Энтомопатогенные нематоды: паразиты насекомых и биологический контроль вредителей.

Введение

Группа нитевидных червей, поражающих насекомых.

Энтомопатогенные нематоды (ЭПН) – это группа нематод (нитевидных червей), вызывающих гибель насекомых. Термин «энтомопатогенный» имеет греческое происхождение: «энтомон» означает «насекомое», а «патогенный» – «вызывающий заболевание». Эти организмы занимают промежуточное положение в биологическом контроле между микробными патогенами и хищниками/паразитоидами. Хотя многие другие паразитические нитевидные черви вызывают заболевания у живых организмов (стерилизуя или иным образом ослабляя хозяина), энтомопатогенные нематоды специфичны тем, что поражают только насекомых. Энтомопатогенные нематоды (ЭПН) паразитируют внутри инфицированного насекомого-хозяина, поэтому их называют эндопаразитами. Они заражают различные виды насекомых, обитающих в почве, такие как личинки бабочек, мух и жуков, а также имаго жуков, саранчи и сверчков. ЭПН встречаются по всему миру в разнообразных экологических условиях. Они отличаются высоким разнообразием, сложностью и специализацией. Наиболее изучены энтомопатогенные нематоды, которые могут использоваться для биологической борьбы с вредными насекомыми – представители семейств Steinernematidae и Heterorhabditidae. Они единственные нематоды, паразитирующие на насекомых и обладающие оптимальным сочетанием свойств, необходимых для биологического контроля.

Жизненный цикл

Из-за их экономической значимости, жизненные циклы родов, принадлежащих к семействам Heterorhabditidae и Steinernematidae, хорошо изучены. Хотя они не тесно связаны филогенетически, оба имеют схожие жизненные истории (Poinar 1993). Цикл начинается с инфекционной личинки, единственная функция которой – поиск и заражение новых хозяев. Обнаружив хозяина, нематоды проникают в полость тела насекомого, обычно через естественные отверстия (рот, анус, дыхальца) или участки тонкой кутикулы. (Shapiro Ilan, David I., and Randy Gaugler. "Nematodes.") Попав внутрь насекомого, инфекционные личинки высвобождают симбиотическую бактерию из своего кишечника, которая быстро размножается. Эти бактерии рода Xenorhabdus или Photorhabdus, соответственно для стеринематов и гетерорабдитов, вызывают гибель хозяина в течение 24–48 часов. Нематоды предоставляют бактериям убежище, которые, в свою очередь, убивают насекомого-хозяина и обеспечивают нематод питательными веществами. Без этого симбиоза ни один нематод не способен выступать в качестве энтомопаразита. Вместе нематоды и бактерии питаются разлагающимся хозяином и размножаются в течение нескольких поколений внутри трупа, проходя стадии развития J2–J4 и превращаясь во взрослых особей. Инфекционные личинки стеринематов могут развиваться в самцов или самок, в то время как гетерорабдиты превращаются в самооплодотворяющиеся гермафродиты, а последующие поколения производят оба пола. Когда пищевые ресурсы в теле хозяина истощаются, взрослые особи производят новых инфекционных личинок, приспособленных к выживанию во внешней среде. Жизненный цикл ЭПН завершается в течение нескольких дней. (Shapiro Ilan, David I., and Randy Gaugler. "Nematodes.") Примерно через неделю сотни тысяч инфекционных личинок выходят и отправляются на поиски новых хозяев, неся с собой инокулят симбиотических бактерий, полученных из внутренней среды хозяина (Boemare 2002, Gaugler 2006). Их рост и размножение зависят от условий, созданных бактерией в трупе хозяина. Бактерия нематод способствует выработке антииммунных белков, помогающих преодолеть защитные механизмы хозяина (Shapiro Ilan, David I., and Randy Gaugler. "Nematodes.").

Because of their economic importance, the life cycles of the genera belonging to families Heterorhabditidae and Steinernematidae are well studied. Although not closely related, phylogenetically, both share similar life histories (Poinar 1993). The cycle begins with an infective juvenile, whose only function is to seek out and infect new hosts. When a host has been located, the nematodes penetrate into the insect body cavity, usually via natural body openings (mouth, anus, spiracles) or areas of thin cuticle. (Shapiro Ilan, David I., and Randy Gaugler. "Nematodes.") After entering an insect, infective juveniles release an associated mutualistic bacterium from their gut which multiplies rapidly. These bacteria of the genus Xenorhabdus or Photorhabdus, for steinerernematides and heterorhabditids, respectively—cause host mortality within 24–48 hours. The nematodes provide shelter to the bacteria, which, in return, kill the insect host and provide nutrients to the nematode. Without this mutualism no nematode is able to act as an entomoparasite. Together, the nematodes and bacteria feed on the liquefying host, and reproduce for several generations inside the cadaver maturing through the growth stages of J2 J4 into adults. Steinernematids infective juveniles may become males or females, whereas heterorhabditids develop into self fertilizing hermaphrodites with later generations producing two sexes. When food resources in the host become scarce, the adults produce new infective juveniles adapted to withstand the outside environment. The life cycles of the EPNs are completed within a few days. (Shapiro Ilan, David I., and Randy Gaugler. "Nematodes.") After about a week, hundreds of thousands of infective juveniles emerge and leave in search of new hosts, carrying with them an inoculation of mutualistic bacteria, received from the internal host environment (Boemare 2002, Gaugler 2006). Their growth and reproduction depends upon conditions established in the host cadaver by the bacterium. The nematodes bacterium contributes anti immune proteins to assist in overcoming their host defenses (Shapiro Ilan, David I., and Randy Gaugler. "Nematodes. ").

Стратегии поиска пищи

Стратегии поиска пищи энтомопатогенных нематод различаются в зависимости от вида, что влияет на распределение их по глубине почвы и предпочтения к хозяевам. Инфекционные личинки используют различные стратегии поиска хозяев, от охоты из засады до активного поиска (Campbell 1997). Для охоты из засады некоторые виды Steinernema демонстрируют никтацию – поднимают тело над поверхностью почвы, чтобы быть готовыми к прикреплению к проходящим насекомым, которые значительно крупнее их (Campbell and Gaugler 1993). Многие Steinernema способны прыгать, сгибая тело в петлю, которая накапливает энергию, высвобождение которой обеспечивает движение в воздухе (Campbell and Kaya 2000). Другие виды предпочитают стратегию активного поиска и редко никтают. Вместо этого они перемещаются в почве, выискивая потенциальных хозяев. Эти стратегии поиска пищи определяют, каких хозяев заражают нематоды. Например, нематоды, охотящиеся из засады, такие как Steinernema carpocapsae, заражают больше насекомых, находящихся на поверхности, в то время как нематоды, использующие стратегию активного поиска, например Heterorhabditis bacteriophora, заражают насекомых, обитающих в глубоких слоях почвы (Campbell and Gaugler 1993).

Конкуренция и сосуществование

Внутри своих насекомых-хозяев, ЭПН испытывают как внутривидовую, так и межвидовую конкуренцию. Внутривидовая конкуренция возникает среди нематод одного и того же вида, когда число инфицирующих личинок, проникающих в хозяина, превышает количество доступных ресурсов. Межвидовая конкуренция происходит, когда разные виды конкурируют за ресурсы. В обоих случаях отдельные нематоды конкурируют друг с другом косвенно, потребляя один и тот же ресурс, что снижает их жизнеспособность и может привести к локальному вымиранию одного вида внутри хозяина (Koppenhofer и Kaya 1996). Также может возникать интерференционная конкуренция, при которой виды конкурируют напрямую. Например, вид *Steinernema*, который первым заражает хозяина, обычно вытесняет вид *Heterorhabditis*. Механизмом этого превосходства могут быть антибиотики, производимые *Xenorhabdus* – симбиотической бактерией *Steinernema*. Эти антибиотики препятствуют размножению симбиотической бактерии *Heterorhabditis* (Kaya и Koppenhofer 1996). Чтобы избежать конкуренции, некоторые виды инфицирующих личинок способны оценивать качество хозяина перед проникновением. Инфицирующие личинки *S. carpocapsae* отталкиваются от заражений, длившихся 24 часа, вероятно, запахом мутуалистических бактерий своего вида (Grewal et al. 1997). Межвидовая конкуренция между видами нематод может также происходить в почвенной среде вне хозяев. Millar и Barbercheck (2001) показали, что интродуцированный нематод *Steinernema riobrave* выживал и сохранялся в окружающей среде до года после выпуска. *S. riobrave* значительно снижал частоту обнаружения эндемичного нематода *H. bacteriophora*, но никогда не вытеснял его полностью, даже после двух лет непрерывных интродукций. *S. riobrave* не оказал никакого влияния на популяции местного нематода *S. carpocapsae*, что позволяет предположить возможность сосуществования. Дифференциация экологических ниш, по-видимому, ограничивает конкуренцию между нематодами. Различные стратегии поиска пищи позволяют двум видам сосуществовать в одной и той же среде обитания. Различные стратегии поиска пищи разделяют нематод в пространстве и позволяют им заражать разных хозяев. ЭПН также встречаются пятнистым распределением, что может ограничивать их взаимодействие и дополнительно поддерживать сосуществование (Kaya и Koppenhofer 1996).

Inside their insect hosts, EPNs experience both intra and interspecific competition. Intraspecific competition takes place among nematodes of the same species when the number of infective juveniles penetrating a host exceeds the amount of resources available. Interspecific competition occurs when different species compete for resources. In both cases, the individual nematodes compete with each other indirectly by consuming the same resource, which reduces their fitness and may result in the local extinction of one species inside the host (Koppenhofer and Kaya 1996). Interference competition, in which species compete directly, can also occur. For example, a steinernematid species that infects a host first usually excludes a heterorhabditid species. The mechanism for this superiority may be antibiotics produced by Xenorhabdus, the symbiotic bacterium of the steinernematid. These antibiotics prevent the symbiotic bacterium of the heterorhabditid from multiplying (Kaya and Koppenhofer1996). In order to avoid competition, some species of infective juveniles are able to judge the quality of a host before penetration. The infective juveniles of S. carpocapsae are repelled by 24 hour old infections, likely by the smell of their own species' mutualistic bacteria (Grewal et al. 1997). Interspecific competition between nematode species can also occur in the soil environment outside of hosts. Millar and Barbercheck (2001) showed that the introduced nematode Steinernema riobrave survived and persisted in the environment for up to a year after its release. S. riobrave significantly depressed detection of the endemic nematode H. bacteriophora, but never completely displaced it, even after two years of continued introductions. S. riobrave had no effect on populations of the native nematode, S. carpocapsae, though, which suggests that coexistence is possible. Niche differentiation appears to limit competition between nematodes. Different foraging strategies allow two species to co exist in the same habitat. Different foraging strategies separate the nematodes in space and enable them to infect different hosts. EPNs also occur in patchy distributions, which may limit their interactions and further support coexistence (Kaya and Koppenhofer 1996).

Распределение населения

Энтомопатогенные нематоды обычно встречаются пятнами, распределение которых меняется в пространстве и времени, хотя степень пятнистости варьируется между видами (как описано у Льюиса, 2002). Факторы, определяющие такое агрегированное распределение, могут включать поведение, а также пространственную и временную изменчивость естественных врагов нематод, например, грибов, охотящихся на нематод. Нематоды также обладают ограниченной способностью к расселению. Из одного хозяина может развиться множество инфекционных личинок, что также способствует образованию агрегатов. Пятнистое распределение EPN может отражать неравномерное распределение хозяев и питательных веществ в почве (Lewis et al. 1998; Stuart & Gaugler 1994; Campbell et al. 1997, 1998). EPN могут существовать в виде метапопуляций, в которых локальные фрагменты популяции подвержены высокому риску вымирания и флуктуируют асинхронно (Lewis et al. 1998). Метапопуляция в целом может сохраняться, пока скорость колонизации больше или равна скорости вымирания популяции (Lewis et al. 1998). Основание новых популяций и перемещение между пятнами может зависеть от миграции инфекционных личинок или перемещения зараженных хозяев (Lewis et al. 1998). Недавние исследования показывают, что EPN также могут использовать животных, не являющихся хозяевами, таких как изоподы и дождевые черви, для транспортировки (Eng et al. 2005; Shapiro et al. 1993) или могут быть падальщиками (San Blas & Gowen, 2008).

Экология Сообщества

Паразиты могут значительно влиять на своих хозяев, а также на структуру сообществ, к которым принадлежат они и их хозяева (Minchella and Scott 1991). Энтомопатогенные нематоды способны формировать популяции растений и насекомых-хозяев, а также видовой состав окружающего сообщества животных и почвы. Энтомопатогенные нематоды воздействуют на популяции насекомых-хозяев, убивая и поедая особей. При добавлении в полевую среду большего количества EPN, как правило, в концентрациях , популяция насекомых-хозяев заметно снижается (Campbell et al. 1998, Strong et al. 1996). Сельское хозяйство использует это открытие, и массовый выпуск EPN может эффективно контролировать популяции почвенных вредителей в цитрусовых, клюкве, на газонах и плодовых деревьях (Lewis et al. 1998). Если энтомопатогенные нематоды подавляют популяцию корнеядных насекомых, они косвенно приносят пользу растениям, освобождая их от выедания. Это пример трофического каскада, в котором консументы на вершине пищевой цепи (нематоды) оказывают влияние на обилие ресурсов (растений) внизу. Идея о том, что растения могут извлечь выгоду из применения врагов своих травоядных, лежит в основе биологического контроля. Следовательно, большая часть биологических исследований EPN ориентирована на сельскохозяйственные применения. Примеры нисходящего воздействия энтомопатогенных нематодов не ограничиваются сельскохозяйственными системами. Исследователи из Морской лаборатории Бодега изучили сильное нисходящее воздействие, которое естественным образом встречающиеся EPN могут оказывать на свою экосистему (Strong et al. 1996). В прибрежной кустарниковой пищевой цепи местный EPN, Heterorhabditis heplialus, паразитировал на гусеницах-призраках, которые, в свою очередь, поедали корни кустарниковой люпины. Наличие H. heplialus коррелировало с меньшим количеством гусениц и более здоровыми растениями. Кроме того, исследователи наблюдали высокую смертность кустарниковой люпины в отсутствие EPN. Старые аэрофотоснимки за последние 40 лет показали, что на участках, где нематоды были распространены, наблюдалось мало или совсем не было массовой гибели люпина. Однако на фотографиях с участков с низкой распространенностью нематод была зафиксирована повторная гибель люпина. Эти результаты показали, что нематода, как естественный враг гусеницы-призрака, защищала растение от повреждений. Авторы даже предположили, что взаимодействие было достаточно сильным, чтобы повлиять на динамику популяции кустарниковой люпины (Strong et al. 1996). Энтомопатогенные нематоды не только влияют на насекомых-хозяев, но и могут изменять видовой состав почвенного сообщества. Многие известные животные, такие как дождевые черви и личинки насекомых, живут в почве, но также распространены и более мелкие беспозвоночные, такие как клещи, коллемболы и нематоды. Помимо EPN, почвенная экосистема включает хищных, бактериофагов, фунгифагов и растительноядных нематод. Поскольку EPN применяются в сельскохозяйственных системах в количестве , потенциал непредвиденных последствий для почвенной экосистемы представляется значительным. EPN не оказывали негативного воздействия на популяции клещей и коллембол (Georgis et al. 1991), однако есть веские доказательства того, что они влияют на видовое разнообразие других нематод. В экосистеме гольф-поля применение H. bacteriophora, интродуцированного нематода, значительно снизило численность, богатство видов, зрелость и разнообразие нематодного сообщества (Somaseker et al. 2002). EPN не оказали влияния на свободноживущих нематод. Однако наблюдалось сокращение числа родов и численности растительноядных нематод, которые часто остаются внутри галлов на корнях растений. Механизм, посредством которого паразитические нематоды насекомых влияют на растительноядных нематод, остается неизвестным. Хотя этот эффект считается полезным для сельскохозяйственных систем, где растительноядные нематоды наносят ущерб сельскохозяйственным культурам, возникает вопрос о том, какие другие эффекты возможны. Будущие исследования воздействия EPN на почвенные сообщества приведут к лучшему пониманию этих взаимодействий. В наземных сообществах EPN оказывают мало побочных эффектов на других животных. В одном исследовании сообщалось, что Steinernema felidae и Heterorhabditis megidis, при применении в различных сельскохозяйственных и природных условиях обитания, оказывают незначительное влияние на не вредителей – членистоногих. Однако некоторые минимальные воздействия наблюдались на не вредителей из отрядов жуков и мух (Bathon 1996). В отличие от химических пестицидов, EPN считаются безопасными для человека и других позвоночных.

Parasites can significantly affect their hosts, as well as the structure of the communities to which they and their hosts belong (Minchella and Scott 1991). Entomopathogenic nematodes have the potential to shape the populations of plants and host insects, as well as the species composition of the surrounding animal soil community. Entomopathogenic nematodes affect populations of their insect hosts by killing and consuming individuals. When more EPNs are added to a field environment, typically at concentrations of , the population of host insects measurably decreases (Campbell et al. 1998, Strong et al. 1996). Agriculture exploits this finding, and the inundative release of EPNs can effectively control populations of soil insect pests in citrus, cranberries, turfgrass, and tree fruit (Lewis et al. 1998). If entomopathogenic nematodes suppress the population of insect root herbivores, they indirectly benefit plants by freeing them from grazing pressure. This is an example of a trophic cascade in which consumers at the top of the food web (nematodes) exert an influence on the abundance of resources (plants) at the bottom. The idea that plants can benefit from the application of their herbivore's enemies is the principle behind biological control. Consequently, much of EPN biological research is driven by agricultural applications. Examples of the top down effects of entomopathogenic nematodes are not restricted to agricultural systems. Researchers at the Bodega Marine Laboratory examined the strong top down effects that naturally occurring EPNs can have on their ecosystem (Strong et al. 1996). In a coastal shrubland food chain the native EPN, Heterorhabditis heplialus, parasitized ghost moth caterpillars, and ghost moth caterpillars consumed the roots of bush lupine. The presence H. heplialus correlated with lower caterpillar numbers and healthier plants. In addition, the researchers observed high mortality of bush lupine in the absence of EPNs. Old aerial photographs over the past 40 years indicated that the stands where nematodes were prevalent had little or no mass die off of lupine. In stands with low nematode prevalence, however, the photos showed repeated lupine die offs. These results implied that the nematode, as a natural enemy of the ghost moth caterpillar, protected the plant from damage. The authors even suggested that the interaction was strong enough to affect the population dynamics of bush lupine (Strong et al. 1996). Not only do entomopathogenic nematodes affect their host insects, they can also change the species composition of the soil community. Many familiar animals like earthworms and insect grubs live in the soil, but smaller invertebrates such as mites, collembolans, and nematodes are also common. Aside from EPNs, the soil ecosystem includes predatory, bacteriovorous, fungivorous and plant parasitic nematode species. Since EPNs are applied in agricultural systems at a rate of , the potential for unintended consequences on the soil ecosystem appears large. EPNs have not had an adverse effect on mite and collembolan populations (Georgis et al. 1991), yet there is strong evidence that they affect the species diversity of other nematodes. In a golf course ecosystem, the application of H. bacteriophora, an introduced nematode, significantly reduced the abundance, species richness, maturity, and diversity of the nematode community (Somaseker et al. 2002). EPNs had no effect on free living nematodes. However, there was a reduction in the number of genera and abundance of plant parasitic nematodes, which often remain enclosed within growths on the plant root. The mechanism by which insect parasitic nematodes have an effect on plant parasitic nematodes remains unknown. Although this effect is considered beneficial for agricultural systems where plant parasitic nematodes cause crop damage, it raises the question of what other effects are possible. Future research on the impacts EPNs have on soil communities will lead to greater understanding of these interactions. In aboveground communities, EPNs have few side effects on other animals. One study reported that Steinernema felidae and Heterorhabditis megidis, when applied in a range of agricultural and natural habitats, had little impact on non pest arthropods. Some minimal impacts did occur, however, on non pest species of beetles and flies (Bathon 1996). Unlike chemical pesticides, EPNs are considered safe for humans and other vertebrates.

Разрушение

Частые нарушения часто дестабилизируют сельскохозяйственные местообитания, и реакция на эти нарушения различается у разных видов EPN. В традиционных агросистемах обработка почвы нарушает почвенную экосистему, воздействуя на биотические и абиотические факторы. Например, в обработанных почвах наблюдается меньшее разнообразие видов микробов, членистоногих и нематод (Lupwayi et al. 1998). Обработанная почва также характеризуется меньшей влажностью и более высокой температурой. В исследовании, посвященном изучению устойчивости различных видов EPN к обработке почвы, плотность местного нематода *H. bacteriophora* не изменилась под воздействием обработки, в то время как плотность интродуцированного нематода *S. carpocapsae* снизилась. Плотность третьего нематода, интродуцированного в систему, *Steinernema riobrave*, увеличилась при обработке почвы (Millar and Barbercheck 2002). Предпочтения в отношении температуры и глубины почвы в местообитании могут частично объяснить различные реакции нематод на нарушения. *S. carpocapsae* предпочитает оставаться близко к поверхности почвы и поэтому более уязвим к нарушениям почвы, чем *H. bacteriophora*, который питается на большей глубине и может избежать воздействия обработки. *S. riobrave*, возможно, хорошо отреагировал на обработку почвы, поскольку он лучше выживает и сохраняется в более жарких и сухих условиях, создаваемых обработкой почвы (Millar and Barbercheck 2002). Данные показали, что *Steinernema sp.*, обнаруженный в некоторых регионах Индонезии, обладает высокой адаптивной способностью при применении в другом регионе или в иных условиях (Антон Мухибуддин, 2008). Реакция EPN на другие виды нарушений изучена недостаточно. Нематоды не подвержены воздействию определенных пестицидов и способны выживать при затоплениях. Влияние природных нарушений, таких как пожары, не исследовалось.

Приложения

Хотя индустрия биологического контроля использует EPN с 1980-х годов, их биология в естественных и хозяйственно освоенных экосистемах изучена относительно слабо (Georgis 2002). Взаимодействие нематод с хозяевами изучено недостаточно, и более половины естественных хозяев известных видов Steinernema и Heterorhabditis остаются невыявленными (Akhurst and Smith 2002). Недостаток информации связан с редкостью изолятов естественно зараженных хозяев, поэтому для приманки местных нематод часто используют Galleria mellonella – чешуекрылого, высокочувствительного к паразитарным инфекциям. Лабораторные исследования, демонстрирующие широкий круг хозяев для EPN, часто давали завышенные оценки, поскольку в лабораторных условиях контакт с хозяином гарантирован, а условия окружающей среды оптимальны; отсутствуют "экологические барьеры" для заражения (Kaya and Gaugler 1993, Gaugler et al. 1997). Следовательно, широкий круг хозяев, первоначально предполагавшийся по результатам анализов, не всегда приводил к успеху в инсектицидной борьбе. Нематоды пригодны для массового производства и не требуют специализированного оборудования для применения, поскольку совместимы со стандартным агрохимическим оборудованием, включая различные типы опрыскивателей (например, ранцевые, под давлением, распылители, электростатические, вентиляторные и авиационные) и системы орошения (Cranshaw, & Zimmerman 2013). Недостаток знаний об экологии нематод привел к неожиданным неудачам в борьбе с вредителями в полевых условиях. Например, паразитические нематоды оказались полностью неэффективными против черноголовок и комаров из-за их неспособности плавать (Lewis et al. 1998). Попытки борьбы с вредителями, питающимися листьями, с помощью EPN также не увенчались успехом, поскольку нематоды очень чувствительны к ультрафиолетовому излучению и высыханию (Lewis et al. 1998). Сравнение жизненных циклов нематод и целевых вредителей часто позволяет объяснить подобные неудачи (Gaugler et al. 1997). Каждый вид нематод обладает уникальным набором характеристик, включая различные уровни экологической толерантности, тенденции к расселению и стратегии поиска пищи (Lewis et al. 1998). Углубление знаний о факторах, влияющих на популяции EPN, и об их воздействии на сообщества, вероятно, повысит их эффективность в качестве средств биологической защиты растений. Недавние исследования показали, что совместное использование EPN (штейнернематид и гетерохабдитов) для биологического контроля сливового долгоносика в садах на северо-востоке Америки позволило снизить численность вредителя на 70–90% в полевых условиях, в зависимости от стадии развития насекомого, сроков обработки и полевых условий. Продолжаются исследования эффективности EPN в качестве средства биологической защиты для органических фермеров, как альтернативы химическим препаратам, которые менее эффективны в борьбе с вредителями (Agnello, Jentsch, Shield, Testa, and Keller 2014).

Although the biological control industry has acknowledged EPNs since the 1980s, relatively little is understood about their biology in natural and managed ecosystems (Georgis 2002). Nematode host interactions are poorly understood, and more than half of the natural hosts for recognized Steinernema and Heterorhabditis species remain unknown (Akhurst and Smith 2002). Information is lacking because isolates of naturally infected hosts are rare, so native nematodes are often baited using Galleria mellonella, a lepidopteran that is highly susceptible to parasitic infection. Laboratory studies showing wide host ranges for EPNs were often overestimates, because in a laboratory, contact with a host is assured and environmental conditions are ideal; there are no "ecological barriers" to infection (Kaya and Gaugler 1993, Gaugler et al. 1997). Therefore, the broad host range initially predicted by assay results has not always translated into insecticidal success. Nematodes are open to mass production and don't require specialized application equipment since they are compatible with standard agrochemical equipment, including various sprayers (i. e. backpack, pressurized, mist, electrostatic, fan and aerial) and irrigation systems (Cranshaw, & Zimmerman 2013). The lack of knowledge about nematode ecology has resulted in unanticipated failures to control pests in the field. For example, parasitic nematodes were found to be completely ineffective against blackflies and mosquitoes due to their inability to swim (Lewis et al.1998). Efforts to control foliage feeding pests with EPNs were equally unsuccessful, because nematodes are highly sensitive to UV light and desiccation (Lewis et al.1998). Comparing the life histories of nematodes and target pests can often explain such failures (Gaugler et al. 1997). Each nematode species has a unique array of characteristics, including different environmental tolerances, dispersal tendencies, and foraging behaviors (Lewis et al. 1998). Increased knowledge about the factors that influence EPN populations and the impacts they have in their communities will likely increase their efficacy as biological control agents. Recently, studies have shown utilizing both EPNs (steinernematids and heterorhabditids) in combination for biological control of plum curculio in orchards in Northeast America have reduced populations by as much as 70–90% in the field, depending on insect stage, treatment timing and field conditions. More studies are being conducted for the efficacy of EPNs utilized as a biological control agent for organic growers as an alternative solution to chemistries that aren't as effective at controlling insect infestations. (Agnello, Jentsch, Shield, Testa, and Keller 2014).