Heterorhabditis, Steinernema and their bacterial symbionts — lethal pathogens of insects

The entomopathogenic nematodes (EPN) Heterorhabditis and Steinernema together with their symbiont bacteria Photorhabdus and Xenorhabdus, respectively, are obligate and lethal parasites of insects. EPN can provide effective biological control of some important lepidopteran, dipteran and coleopteran pests of commercial crops and they are amenable to large-scale culture in liquid fermentors. They are unique among rhabditids in having a symbiotic relationship with an enteric bacterium species. The bacterial symbiont is required to kill the insect host and to digest the host tissues, thereby providing suitable nutrient conditions for nematode growth and development. This review describes the general biology of EPN and their symbionts and gives an overview of studies to date on EPN biodiversity, biogeography and phylogeny. The impetus for research in EPN and their symbionts has come about because of their biological control potential, with much of the focus in EPN research having been on applied aspects relating to pest control. However EPN and their symbionts are increasingly being viewed as exciting subjects for basic research in the areas of ecology, biodiversity, evolution, biochemistry, symbiosis and molecular genetics. Much progress has been made over the past 20 years in our understanding of the basic biology and genetics of EPN and their symbionts. We are now entering a new phase in which the tools of molecular genetics are being increasingly used to address a range of biological questions in EPN research. The knowledge gained from this endeavour should ensure that EPN will become even more effective biopesticides and should also ensure that EPN and their symbionts gain prominence as unique and intrinsically interesting biological systems. Les nematodes entomopathogenes (EPN) Heterorhabditis et Steinernema, avec leur bacteries symbiotes Photorhabdus et Xenorhabdus, respectivement, sont des parasites obliges et mortels des insectes. Les EPN peuvent servir a un controle biologique de quelques lepidopteres, dipteres et coleopteres importants pour les cultures commerciales et ils sont elevables a grande echelle dans des fermenteurs liquides. Ils sont uniques chez les rhabditides par leur relation symbiotique avec une espece de bacterie enterique. La bacterie symbiote est necessaire pour tuer l’insecte hote et pour digerer les tissus de l’hote, permettant ainsi des conditons de nutrition favorables a la croissance et au developpement du nematode. La presente revue decrit la biologie generale des EPN et de leur symbiotes et donne un etat des etudes actuelles sur la biodiversite, la biogeographie et la phylogenie des EPN. L’impulsion donnee aux recherches sur les EPN et leur symbiotes provient de leur potentialites pour le controle biologique, une grande partie des recherches sur les EPN ayant trait a des aspects appliques en relation avec ce controle des parasites. Cependant, les EPN et leur symbiotes bacteriens sont de plus en plus consideres comme des sujets interessants pour la recherche fondamentale dans les domaines de l’ecologie, de la biodiversite, de l’evolution, de la biochimie, des processus symbiotiques et de la genetique moleculaire. De nombreux progres ont ete realises ces 20 dernieres annees dans la comprehension de la biologie et de la genetique des EPN et de leur symbiotes. Nous entrons actuellement dans une nouvelle phase ou les moyens de la biologie moleculaire sont utilises de maniere croissante pour formuler une serie de questions biologiques pour la recherche sur les EPN. Les connaissances resultant de ces efforts doivent conduire a verifier que les EPN deviendront des biopesticides toujours plus efficaces et que les EPN et leur symbiotes prendront de l’importance en tant que systemes biologiques uniques et intrinsequement interessants.