يصف هذا البروتوكول طريقة تربية حشرات الآفات التورتسيد في المختبرات. يتم تحديد إجراءات التمييز بين جنس الحشرات واستخراج الأحماض النووية لتسلسل الإنتاجية العالية باستخدام آفتين ممزقتين.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يصف هذا البروتوكول طريقة تربية حشرات الآفات التورتسيد في المختبرات. يتم تحديد إجراءات التمييز بين جنس الحشرات واستخراج الأحماض النووية لتسلسل الإنتاجية العالية باستخدام آفتين ممزقتين.
Tortricidae (Lepidoptera) ، المعروف باسم tortrix أو عث الأسطوانة الورقية ، يضم العديد من الآفات الزراعية والحرجية ، والتي تسبب خسائر زراعية خطيرة. لفهم بيولوجيا عث الآفات هذه ، كان هناك طلب كبير على التقنيات الأساسية. هنا ، يتم تطوير طرق للتربية الجماعية والملاحظات والدراسات الجزيئية باستخدام اثنين من تورتريكس الشاي ، Homona magnanima و Adoxophyes honmai (Lepidoptera: Tortricidae). تم تربية الحشرات على نطاق واسع مع نظام غذائي اصطناعي شرائح والحفاظ عليها عن طريق زواج الأقارب لأكثر من 100 جيل من خلال النظر في خصائصها البيولوجية. الحشرات لديها إزدواج الشكل الجنسي المختلفة. وبالتالي من الصعب التمييز بين الجنس خلال مراحل النمو ، والتي حالت دون إجراء فحوصات لاحقة. وأبرز هذا العمل أنه يمكن تحديد جنس يرقات التورتريسيدات من خلال مراقبة الخصيتين أو تلطيخ أورسين اللاكتيك - الخليك لتصور كروموسوم W الخاص بالإناث. علاوة على ذلك ، باستخدام طرق تحديد الجنس ، مكنت هذه الدراسة من استخراج الأحماض النووية من الأجنة المحددة جنسيا وتطبيقها نحو تسلسل الإنتاجية العالية. هذه النصائح قابلة للتطبيق على حشرات الآفات الأخرى وستسهل المزيد من الدراسات المورفولوجية والجينية.
تمثل حشرات Lepidopteran أكثر من 10٪ من جميع الأنواع الحية الموصوفة1 ، وتسبب بعض أنواع الأنواع أضرارا جسيمة للنباتات وخسائر زراعية خطيرة 2,3. على الرغم من أن الدراسات الجزيئية والجينية قد تم تطويرها باستخدام الحشرات النموذجية مثل دودة القز Bombyx mori4,5 ، إلا أن حشرات الآفات لا تزال غير محققة ، ويرجع ذلك جزئيا إلى صعوبات تربية ومناولة 6,7. لذلك ، فإن الدراسات والتقنيات الأساسية ضرورية لفهم بيولوجيا حشرات الآفات غير النموذجية هذه.
يضم Tortricidae (Lepidoptera) ، المعروف باسم tortrix أو عث أسطوانة الأوراق ، العديد من الآفات الزراعية والحرجية8. من بين أنواع الحشرات ، فإن تورتريكس الشاي الشرقي Homona magnanima Diakonoff و tortrix الفاكهة الصيفية Adoxophyes honmai Yasuda هي آفات polyphagous خطيرة معروفة بإتلاف أشجار الشاي في شرق آسيا7. يضع النوعان مجموعات بيض مسطحة وبيضاوية تشبه المقياس (أو كتل البيض) تتكون من بيض رقيق وناعم وهش تغطيه إفرازات الأمهات. على الرغم من أن مراحل التكوين الجنيني حاسمة لتطور الحشرات وتحديد الجنس9 ، إلا أن هياكل البيض تمنع إجراء مزيد من التحليل من فهم بيولوجيا الحشرات. من المهم التغلب على الصعوبات لإجراء مزيد من الدراسة حول الآفات التي تبيض مثل هذه الكتلة البيضاء المعقدة.
هنا ، لفهم بيولوجيا tortricids ، تم تطوير طرق للتربية الجماعية ، والملاحظات ، والدراسات الجزيئية باستخدام A. honmai و H. magnanima. أولا ، تحافظ طرق التربية الجماعية على كل من tortricids على مدى 100 جيل عن طريق التنشئة. وقد سهل فصل البيض عن كتلة البيض المتسلسلة الشبيهة بالمقياس مراقبة التكوين الجنيني للتورتريسيدات باستخدام المذيبات القلوية والعضوية التي تم تطويرها سابقا من التقنيات المستخدمة في الذباب10. بالإضافة إلى ذلك ، أثبتت هذه الدراسة التمييز الجنسي للأجنة الصغيرة من خلال تطوير طرق تلطيخ الكروماتين الجنسي للإناث lepidopteran باستخدام orcein اللاكتيك الخليك11. من خلال الجمع بين هذه الطرق ، تم استخراج الأحماض النووية عالية الجودة والكمية من الأجنة المحددة للجنس ، والتي كان من الصعب تأسيسها6. تم استخدام الحمض النووي الريبي المستخرج لتسلسل الجيل التالي. بشكل جماعي ، تنطبق الطرق المعروضة هنا على حشرات lepidopteran الأخرى وأنواع الحشرات الأخرى.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. جمع الحشرات والتربية الجماعية
2. فصل البيض ويرقات الفارات عن كتل البيض للتثبيت والتخلل والتلطيخ
3. استخراج الحمض النووي والحمض النووي الريبي من يرقات الفارات المحددة جنسيا
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إنشاء الخطوط المضيفة وصيانتها
وتعزى صلاحية اليرقات المجمعة ميدانيا بشكل مختلف إلى الموقع الميداني والمواسم وظروف التربية (على سبيل المثال، 90٪ من قابلية البقاء في تايوان، تاويوان، كما هو موضح في Arai et al.12). ما يقرب من 30٪ -50٪ من الأزواج ستولد الجيل التالي كالمعتاد. بالنسبة ل H. magnanima و A. honmai ، تم الحفاظ على سلالات الأمهات عن طريق زواج الأقارب لأكثر من 100 جيل.
الملاحظات المورفولوجية وتحديد الجنس
العل...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يضم Tortricid العديد من الآفات الزراعية والحرجية. قدمت هذه الدراسة طرقا لتربية التورتريكس على مر الأجيال، ومراقبة التكوين الجنيني وجنس الحشرات، وإجراء التحليل الجزيئي باستخدام الأجنة الناضجة.
واحدة من العقبات التي تحول دون دراسة الحشرات الآفات هي إنشاء طرق التربية. على وجه الخصوص ، يؤثر زواج الأقارب في بعض الأحيان على لياقة الأنواع بشكل سلبي. وقد لوحظ على نطاق واسع انخفاض اللياقة البدنية من قبل المولودين ، ويسمى اكتئاب زواج الأقارب ، في مختلف النباتات والحيوانات ، بما في ذلك الحشرات
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
يود المؤلفون الاعتراف بالدعم المقدم من زمالات أبحاث الجمعية اليابانية لتعزيز العلوم (JSPS) للعلماء الشباب [رقم المنحة 19J13123 و 21J00895].
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 1/2 أونصة كوب | FP CHUPA | CP070009 | تربية الحشرات ؛ https://www.askul.co.jp/p/6010417/ |
| 1/2 أونصة غطاء كوب | FP CHUPA | CP070011 | تربية الحشرات ؛ https://www.askul.co.jp/p/6010434/?int_id=recom_DtTogether |
| 99.7٪ حمض الأسيتيك | FUJIFILM Wako Chemicals Co. ، أوساكا ، اليابان | 36289 | تثبيت ؛ https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01ALF036289.html |
| تظهر | تقنيات Agilent 2100 Bioanalyzer | Agilent | القياس الكمي للأحماض النووية؛ https://www.agilent.com/en/product/automated-electrophoresis/bioanalyzer-systems/bioanalyzer-instrument |
| مجموعة النانو Agilent RNA6000 | Agilent Technologies | 5067-1511 | القياس الكمي للأحماض النووية؛ https://www.agilent.com/cs/library/usermanuals/Public/G2938-90034_RNA6000Nano_KG |
| محلول كلوريد البنزالكونيوم | Nihon Pharmaceutical Co.، Ltd | No.4987123116046 | التعقيم ؛ https://www.nihon-pharm.co.jp/consumer/products/disinfection.html |
| القطن | AOUME | 8-1611-02 | تربية الحشرات ؛ https://item.rakuten.co.jp/athlete-med/10006937/?scid=af_pc_etc&sc2id=af_113_0_1 |
| محلول DAPI | Dojindo ، طوكيو ، اليابان | 340-07971 | بقع ؛ https://www.dojindo.co.jp/products/D523/ |
| فوسفات هيدروجين | فوسفات فوجي فيلم واكو للكيماويات | 4.98748E + 12 | Na2HPO4 ؛ https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0119-0286.html |
| dsDNA HS القياس الكمي | Invitrogen | Q33231 | القياس الكمي للأحماض النووية ؛ https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/Q33230?SID=srch-srp-Q33230 |
| Econospin RNA II العمود | Epoch Life Science Inc. | استخراج الحمض النووي الريبي EP-11201 | ؛ http://www.epochlifescience.com/Product/SpinColumn/minispin.aspx |
| الإيثانول | FUJIFILM Wako Chemicals Co. ، أوساكا ، اليابان | 4.98748E + 12 | التثبيت ؛ https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0105-0045.html |
| الإيثيلين ديامين - N ، N ، N '، N '، N'-حمض رباعي الأسيتيك ملح رباعي الصوديوم Tetrahydrate (4NA) | FUJIFILM Wako Chemicals Co. | 4.98748E + 12 | عازلة تحلل الخلايا (EDTA) ؛ https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01T02N003.html |
| ورق زجاجي | HEIKO | 2100010 | تربية الحشرات ؛ https://www.monotaro.com/p/8927/0964/?utm_id=g_pla& ؛ utm_medium = cpc & utm_source = كتلة |
| حرارية Adw WSC-2620 PowerBLOCK | ATTO ، طوكيو ، اليابان | 4002620 | حضانة ؛ https://www.attoeng.site/ |
| heptane | FUJIFILM Wako Chemicals Co. ، أوساكا ، اليابان | 4.98748E + 12 | التثبيت ؛ https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0108-0015.html |
| INSECTA LF | Nosan Co.، Ltd | لم تظهر | نظاما غذائيا اصطناعيا ؛ https://www.nosan.co.jp/business/fodder/ist.htm |
| ISOGENII | Nippon | 311-07361 | RNA ؛ https://www.nippongene.com/siyaku/product/extraction/isogen2/isogen2.html |
| isopropanol | FUJIFILM Wako Chemicals Co. | 4.98748E + 12 | استخراج الأحماض النووية ؛ https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0232-0004.html |
| حمض اللاكتيك | FUJIFILM Wako Chemicals Co. | 4.98748E + 12 | صبغ ؛ https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0112-0005.html |
| الميثانول | FUJIFILM Wako Chemicals Co. ، أوساكا ، اليابان | 4.98748E + 12 | التثبيت ؛ https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0113-0182.html |
| MSV-3500 دوامة | Biosan | BS-010210-TAK | خلاط فولتكس ؛ https://biosan.lv/products/-msv-3500-multi-speed-vortex/ |
| مقياس ضوئي نانوي NP 80 | Implen | غير معروض | القياس الكمي للأحماض النووية ؛ https://www.implen.de/product-page/implen-nanophotometer-np80-microvolume-cuvette-spectrophotometer/tech-specs/ |
| حزمة طبيعية واسعة | من Inomata الكيميائية | 1859 | تربية الحشرات ؛ https://www.monotaro.com/g/03035766/?t.q=%E3%83%8A%E3%83%81%E3%83%A5%E3٪ 83٪ A9٪ E3٪ 83٪ AB٪ E3٪ 83٪ 91٪ E3٪ 83٪ 83٪ E3٪ 82٪ AF ٪ E3٪ 83٪ AF ٪ E3٪ 82٪ A4٪ E3٪ 83٪ 89 |
| مجموعة إعداد مكتبة NEBNext Ultra II RNA لإعداد مكتبة Illumina | New England BioLabs | E7770S | ؛ https://www.nebj.jp/products/detail/2039 |
| شركة | FUJIFILM Wako Chemicals Co. | 4.98748E + 12 | تلطيخ. https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0115-0094.html |
| بارافورمالدهايد | فوجي فيلم واكو للكيماويات | 160-16061 | التثبيت. https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0116-1606.html |
| بولي أوكسي إيثيلين (20) سوربيتان مونولورات | فوجي فيلم واكو للكيماويات | 4.98748E + 12 | Tween-20 ؛ https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0116-2121.html |
| ضوء أسود محمول للأشعة فوق البنفسجية (4 واط ، 365 نانومتر الطول الموجي) | Southwalker Co.، Ltd. ، Kanagawa ، اليابان | لم تظهر | مجموعة الحشرات ؛ http://www.southwalker.com/shopping/?pid=1364614057-467328 |
| كلوريد البوتاسيوم | FUJIFILM Wako Chemicals Co. | 4.98748E + 12 | كيلو كولتر ؛ https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0116-0354.html |
| فوسفات ثنائي هيدروجين البوتاسيوم | شركة فوجي فيلم واكو للكيماويات | 4.98748E + 12 | KH2PO4 ؛ https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0116-0424.html |
| ProLong Diamond Antifade Mountant | Invitrogen ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية | P36965 | مضاد للتلاشي ؛ https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/P36965 |
| محلول البروتيناز K | Merck | 71049-4CN | استخراج الحمض النووي ؛ https://www.merckmillipore.com/JP/ja/product/Proteinase-K-Solution-600-mAU-ml,EMD_BIO-71049 |
| محلول ترسيب البروتين | Qiagen | 158912 | استخراج الحمض النووي ؛ https://www.qiagen.com/us/products/discovery-and-translational-research/lab-essentials/buffers-reagents/puregene-accessories/?cmpid=PC_DA_NON_ BIOCOMPARE_ProductListing_ 0121_RD_MarketPlace_ProductC |
| Qubit V4 | Invitrogen | Q33238 | القياس الكمي للأحماض النووية ؛ https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/Q33238 |
| ريفامبيسين | FUJIFILM Wako Chemicals Co. ، أوساكا ، اليابان | 4.98748E + 12 | التعقيم ؛ https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0118-0100.html |
| طقم القياس الكمي RNA HS | Invitrogen | Q32855 | القياس الكمي للأحماض النووية ؛ https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/Q32852 |
| محلول RNase | Nippon Gene | 313-01461 | استخراج الحمض النووي الريبي ؛ https://www.nippongene.com/siyaku/product/modifying-enzymes/rnase-a/rnase-s.html |
| Silk Mate 2S | Nosan Co.، Ltd | لم تظهر | نظاما غذائيا اصطناعيا ؛ https://www.nosan.co.jp/business/fodder/ist.htm |
| كلوريد الصوديوم | FUJIFILM Wako للكيماويات | 4.98748E + 12 | كلوريد الصوديوم ؛ https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0119-0166.html |
| كبريتات دوديسيل الصوديوم | FUJIFILM Wako للكيماويات | 4.98748E + 12 | عازلة تحلل الخلية (SDS) ؛ https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0119-1398.html |
| محلول مائي هيبوكلوريت الصوديوم | FUJIFILM Wako Chemicals Co. ، أوساكا ، اليابان | 4.98748E + 12 | فصل البيض ؛ https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0119-0220.html |
| التتراسيكلين هيدروكلوريد | FUJIFILM Wako Chemicals Co. ، أوساكا ، اليابان | 4.98748E + 12 | تعقيم; https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0120-1656.html |
| تريس - حمض الهيدروكلوريك فوجي | فيلم واكو للكيماويات | 4.98748E + 12 | عازل تحلل الخلية ؛ https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/product/detail/W01W0120-1536.html |
| الماء المقطر فائق النقاء | Invitrogen | 10977023 | استخراج الحمض النووي الريبي ؛ https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/10977015 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.