يصف البروتوكول الحالي طريقة لجمع ما يكفي من اللعاب من الحشرات المصة للثقب باستخدام وسيلة اصطناعية. هذه طريقة مريحة لجمع لعاب الحشرات ودراسة وظيفة اللعاب على سلوك تغذية الحشرات وانتقال الفيروس المنقول بالنواقل.
مقالة منهجية
يصف البروتوكول الحالي طريقة لجمع ما يكفي من اللعاب من الحشرات المصة للثقب باستخدام وسيلة اصطناعية. هذه طريقة مريحة لجمع لعاب الحشرات ودراسة وظيفة اللعاب على سلوك تغذية الحشرات وانتقال الفيروس المنقول بالنواقل.
ويعتمد فيروس الأرز الشريطي، الذي يسبب خسارة اقتصادية كبيرة للزراعة في شرق آسيا، اعتمادا كليا على ناقلات الحشرات لانتقاله الفعال بين الأرز المضيف. Laodelphax striatellus (زارع البني الصغير ، SBPH) هو ناقل الحشرات الرئيسي الذي ينقل أفقيا RSV أثناء امتصاص النسغ من phloem. يلعب اللعاب دورا مهما في سلوك تغذية الحشرات. يتم وصف طريقة مريحة من شأنها أن تكون مفيدة للبحث في لعاب الحشرات مع سلوك التغذية الثاقبة المص هنا. في هذه الطريقة ، سمح للحشرات بالتغذية على نظام غذائي اصطناعي يقع بين طبقتين من طبقات أفلام البارافين الممتدة. تم جمع النظام الغذائي الذي يحتوي على اللعاب كل يوم ، وتصفيته ، وتركيزه لمزيد من التحليل. وأخيرا، تم فحص نوعية اللعاب التي تم جمعها عن طريق تلطيخ البروتين والمناعة. وقد تجسدت هذه الطريقة من خلال الكشف عن وجود RSV وبروتين يشبه الموسين في لعاب SBPH. وستضع طريقة التغذية الاصطناعية وجمع اللعاب هذه أساسا لإجراء مزيد من البحوث حول العوامل في لعاب الحشرات المتعلقة بسلوك التغذية وانتقال الفيروس.
فيروس شريط الأرز (RSV), فيروس الحمض النووي الريبي السلبية الذين تقطعت بهم السبل في جنس تينويvirus, يسبب أمراضا خطيرة في إنتاج الأرز في شرق آسيا1,2,3. ويعتمد انتقال فيروس RSV من نباتات الأرز المصابة إلى النباتات السليمة على ناقلات الحشرات، ولا سيما لاودلفاكس سترياتيلوس، التي تنقل RSV بطريقة مستمرة الانتشار. SBPH يكتسب الفيروس بعد التغذية على النباتات المصابة RSV. بمجرد دخول الحشرة ، تصيب RSV الخلية الظهارية الوسطى بعد يوم واحد من التغذية ثم تمر عبر حاجز منتصف الطريق لاختراق الهيموليم. في وقت لاحق، ينتشر RSV إلى أنسجة مختلفة عن طريق الهيموليم ثم ينتشر. بعد فترة كامنة من حوالي 10-14 يوما بعد الاستحواذ ، يمكن أن ينتقل الفيروس داخل الغدة اللعابية إلى النباتات المضيفة الصحية عن طريق اللعاب المفرز بينما تمتص SBPH النسغ من phloem4و5و6و7و8و9و10 . عملية التغذية الفعالة والعوامل المختلفة في اللعاب ضرورية لانتشار RSV من الحشرة إلى النبات المضيف.
ويعتقد أن لعاب الحشرات التي تفرزها الغدد اللعابية يتوسط الحشرات والفيروسات والنباتات المضيفة. عادة ما تنتج الحشرات الهميبتران نوعين من اللعاب: اللعاب الهلامي واللعاب المائي11،12،13. يفرز اللعاب Gelling أساسا في أبولازم للحفاظ على حركة الأناقة بين الخلايا المضيفة ويرتبط أيضا بالتغلب على مقاومة النبات والاستجابات المناعية14و15و16و17. في مرحلة التحقيق في التغذية ، تفرز الحشرات بشكل متقطع اللعاب الهلامي الذي يتأكسد على الفور لتشكيل شفة سطحية. ثم، أغماد واحدة أو متفرعة تغلف stylet لحجز قناة أنبوبي18،19،20. ويفترض أن شفة السطح على البشرة لتسهيل اختراق stylet من خلال العمل كنقطة مرساة، في حين أن الأغماد حول stylet قد توفر الاستقرار الميكانيكي والتشحيم16،21،22،23. تم تحديد Nlshp كبروتين أساسي لتشكيل غمد اللعاب والتغذية الناجحة للزارع البني(Nilaparvata lugens، BPH). تثبيط التعبير عن بروتين الغمد الهيكلي (SHP) الذي يفرزه pisum Acyrthosiphon المن قلل من تكاثره عن طريق تعطيل التغذية من أنابيب الغربالالمضيفة 24. وعلاوة على ذلك ، في بعض أنواع الحشرات ، من المفترض أن تؤدي عوامل اللعاب الهلامية إلى استجابات مناعية نباتية من خلال تشكيل ما يسمى بالأنماط الجزيئية المرتبطة بالحيوانات العاشبة (HAMPs). في N. lugens, NlMLP, بروتين يشبه الموسين المتعلقة بتشكيل غمد, يحفز الدفاعات النباتية ضد التغذية, بما في ذلك موت الخلية, التعبير عن الجينات المتعلقة بالدفاع, وترسب الشنق 25,26. أيضا ، وقد ثبت أن بعض عوامل اللعاب هلام في المن لتحريك استجابات الدفاع النباتية عن طريق التفاعلات بين الجينات إلى الجينات مماثلة للأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض12،15،27.
لدراسة عوامل اللعاب الأساسية لتغذية الحشرات و / أو انتقال مسببات الأمراض ، من الضروري تحليل اللعاب المفرز. هنا، يتم وصف طرق التغذية الاصطناعية وجمع للحصول على كميات كافية من اللعاب لمزيد من التحليل. باستخدام وسيط يحتوي على عنصر غذائي واحد فقط ، تم جمع العديد من بروتينات اللعاب وتحليلها عن طريق تلطيخ الفضة والنشاف الغربي. هذه الطريقة سوف تكون مفيدة في إجراء مزيد من البحوث على العوامل في اللعاب التي تعتبر ضرورية لانتقال RSV بواسطة SBPH.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. صيانة SBPH
2. إعداد غرفة التغذية والنظام الغذائي الاصطناعي
3. مجموعة من اللعاب SBPH
4. تركيز اللعاب التي تم جمعها
5. تلطيخ الفضة من بروتينات اللعاب
6. الكشف عن البروتين عن طريق النشاف الغربية
7. الكشف عن نمط التعبير LssgMP في SBPH
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تخطيطات تركيب التغذية الاصطناعية وجمع اللعاب
يصور الشكل 1A الأسطوانة الزجاجية (15 سم × 2.5 سم) المستخدمة كغرفة تغذية لجمع اللعاب. أولا ، تم تجويع يرقات SBPH لعدة ساعات لتحسين كفاءة جمع ثم شلت عن طريق تقشعر لها الأبدان لمدة 5 دقائق. بعد نقل الحشرات إلى الأسطوانة الزجاجية ، تم تغطية طرفي الغرفة المفتوحين بغشاء البارافين الممتد. في نهاية واحدة، 200 ميكرولتر من 5٪ السكروز تقع بين طبقتين من غشاء البارافين امتدت إلى حوالي ضعف مساحتها الأصلية(الشكل 1B
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم الإبلاغ عن نجاح تربية الحشرات على الوجبات الغذائية الاصطناعية لأول مرة في عام 1962 عندما وصف ميتلر وداد تقنية غشاء البارافين لعقد نظام غذائي اصطناعي29،30. وقد تم استكشاف هذه الطريقة في العديد من جوانب بيولوجيا الحشرات وسلوكها ، على سبيل المثال ، الملحق الغذائي ، تغذية dsRNA ، واكتساب الفيروس. بناء على متطلبات تحليل اللعاب ، يستخدم 5٪ سكروز كغذاء اصطناعي عام لجمع لعاب SBPH في هذه الدراسة. لجمع اللعاب الناجح ، تجدر الإشارة إلى العديد من الخطوات الهامة هنا. أولا ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ويعلن صاحبا البلاغ أنه ليس بينهما تضارب في المصالح.
وقد دعم هذا العمل البرنامج الوطني الصيني للبحوث والتطوير (رقم 2019YFC1200503)، والمؤسسة الوطنية الصينية للعلوم (رقم 32072385)، وجمعية تشجيع الابتكار الشبابي CAS (2021084).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مرشح الطرد المركزي 10-KD | Merck Millipore | R5PA83496 | للتركيز |
| 10x عازلة نقل البروتين (رطب) | macGENE | MP008 | نقل المخزن المؤقت للنشاف الغربي |
| 10x TBST | Coolaber | SL1328-500mL & times ؛ 10 | المخزن المؤقت للغسيل |
| Azure c600 الأنظمة الحيوية | Azure Biosystems | Azure c600 | نظام التصوير للنشاف الغربي وتلوين الفضة |
| سلم البروتين الملون | GenStar | M221-01 | علامة البروتين للنشاف الغربي |
| ECL ؛ كواشف الكشف عن النشاف الغربي | GE Healthcare | RPN2209 | الكشف عن النشاف الغربي |
| Enchanced HRP-DAB مجموعة الكروموجينيك | TIANGEN | تفاعل كروموجينيك | |
| الفجل الحار الأجسام المضادة للماعز المترافق بيروكسيداز المضادة للأرانب | Sigma | 401393-2ML | الجسم المضاد الثانوي متعدد النسيلة للنشاف الغربي |
| Immobilon (R) -P غشاء ثنائي فلوريد البولي فينيلدين | ميرك Millipore | IPVH00010 | غشاء نقل للنشاف الغربي |
| iTaq Universal SYBR Green Supermix | Bio-Rad | 1725125 | ل PCR الكمي في الوقت الحقيقي (qRT-PCR) |
| KIT ، iSCRIPT cDNA SYNTHES | Bio-Rad | 1708891 | للنسخ العكسي PCR (RT-PCR |
| ) مرشح Millex-GP ، 0.22 & micro ؛ m | Merck Millipore | SLGP033RB | للترشيح |
| Mini-PROTEAB TGX Gels | Bio-Rad | 4561043 | ل SDS-PAGE |
| NanoDrop One | Thermo Scientific | ND-ONEC-W | الكشف عن تركيز البروتين |
| غشاء النايلون | PALL | T42754 | غشاء لغشاء dot-ELISA |
| Parafilm M | Sigma | P7793-1EA | صنع نظام غذائي اصطناعي شطائر |
| الأرانب المضادة ل LssgMP الأجسام المضادة متعددة النسيلة ضد الببتيدات LssgMP | Genstript | Rabbit الجسم المضاد متعدد النسيلة الأساسي المضاد ل LssgMP للنشاف الغربي | |
| الأرنب المضاد للجسم المضاد متعدد النسيلة المضاد ل RSV | Genstript | Rabbit الجسم المضاد متعدد النسيلة الأساسي المضاد ل RSV للنشاف الغربي و dot-ELISA | |
| RNAprep مجموعة صغيرة نقية | TIANGEN | DP420 | لاستخراج الحمض النووي الريبي |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن