发射使用粉虱的植物病毒
2013年11月8日
提高我们的理解和我们的能力来管理许多昆虫传播植物病毒需要使用的向量。昆虫传播植物病毒是一种营养层相互作用，因此需要操纵的昆虫病毒和植物。向量必须大量饲养和操作，在这样一种方式，以保证的高速率传输到试验植物。的基本饲养和操纵粉虱， Bemisa粉虱（半翅目:粉虱），属于一些新兴的植物病毒属的植物病毒，较大量的经济意义的病毒载体的方法。
以下实验的总体目标是使用白蝇传播植物病毒。这是通过建立和维持一个白蝇群落来实现的，这些白蝇每周为新出现的成年白蝇提供食物，这些白蝇不受其他潜在媒介和病原体的污染。通过定期将白蝇添加到无昆虫的幼苗植物中来维持菌落，从而产生新的成虫。
每周 17 到 20 天后，新出现的成虫可以被转移到测试工厂，以获得或传播病毒传播。通常可以获得接近 100% 的效率，并且传输速率通常会从低开始，然后随着系统优化而攀升。使用白蝇接种病毒最具挑战性的方面是以排除不需要的病原体和昆虫的方式饲养白蝇。
病原体，尤其是根腐菌和叶枯病，会降低病毒寄主植物的质量。不需要的昆虫，如节俭，会抑制粉虱的繁殖，并损害病毒寄主植物的质量。演示这些程序的是我实验室的技术人员 Heather Capa Bianco。
粉虱菌落应保存在干净受控的生长室中。控制相对湿度、温度、光周期和光照强度对于在 18 天内从卵发育为成虫的菌落至关重要，请使用以下设置。温度应设置在 26 至 30 摄氏度之间，相对湿度最好在 30% 至 50% 如果相对湿度超过 70%，昆虫和植物真菌病原体可能会成为问题。
理想的拍照时间为 14 小时。光强度应该相当高，VHO 荧光灯泡可以在植物树冠处产生 800 到 1000 英尺的蜡烛。还必须减少施肥量和浇水，以阻止真菌病原体和盐分积累 Whitely 笼子必须允许通风、易于进入，并为不断增长的 Whitely 种群提供足够的空间。
器官欧根纱加铝筛分获得了良好的结果，并且对植物种类进行白熏筛是一个重要的考虑因素。首先，它应该快速生长，但不要使腔室过度生长。其次，植物应该足够强壮，以支撑大量的昆虫种群而不会塌陷。
由于这些原因，矮小或灌木栽培品种是很好的植物选择。第三，植物必须能够或无法容纳正在使用的病毒，具体取决于所培养的菌落类型。由于螨虫、THP、野生白蝇或其他入侵昆虫可能会使菌落崩溃，因此所选品种必须在受保护的环境中生长，以排除其他昆虫。
新菌落的第一批白蝇必须不含植物病毒、其他昆虫和昆虫病原体。如果从田间收集到白蝇，在此期间将它们饲养在非病毒宿主的植物上至少八周，检查是否有植物症状。获得干净的白色果蝇后，通过抽吸或轻轻摇晃它们从另一个来源植物中，将 20 到 100 只苍蝇引入植物笼中。
每周都需要建立一个新的笼子。在前三周，使用非 ST 植物上的粉虱建立新的笼子。从第四周开始，使用来自三周龄笼子的年轻成年粉虱建立下一个笼子。
在笼子里的第一周，粉虱会在植物叶子表面的背面产卵。在第二周，未成熟的白蝇将变得明显，一些成虫仍然活着。在第三周，将出现许多新的成年白虱，成年白粉虱的数量应该会有非常明显的增加。
这些粉虱可用于传播实验。在第 4 周，应将 1 周龄的成鱼转移到新的笼子中。应拆除旧笼子并丢弃其中的植物。精确。
白色果蝇的温和转移是通过吸液装置完成的，并且收集瓶永远不会吸液。在喂食白色样式的植物时以植物为食的白色苍蝇嵌入植物中，如果将它们从植物中拉开，它们会折断。使粉虱一手无法收集白蝇，另一只手在蜂群笼内握住黄色塑料护罩。
轻轻敲击植物，鼓励成年白蝇飞翔。白苍蝇会被吸引到黄牌上，在那里可以收集它们。使用抽吸器和非常轻柔的抽吸，向每个收集瓶中添加不超过 20 只白蝇。
然后点击小瓶以使苍蝇迷失方向，并用 param 盖住小瓶。为确保病毒成功传播，根据病毒和寄主植物，尝试从病毒感染的植物到健康的植物的 15 到 40 名年轻成虫。其他方案（如耐药性筛选）需要更大的起始人群。
在这种情况下，在需要接种的植物上摇晃被白蝇侵扰的病毒感染的植物。一旦白蝇被放置在受病毒感染的植物上，让它们进食 48 到 72 小时以获得持续传播的病毒。更长的时间通常不会增加以非持续性或精明持续方式传播的病毒的传播率。
对于需要从特定叶子采集的实验，一小时到一天的较短采集访问期就足够了。可以使用夹笼，将笼子设置成可以接触到叶子的底部，并且每个直径为 2.5 厘米的笼子不要使用超过 10 只雌性白蝇，否则传播率会因拥挤而下降。对于植物接种，请根据植物数量选择合适的笼子。
例如，一个植物只需要一个比自身稍大的小笼子，对于多个植物，可以选择较小的 PVC 管、框架笼或较大的铝制框架笼。植物冠层周围的空间越小越好。一旦将白蝇添加到新植物中，接种所需的时间取决于病毒和寄主植物。
与采集一样，传输所需的时间取决于传输方式。非持久传输需要的访问时间比半持久或持久传输短得多。检查粉虱在接种期间是否在探查或摄食。
打开笼子，调查每株植物上一些叶子的底面。对于更长的接种时间。访问期定期轻轻地干扰植物，以促进它们在植物上重新分布。
这将通过对抗白蝇聚集以结束接种期的自然趋势来提高传播率。用两种杀虫剂一个接一个地杀死白蝇。首先施用接触性杀虫剂，快速消灭杀虫皂等成年白蝇。
其次，使用内吸性杀虫剂来终止在接下来的几周内出现的任何白蝇。而任何剩余的成虫排放的干旱或吡嗪都是有效的选择。使用这些程序，可以常规获得 100% 的病毒传播率在筛选测试植物的病毒抗性时必须如此高的传播率，并且在评估化合物干扰病毒传播能力的功效时是可取的。
看完这个视频，你应该对如何饲养白蝇并利用它们来传播植物病毒有一个很好的了解。这些程序可用于研究目的或用于病毒抗性植物的商业开发，或用于测试化合物干扰病毒传播的能力。
概述
本研究聚焦于使用白粉虱（Bemisia tabaci）传播植物病毒。它详细说明了在受控环境中饲养白粉虱的方法，以确保病毒向测试植物的高传播率。
关键研究组成部分
科学领域
- 植物病毒学
- 昆虫媒介管理
- 昆虫学
背景
- 昆虫传播植物病毒涉及昆虫、病毒和植物之间的复杂相互作用。
- 白粉虱是多种经济重要植物病毒的重要媒介。
- 成功的病毒传播需要仔细管理白粉虱种群。
- 病原体和其他昆虫的污染可能会影响实验质量。
研究目的
- 建立有效的饲养白粉虱以进行病毒传播实验的方法。
- 优化测试植物高病毒传播率的条件。
- 展示维持健康白粉虱种群的程序。
使用的方法
- 在受控生长室中建立白粉虱种群。
- 定期将新孵化的成虫转移到测试植物上。
- 监测湿度、温度和光照等环境条件。
- 使用特定的植物品种来支持白粉虱种群和病毒传播。
主要结果
- 通过系统优化，达到了近100%的传播效率。
- 保持清洁条件显著降低了污染风险。
- 建立了具体的白粉虱转移和管理协议。
- 使用年轻成虫白粉虱成功展示了病毒获取和传播。
结论
- 有效的白粉虱饲养和管理对于成功的植物病毒传播研究至关重要。
- 受控的环境条件提高了实验的质量和可靠性。
- 未来的研究可以在这些方法的基础上探索其他植物-病毒-媒介相互作用。
常见问题
Executive Industry Relevance
Establishing reliable whitefly colonies enables consistent plant virus transmission for antiviral compound screening and resistance breeding programs. High-efficiency transmission supports predictive confidence in target validation and mechanistic de-risking of plant-based therapeutic candidates. This method provides a scalable, reproducible system for evaluating virus-host interactions in early discovery workflows.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of virus-host-pathogen interactions to clarify mechanistic pathways in plant virus transmission.
- Operational Value: Supports biological de-risking by providing a controlled vector system for functional target validation.
- Predictive Value: Facilitates portfolio triage through standardized virus inoculation for resistance screening and compound efficacy testing.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated biological systems for downstream antiviral screening with quantifiable transmission readouts.
- Operational Value: Ensures assay standardization and reproducibility through colony maintenance protocols that minimize variability.
- Scalability: Enables platform reuse and scale-up for high-throughput evaluation of chemical inhibitors or resistant cultivars.
Translational & Preclinical Research
- Translational Continuity: Connects discovery-phase virus transmission studies to preclinical evaluation of resistance traits or antiviral compounds.
- Risk-Adjusted Advancement: Supports go/no-go decisions by demonstrating consistent virus delivery across experimental conditions.
- Mechanistic De-risking: Focuses on predictive value in understanding transmission efficiency determinants for antiviral development.
Pipeline & Workflow Integration
Positions whitefly-mediated virus transmission as a discovery-to-preclinical enabling technology for antiviral target validation and resistance mechanism elucidation.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of virus acquisition and inoculation mechanisms through controlled vector exposure.
- Screening: Delivers assay-ready systems with high transmission efficiency for reliable compound or genotype evaluation.
- Analytics: Provides quantitative transmission rate outputs that allow comparison of antiviral efficacy or resistance penetrance.
- Translational Research: Bridges early discovery to preclinical validation by ensuring virus delivery consistency in resistance breeding pipelines.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable vector platform applicable across multiple virus-host systems in agricultural biotechnology.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances predictive confidence in target validation by reducing mechanistic ambiguity in virus transmission studies.
- Operational Value: Delivers standardization, reproducibility, and scalability through defined colony maintenance and transfer protocols.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making and capital efficiency by lowering biological risk in antiviral screening campaigns.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of resistance traits or compounds based on consistent virus challenge data.
Implementation Considerations
- Requires expertise in entomology, plant virology, and sterile technique for colony integrity.
- Depends on controlled growth rooms with precise temperature, humidity, lighting, and ventilation controls.
- Necessitates cross-team standardization of whitefly handling, aspiration, and transfer procedures.
- Involves adaptation considerations for different virus-host combinations and whitefly biotypes.
- Includes practical limitations such as exclusion of pathogens, parasitoids, and competing insects to maintain colony fidelity.
