il est suggéré que cette différence de réponse à l'agent inducteur, représente des différences dans le nombre des gènes de structure responsables de la synthèse des oxydases dans les 3 souches. Les résultats sont discutés en termes de déterminisme génétique.

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Oregon Agricultural Experiment Station, Technical Paper No. 2814.

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This work was supported by grant no. ES00362-12, USPHS.     

Etude enzymologique comparee de souches de aspergillius fumigatus et de a. Fischeri d'origine saprophytique ou isolees de lesions humaines ou animales. Repercussions pratiques d'ordre diagnostique

Resume 14 activités enzymatiques (3 deshydrogénases et 11 hydrolases) ont été recherchées systématiquement sur les électrophorégrammes en gel d'agar des extraits de 2 souches de Aspergillus fischeri et de 14 souches de A. fumigatus (8 isolées de lésions humaines ou animales intitulées souches pathogènes, et 6 souches d'origine saprophytique). La composition enzymatique de A. fumigatus est apparue très polymorphe et sans rapport avec l'origine des souches.D'autre part, l'analyse immunoélectrophorétique de ces extraits antigéniques, par des sérums de lapins hyperimmuns et des sérums de malades atteints d'aspergillose, a montré que l'activité chymotrypsique de type II, supportée par l'arc C, est caractérisée de manière plus fréquente et plus intense lorsque les antigènes provenant de souches pathogènes sont opposés à des sérums de malade.De plus, si cette activité chymotrypsique est révélée avec la même fréquence par une souche saprophyte et une souche pathogène, le nombre de précipitines mises en évidence est apparu significativement plus élevé avec cette dernière.Les antigènes utilisés pour le diagnostic de précipitation en gel devraient donc être, de préférence, extraits de souches pathogènes et leur qualité évaluée par des sérums de malades atteints d'aspergillose.     

Etude de la composition en sucres de souches de Conidiobolus saprophytes ou pathogenes pour l'homme et l'animal

Résumé La composition en sucres des parois de 13 souches de Conidiobolus coronatus et de 1 souche de Conidiobolus incongruus a été étudiée par chromatographie en phase gazeuse. Deux sucres principaux ont été mis en évidence: du glucose et du mannose. L'étude du rapport mannose/ glucose montre que les souches se répartissent en 3 groupes. Dans le premier groupe figurent les souches de C. coronatus ayant un rapport compris entre 0,92 et 1,3; ces souches ont été isolées de l'homme et du chimpanzé. Dans le second groupe figurent les souches de C. coronatus isolées du sol ou des lésions du cheval dont le rapport varie de 2,7 à 4,1; enfin, à part, Conidiobolus incongruus qui est caractérisé par un rapport de 0,44. La température léthale de chacune des souches étudiées ainsi que la présence éventuelle de spores villeuses est également signalée. Deux séries apparaissent donc chez Conidiobolus coronatus qui correspondent peut-être à des groupes biologiques différents.

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The composition in the cell wall sugars of 13 strains of Conidiobolus coronatus and 1 strain of Conidiobolus incongruus has been determined. Glucose and mannose were found to be the main sugars. The study of the ratio mannose/glucose has shown that there are 3 groups of strains. The first group which contains the strain of C. coronatus isolated from man or chimpanzee is characterized by a ratio lying between 0.92 and 1.3. The second group containing the strains of C. coronatus isolated from horse lesion or from soil is characterized by a ratio lying between 2.7 and 4.1. The last group which contains C. incongruus whose ratio mannose/glucose is 0.44. These results suggest the existence of two groups among the strains of C. coronatus. Lethal temperature of each strain and eventual presence of villosus spores are also mentioned.

     

Comparative demography of a laboratory and a wild strain of the oriental fruit fly, Dacus dorsalis

Host-specific development and survival rates were measured and population parameters computed for both a wild and a laboratory strain of the oriental fruit fly (Dacus dorsalis Hendel) in Hawaii. Gross fecundities of the wild and laboratory strains were 241 and 1551 eggs per female, respectively. Egg to eclosion developmental rates were 27 days for the wild strain and 24 days for the laboratory strain. The preovipositional period of the wild strain was 19 days compared to 9 days in the laboratory strain.Differences of this magnitude in fecundity and developmental rates between laboratory and wild strains have not been observed in other recent demographic studies of tephritids. The results suggest that the laboratory strain of the oriental fruit fly may have undergone more intense selection than laboratory strains of the other species.

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Résumé Pour deux souches, l'une sauvage, l'autre de laboratoire, de D. dorsalis de Hawaï, les mesures ont porté sur la durée de développement et le taux de survie, les paramètres caractéristiques de la population ont été traités sur ordinateur. Pour les souches sauvage et de laboratoire, les fécondités brutes ont été respectivement de 241 et 1551 oeufs par femelle. Les durées de développement larvaire et nymphal ont été de même de 27 jours pour la souche sauvage et de 24 j pour celle de laboratoire; les périodes de latence avant la ponte ont été de 19 j pour la souche sauvage contre 9 j pour celle de laboratoire.Jamais de telles différences de fécondités et de durées de développement entre souches sauvages et de laboratoire n'avaient été observées lors des études récentes sur des téphritidae. Ces résultats suggèrent que la sélection subie par la souche de laboratoire de D. dorsalis été plus intense que celles subies par d'autres espèces.

     

Physiological characteristics of four methylotrophic bacteria and their potential use in single-cell protein production

Summary Four methylotrophic bacteria, isolated at the Kuwait Institute for Scientific Research, were able to grow on methanol as the only carbon source at a maximum temperature of 44°C. An optimized medium composition was obtained through intensive chemostat studies varying both macro- and micro-element concentrations. Various batch and chemostat experiments were carried out at different pH, temperature, dilution rate and methanol concentrations. The results showed optimum pH around 6.8, at temperatures of 37 to 40°C, dilution rate 0.2–0.3 h^–1 and methanol was found to be inhibitory at concentrations above 20 g l^–1. The performance of all four bacteria under chemostat conditions was similar. Chemostat fermentation experiments using the optimized medium at 40°C, pH 6.8, dilution 0.2 h^–1 and 10 g methanol/l in the feed gave a biomass yield coefficient of 0.42–0.44 g/g methanol, 78–79% crude protein content, 58–62% total amino acid content and 10–11.5% nucleic acid content. In conclusion all four methylotrophic strains has good potential for use in the production of single-cell protein.

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Caractéristiques physiologiques de quatre bactéries méthylotrophes et leur emploi potentiel dans la production de protéine uni-celluliare

Résumé Quatre bactéries méthylotrophes, isolées à l'Institut pour la Recherche Scientifique du Kuweit, se sont révélées capables de croître sur méthanol comme seule source de carbone à une température maximum de 44°C. Des études intensives en chémostat de variation des concentrations tant en macro-qu'en micro-éléments, ont permis d'obtenir une composition optimum du milieu. Diverses expériences en milieu non renouvelé et en chémostat ont été effectuées à différents pH, températures, taux de dilution et concentration en méthanol. Les résultats ont montré un optimum de pH vers 6.8, de température entre 37 et 40°C, de taux de dilution de 0.2 à 0.3 h^–1. Le méthanol s'est révélé inhibiteur aux concentrations supérieures à 20 g l^–1. La performance des quatres bactéries dans les conditions du chémostat se sont révélées très semblables. Les expériences de fermentátion en chémostat, utilisant le milieu optimum à 40°C, pH 6.8, taux de dilution de 0.2 h^–1 et à 10 g de méthanol par litre dans l'alimentation ont produit un coefficient de rendement en biomasse de 0.42 à 0.44 g de cellules par g de méthanol contenant de 78 à 79% de protéines, de 58 à 62% d'acides aminés totaux et de 10 à 11.5% d'acides nucléiques. En conclusion, les quatre bactéries méthylotrophes présentent une bonne potentialité pour être utilisées dans la production de protéine uni-cellulaire.

     

Culture condition for production of glucoamylase from rice bran byAspergillus terreus

Summary Optimal conditions for the production of glucoamylase from rice bran usingAspergillus terreus in stationary culture were a medium containing 20 g rice bran/l, 0.3% (w/v) (NH₄)₂SO₄ and 0.2% (w/v) peptone at 30°C with an initial pH of 3.0. Enzymatic activity was maximal after 4 d. Glucose was the major reducing sugar produced by hydrolysis of starch. Carbohydrates favouring induction of glucoamylase were, in order: maltose, starch, cellobiose, lactose, glucose, fructose and galactose. Amino acids, in particular glycine, lysine, isoleucine and histidine, were vital for glucoamylase synthesis. Tween 80 and Triton X-100 enhanced the growth but suppressed glucoamylase synthesis.

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Conditions de culture pour la production de glucoamylase à partir de son de riz parAspergillus terreus

Résumé Les conditions optimales pour la production de glucoamylase à partir de son de riz en utilisantAspergillus terreus en culture en état stationnaire, consistent en un milieu contenant 20 g de son de riz par litre, 0.3 % (poids/vol.) de (NH₄)₂ SO₄ et 0.2 % (poids/vol.) de peptone, à 30 °C avec un pH initial de 3.0. L'activité enzymatique est maximum après 4 jours. Le glucose est le principal sucre réducteur produit par hydrolyse de l'amidon. Les hydrates de carbone qui favorisent l'induction de la glucoamylase, sont, dans l'ordre: le maltose, l'amidon, la cellobiose, le lactose, le glucose, le fructose et le galactose. Les acides aminés, en particulier la glycine, la lysine, l'isoleucine et l'histidine sont vitales pour la synthèse de glucoamylase. Le tween 80 et le triton X-100 augmentent la croissance mais suppriment la synthèse de glucoamylase.

     

Diapause behavior of genetically-improved strains of the spider mite predator Metaseiulus occidentalis (Acarina: Phytoseiidae)

Diapause behaviou of two strains of Metaseiulus occidentalis (Nesbitt) was compared as part of a project to evaluate this predator as a control agent for Tetranychus urticae Koch on roses in greenhouses in Berkeley, California. One strain had a normal diapause and the other had been genetically selected for non-diapause. Predators in diapause sought shelters on a simple bean plant test system. Females lacking the ability to diapause and the normal strain under long photophases tended to disperse aerially from the bean plant systems, particularly when prey were scarce. M. occidentalis females with the capacity to diapause reared near the critical photophase (11.2h) at fluctuating temperatures of 17.5 to 24.5°C within a 24 h period were influenced by the availability of prey: if prey were lacking, predators were more likely to enter diapause than if prey were abundant.Starved females left the plant system, probably through aerial dispersal, and mated females dispersed more readily than males and virgin females under long daylengths. No differences in aerial dispersal tendency were observed at short photophases. Aerial dispersal of adult females occurred at air speeds of ca. 1.5 m/s.

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Comportement lors de la diapause de souches génétiquement sélectionnées du prédateur Metaseiulus occidentalis (Acari; Phytoseiidae)

Résumé Au cours d'un programme destiné à évaluer la valeur du prédateur, Metaseiulus occidentalis Nesbitt pour lutter contre Tetranychus urticae Koch sur roses dans les serres de Berkeley (California) nous avons comparé chez deux souches le comportement lié à la diapause. Une souche a une diapause normale, l'autre a été sélectionnée génétiquement pour son absence de diapause. Les adultes avec diapause normale recherchent des abris sur un dispositif expérimental conçu à partir d'un pied de haricot. Les femelles perdant l'aptitude à la diapause ainsique celles de la souche normale soumise à une longue photophase ont tendance à se disperser par voie aérienne à partir du dispositif expérimental, surtout quand les proies sont rares.Les femelles de M. occidentalis aptes à la diapause élevées aux environs de la photophase critique (11.2h) avec des températures variant entre 17°5 et 24°5 pendant le nyctémère réagissent en fonction de la disponibilité en proies: quand les proies manquent, les prédateurs ont plus tendance à entrer en diapause que quand les proies sont abondantes.Avec une longue photopériode, les femelles à jeûn abandonnent le système expérimental, (probablement par dispersion aérienne) et les femelles fécondées se dispersent plus facilement que les mâles et les femelles vierges. Aucune différence dans la tendance à la dispersion aérienne n'a été observée aux courtes photophases. La dispersion aérienne des femelles adultes s'est produite à des vitesses de 1.5 m/sec.

     

Isolation and characterization of an amylolytic yeast:Candida edax

Summary A new amylolytic yeastCandida edax CBM20 was isolated from soil. The strain was able to grow at 37°C and pH 4.5 on a soluble starch (mineral salts) medium with a maximum specific growth rate of 0.59 h^–1 and a cell yield of 0.58 g per gram utilized starch. The strain synthesized high activities of intra- and extra-cellular -amylase and glycoamylase.Candida edax CBM20 is considered to be a good candidate for single-cell protein production from starch.

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Resumen Se ha aislado una nueva levadura amilolítica,Candida edax CBM 20 a partir del suelo. La cepa puede crecer a 37°C y a pH 4.5 en un medio mineral con almidón soluble, obteniendose una tasa de crecimiento máxima de 0.59 h^–1 y un rendimiento celular de 0.58 g por gramo de almidón utilizado. La cepa sintetiza elevades actividades de -amilasa y de glucoamilasa tanto intra como extracelulares. Se considera aCandida edax como un buen candidato para la producción de proteínas celulares a partir de almidón.

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Résumé Une nouvelle levure amylolytique,Candida edax CBM20, a été isolée à partir du sol. La souche peut pousser à 37°C et pH 4,5 sur un milieu minéral contenant de l'amidon soluble avec un taux de croissance maximum de 0.59 h^–1 et un rendement cellulaire de 0,58 g par g d'amidon utilisé. La souche synthétise de fortes activités -amylase et glucoamylase, toutes les deux intra-et extra-cellulaires.Candida edax CBM20 est considérée comme un bon candidat pour la production de protéines d'organismes unicellulaires à partir d'amidon.

     

Glucoamylases of a fungus isolated from a rotting cassava tuber

Summary Aspergillus niger H-9 is a fungal strain isolated from a rotting cassava tuber in Thailand. In the present study, the production of the enzymes was carried out as solid state ricebran-soybean fermentation. Two types of glucoamylases were isolated and purified. The purified glucoamylases were found to be homogenous on 7.5% polyacrylamide gel disc electrophoresis. The molecular weights of glucoamylase I and II were 59,400–72,600 and 43,000–52,600 respectively. The Km values of glucoamylase I and glucoamylase II were 12.5 and 6.25 mg glucose/ml when soluble starch was used as substrate. The optimal pH of both enzymes was 4.0–5.0. The optimum temperatures for the activities of glucoamylase I and glucoamylase II were 60 and 70°C respectively. Both enzymes were stable in the pH range 3.0–6.0 and temperature stable below 50°C. Both glucoamylases were active on various kinds of starch and dextrin including raw starch. Glucoamylase II was, however, found to hydrolyse raw starch better than glucoamylase I.

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Resumen Aspergillus niger H-9 es una cepa aislada en Tailandia a partir de tuberculos de cassava afectados de podredumbre. En este trabajo la producción de enzimas tuvo lugar mediante fermentación en un medio sólido compuesto por fibra de arroz y soja. Se aislaron y purificaron dos tipos de glucoamilasas. Al realizar una electroforesis en disco de polyacrilamida al 7.5% se observó que las glucoamilasa purificadas eran homogeneas. Los pesos de las glucoamilasas I y II eran respectivamente 59,400–72,600 y 43,000–52,600. Las Km respectivas fueron 12.5 y 6.25 mg ml^–1 cuando se utilizó almidón soluble como substrato. El pH optimo para ambos enzimas fue 4.0–5.0. Las temperaturas óptimas para la glucoamilasa I y la glucoamilasa II fueron respectivamente de 60 y 70°C respectivamente. Ambos enzimas eran estables en el intérvalo de pH 3.0–6.0 y a temperaturas por debajo de 50°C. Los dos enzimas eran activos fiente a distintos tipos de almidón y dextrina incluyendo almidón bruto. La glucoamilasa II hidrolizó mejor el almidón bruto que la glucoamilasa I.

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Résumé Aspergillus niger H-9 est une souche de moisissure isolée en Thailande à partir de tubercules pourris de manioc. Dans cette étude, la production d'enzymes a été obtenue par fermentation en milieu solide sur son de riz et soja. Deux types de gluco-amylases ont été isolés et purifiés. Les enzymes purifiés sont homogènes en disque-éléctrophorèse sur gel de polyacrylamide. Les poids moléculaires des gluco-amylases I et II sont respectivement de 59,400–72,600 et 43,000–52,000 et leurs Km pour l'amidon soluble de 12.5 et 6.25 mg de glucose/ml. Le pH optimum des deux enzymes est compris entre 4.0 et 5.0. Leurs températures optimales sont respectivement de 60 et 70°C. Les deux enzymes sont stables de pH 3.0–6.0 et aux températures inférieures à 50°C. Les deux gluco-amylases sont actives sur différents types d'amidon et de dextrines, y compris l'amidon cru. Toutefois, la gluco-amylase II hydrolyse l'amidon cru plus activement que la gluco-amylase I.

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Paper presented at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–16 August 1986.     

Development of wheat bulb fly (Della coarctata fall.) larvae and pupae at different temperatures

When eggs of wheat bulb fly were added to young winter wheat plants in pots and kept at 5°, 8°, 10°, 12°, 15° and 20°, only 14%–44% of the eggs added produced larvae that succeeded in invading plants, but when newly hatched larvae were added directly 54%–92% were successful. At temperatures from 5° to 25°, the number of days required for larvae to complete their development in well-grown plants ranged from 11–14 days at 25° to 55–80 days at 5°. This corresponds to an accumulated temperature of approximately 286 day degrees C above the developmental threshold of 0.5°.The daily rate of development of larvae was marginally most rapid between 12° and 18°. When larvae were feeding in small, poorly growing plants, development was delayed and more shoots were needed before pupation than for healthy plants.The pupal stage which develops in the field from the end of April to June needs approximately 400 and 420 day degrees for completion in males and females (threshold 5°). Total day degrees required for the hatching of the egg to adult are about 700 (males) and 720 (females).Records of maximum and minimum temperatures from a meteorological screen 1 m above the ground can be used to calculate the number of day degrees accumulated from 1 May to 12 June, from which the dates of peak emergence of wheat bulb fly can be predicted. If 350 day degrees or more accumulate during this period, the peak emergence occurs near 20 June and with 200 or fewer day degrees it occurs near 11 July.The amount of damage to wheat by wheat bulb fly larvae in 1953, 1954, 1965 and 1966 depended largely on the number of eggs laid, the date of sowing, and also on the rate at which temperature accumulated in the autumn and winter; in all years, late sown crops would have had little opportunity to grow beyond the susceptible stage by the time they were attacked.

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Résumé Quand des jeunes plants de blé d'hiver en pots sont contaminés avec des oeufs de Delia coarctata et maintenus à des températures respectives de 5°, 8°, 10°, 12°, 15° et 20° C, seulement 14% à 44% de ces oeufs donnent des larves qui parviennent á attaquer les plants, alors que si on utilise directement des larves nouveau-nées on obtient 54 à 92% d'attaques réussies. Aux températures de 5° à 25° le temps nécessaire aux larves pour achever leur développement dans les plants bien développés avant de gagner le sol pour la pupaison, est de 11 à 14 jours à 25° contre 55 à 80 jours à 5°.Une courbe de la vitesse de développement établie à partir de la durée du stade larvaire de l'éclosion à la pupaison aux differentes températures montre que le développement est le plus rapide entre 12° et 18° et que le zéro de développement est aux alentours de 0,5°. Le nombre de degrésjours accumulés par la larve de l'éclosion à la pupaison est d'environ 286. Quand les larves se nourrissent aux dépens de plants petits à croissance faible, leur développement est retardé et exige plus de temps et plus de plantes avant la pupaison que lorsqu'elles se nourrissent sur des plants vigoureux.Le stade pupal qui intervient dans la nature de fin avril à juin, nécessite approximativement 400 à 420 degrés-jours pour le développement du mâle et de la femelle au-dessus d'une supposée température de base de 5°. Le nombre total de degrés-jours de l'oeuf à l'adulte est respectivement de 686 et 706 pour le mâle et la femelle.Les enregistrements des températures maxima et minima dans un abri météorologique à 1 m audessus du sol peuvent être utilisés pour établir le nombre de degrés-jours accumulés du 1 er'mai au 12 juin; à partir de ces données les pics d'émergence de D. coarctata peuvent être prédits. Si 350 degrésjours ou plus sont accumulés durant cette période, le pic d'émergence apparaît vers le 20 juin, mais si 200 degres-jours au moins sont notés le pic sera proche du 11 juillet.L'importance des dégâts occasionnés au bleî d'hiver en Angleterre par les larves de D. coarctata en 1953, 1954, 1965 et 1966 dépend largement du nombre d'oeufs pondus, de la date du semis et de la température accumulée en automne et en hiver; au cours de chacune de ces années les cultures à semis tardif auraient eu peu de possibilité de dépasser le stade sensible avant le moment où elles ont été attaquées.

     

The effect of photoperiod on male sexual behaviour in a north adriatic strain of the migratory locust

The Panzano strain of the migratory locust, Locusta migratoria, originating from North Italy, was used for laboratory experiments under conditions of either 12 or 16 hrs illumination per day. Preliminary experiments demonstrated that in this strain 16 hrs day-length led to delayed and reduced egg-laying, while 12 hrs day-length induced early and intensive oviposition. In subsequent experiments sexual behaviour of males kept under either regime of the photoperiod was observed in the presence of receptive females. Kept under 12 hrs day-length, males exhibited vigorous sexual behaviour, approximately at the same level of intensity from the 2nd till the 5th–6th week of the experiment. In contrast, under 16 hrs illumination the intensity of male sexual behaviour gradually increased from the 2nd till the 9th–10th week. Thus, photoperiod affected the intensity of male sexual behaviour in this strain.

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Résumé La souche Panzano de Locusta migratoria provenant du nord de l'Italie, a été utilisée pour des expériences de laboratoire sous des conditions d'éclairement de 12 h ou 16 h par jour. Des expériences préliminaires avaient montré que chez cette souche, une durée d'éclairement de 16 h par jour retardait et réduisait la ponte, tandis qu'avec un éclairement de 12 h celle-ci était précoce et intense. Dans les expériences ultérieures on a observé le comportement sexuel de mâles, en présence de femelles réceptrices, alors qu'ils sont soumis à l'une ou l'autre de ces deux photopériodes. Maintenus sous une photopériode de 12 h les mâles montraient un comportement sexuel intense, se maintenant à peu près au même niveau de la seconde semaine jusqu'à la 5ème ou 6ème semaine de l'expérience. Au contraire, avec un éclairement de 16 h, l'intensité du comportement sexuel s'accroissait graduellement de la seconde semaine jusqu'à la 9ème ou 10ème semaine. Ainsi, la photopériode modifiait l'intensité du comportement sexuel mâle chez cette souche de Locusta migratoria.

     

Longevity and fecundity in the colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata

Longevity, egg production and sensitivity towards induction of diapause of two laboratory cultures of Leptinotarsa decemlineata Say, the Colorado potato beetle, were compared. One culture was kept ab ovo under long-day conditions (LD: 16 hr photophase; 25°=LD culture); the other was raised ab ovo in short-day condition (SD: 10 hr photophase; 25°), kept in diapause during 9 months at 25° in dry sand and after termination of diapause brought to LD (=DP-LD culture). During 97 days, there were no significant differences in the longevities of the cultures (50% mortality: day 52 in DP-LD; day 58 in LD). The survival curve of each was almost linear, which is rather unusual in animals. If the regression line, representing each survival curve was linearly extrapolated beyond day 97 (end of experiment), a theoretical maximal life span of 121 days was found for the LD culture, and of 110 days for the DP-LD culture. Beetles did not enter a second diapause as easily as the first. The haemolymph protein pattern of old animals that had ceased reproduction was almost similar to that of young reproducing animals. In both cultures, the last egg was laid at day 86. Mated females produced 30–60 eggs per day as compared with virgin females which produced less than ten per day. Application of JH 1, 20-hydroxyecdysone, prostaglandin E₂, haemolymph or brain extracts of females did not increase egg production in virgins.

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Résumé La longévité, la fécondité et la sensibilité à l'induction de la diapause ont été comparées chez deux souches de laboratoire du doryphore, Leptinotarsa decemlineata. Une souche a été conservée ab ovo en jours longs (LD: 16 h de photophase; 25°=LD culture). L'autre souche a été élevée ab ovo en jours courts (SD: 10 h de photophase; 25°); elle est restée en diapause pendant 9 mois à 25° dans du sable sec et a été placée en LD après la fin de diapause (= DP-LD culture). Jusqu'au 97ième jour de l'expérience, il n'y avait pas de différence significative entre les longévités des deux souches. Les courbes de survie des deux souches étaient presque rectilignes, ce qui est plutôt rare chez des animaux.En extrapolant linéairement après le 97ième jour (fin de l'expérience) les lignes de régression linéaire correspondant aux deux courbes, une durée de vie maximale théorique de 121 jours a pu être déduite dans la souche LD et de 110 jours pour la souche DP-LD. Aucune différence significative n'a été observée entre les fécondités des deux souches. Le dernier uf a été pondu le 86ième jour. Les doryphores qui avaient déjà été en diapause, n'y retournaient pas aussi aisément que ceux qui n'avaient jamais été en diapause avant leur vie reproductive. Le protéinogramme de l'hémolymphe des animaux âgés ne différait pas de celui des jeunes animaux reproducteurs. Tandis que les femelles accouplées ont pondu 30 à 60 ufs par jour, les femelles vierges n'en ont pas émis généralement plus de 10. L'application d'hormone juvénile 1, de 20-hydroxyecdysone, de prostaglatine E², d'hémolymphe ou d'extraits céphaliques de femelles n'a pas accru la production d'ufs.

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This research was supported by the National Foundation of Scientific Research (N.F.W.O.) of Belgium.     

Induction of diapause in the maize stemborer, Busseola fusca

Temperature has no significant effect in inducing diapause in B. fusca larvae. Lower temperature than the optimum, however, delayed larval growth but induced no diapause.Diapause in B. fusca was induced largely by the state of maturity and composition of food taken by the larvae. The incidence of diapausing larvae increased with the maturity of the food plants in which larvae were feeding. The carbohydrate, protein and water content of the type of food plants were probably the critical elements associated with the induction of diapause.

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Résumé Deux facteurs, la température et la nourriture, ont été étudiés expérimentalement en laboratoire, quant à leur rôle dans le déclenchement de la diapause larvaire de B. fusca.Les résultats montrent, bien que la température de 23°C n'induit pas la diapause, que le développement est cependant retardé. A 28° et 30° la croissance est plus rapide et les larves se nymphosent après 5 à 6 mues.La diapause est largement induite par l'état de maturité et la composition de la nourriture prise par les larves. Le plus faible pourcentage de diapause (24%) s'observe chez des larves nourries avec du maïs âgé de 6 à 9 semaines, tandis que ce pourcentage atteint 76%, 88% et 91% chez des larves nourries respectivement avec des plants de maïs âgés de 8–11, 10–13 et 12–15 semaines.On a aussi établi que les teneurs en hydrates de carbon, en protéïne et en eau, du type de plantes utilisées, étaient probablement les facteurs critiques intervenant dans le délenchement de la diapause.

     

Grains Expérimentaux Maduromycosiques Et Actinomycosiques À Cephalosporium Falciforme,Monosporium Apiospermum,Madurella Mycetomi Et Nocardia Asteroides

Résumé Des grains expérimentaux ont été produits en un délai relativement bref (2 à 8 semaines) chez la souris blanche, le hamster doré et le cobaye, avec des souches deNocardia asteroides, Monosporium apiospermum etMadurella mycetomi et, à titre inédit, avecCephalosporium falciforme, tous isolés par l'auteur des cas roumains de pied de Madura. Les examens histologiques ont permis de suivre le mode de formation des grains. Les grains expérimentaux ont été confrontés aux grains humains déterminés par la même souche, ce qui a permis d'arriver à la conclusion que la morphologie et la structure des espèces étudiées ne sont pas à même, en raison de leur absence de spécificité, de préciser l'agent étiologique, mais seulement leur appartenance à des champignons ou à des actinomycètes (Nocardia). Ce rôle doit revenir exclusivement aux cultures.

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Summary A relative short time (2 to 8 weeks) was necessary to produce experimental grains in white mice, hamsters and guinea-pigs with strains ofNocardia asteroides, Monosporium apiospermum andMadurella mycetomi and, for the first time, withCephalosporium falciforme. All these strains were isolated by the author from roumanian cases of Madura foot. The histological sections gave the opportunity to observe the way how the grains were formed. In comparing the experimental grains with the human grains caused by the same strain, it is pointed out that owing to the lack of their specificity, their morphology and structure are not able to differentiate the causative agent, but only their belonging either to fungi or to actinomycetes (Nocardia). Further differentiation has to be done by the cultures.