Transcriptome Analysis of the Fat Body of the Maize Pest Delphacodes kuscheli (Hemiptera: Delphacidae) Reveals Essential Roles of Fungal Endosymbionts

The fat body of certain insects, in addition to performing essential biosynthetic and metabolic functions, harbors endosymbionts that play critical roles for their host. While knowledge of the diversity and functions of fungal endosymbionts harbored in the fat body of planthoppers is mostly limited to rice pests of Asia, our study presents a comprehensive transcriptomic analysis of the fat body of Delphacodes kuscheli (Hemiptera: Delphacidae), an important agricultural pest of maize in Argentina. The dominant fungal endosymbionts, identified as yeast-like symbionts (YLS), include members of the genera Ophiocordyceps, Cordyceps, Hirsutella, and Tolypocladium (Ascomycota: Hypocreales). Transcriptomic data reveal that the fungal endosymbionts encode genes involved in vital metabolic processes for the host, such as essential amino acid biosynthesis, nitrogen recycling, and steroid biosynthesis. The genetic contribution of these endosymbionts to nutrient provision and metabolism supports a mutualistic obligate relationship with D. kuscheli. The results presented here provide insights into the evolutionary dynamics of endosymbiosis in the Delphacidae. Furthermore, this study highlights the potential of YLS as promising targets for innovative pest control strategies.

Fil: Pascual, Agustina. Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Bioinvestigaciones (Sede Pergamino); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires. Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones y Transferencia del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires; Argentina

Fil: Calabresi, Franco. Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires; Argentina

Fil: de la Fuente, Daniela. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. División Entomología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina

Fil: Catalano, María Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires. Universidad Nacional del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones y Transferencia del Noroeste de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. División Entomología; Argentina

Fil: Brentassi, Maria Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. División Entomología; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina