2016年10月1日
地中海果蝇 Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae) 是一种世界性的农业害虫。更深入地了解其生物学特性是控制麦蝇种群从而减少经济影响的关键。胚胎显微注射是允许该物种进行种系转化和反向遗传学研究的基本工具。
该程序的总体目标是将核酸输送到重要的农业害虫 Ceratitis Capitata 的胚胎中,以最终扩展其控制的工具箱。该方法有助于在功能上校正固定生物体中的基因,并产生转基因菌株。该技术的主要优点是注射了非常少量的核酸即可达到所需的效果。
将蝇群的所有生命阶段保持在 25 摄氏度,湿度为 65%,12 小时的光/暗光周期,光相从上午 8 点开始。将海绵条插入笼子底部的一个小开口,通过毛细管作用为苍蝇提供水。你建立一个 6 升的笼子,装载一个 1, 500 到 2, 000 只蛹。
对于食物,在笼子里装入约 45 克 1 到 10 的酵母和糖混合物。要收集鸡蛋,请在笼子下方放置一个装满水的盘子。雌性会通过网眼产卵,然后卵会聚集在水中。
因为处女雌性可以卵子假设,所以要等到苍蝇至少一周大,然后再收集卵子,确保卵子都受精。要收集鸡蛋,请用细过滤器过滤水。然后使用巴氏移液器,将鸡蛋转移到装有约 0.5 升标准幼虫食物的塑料盒中。
如果产卵不足,则将成人食物的酵母含量提高至 25%将每个盒子放入透明容器中,其中含有一层麸皮以利于化蛹。用网盖盖住容器,让空气流通。大约 10 天后,检查跳入麸皮层进行化蛹的第三龄幼虫。
找到后,准备在接下来的几天检查蛹。要收集蛹,请使用软刷将它们从容器中扫起。最初,将蛹收集在一个小杯子里。
收集完成后,将蛹转移到新的成虫笼中。成虫应该在大约 10 天内出现。对于显微注射,请提前准备好载玻片。
将一条 2 厘米长的双面胶带贴在载玻片上,并用瓷笔标记边缘,为保持胚胎水分的油层做一堵墙。要收集新鲜产下的胚胎,让年轻的受精雌性在新托盘上产卵 30 分钟,然后收集胚胎。要从胚胎中取出绒毛膜,请将过滤器和鸡蛋浸入市售的 50% 漂白剂溶液中 5 秒钟。
不要过度漂白胚胎至关重要。立即将过滤器小心地浸入干净的超纯水中清洗漂白的胚胎。至少执行此作四次。
然后,将过滤器保存在透明的超纯水中,并在两小时内注射胚胎。接下来,使用细画笔收集大约 50 个胚胎并将它们放在浸有水的黑色滤纸盘上。在解剖立体显微镜下,将胚胎排在准备好的显微镜载玻片的双面胶带上。
将所有胚胎朝向同一方向。小心作胚胎很重要,因为用油漆刷刺穿胚胎膜可能会造成损害,从而降低胚胎的存活率。现在用一层氯三氟乙烯油覆盖胚胎。
油应包含在瓷器标记边界内。不要溢出边界。使用微量移液器,以每微升 1 至 2 微克的剂量向注射针头中加入几微升核酸溶液。
然后,将针头连接到显微注射装置,并将其设置为以 800 百帕和背压 150 百帕提供半秒注射。注射时,使用脚踏板触发器并使用微型纵器控制针头,同时使用载物台控件移动载玻片。确认注射团注已正确弹出,然后将针头与行中第一个胚胎的后极对齐。
通过移动载物台,将针头插入胚胎并注射核酸推注。注射的液体会引起内部压力的增加,导致胚胎轻微移动。松开踏板,立即但轻轻地从胚胎中取出针头。
注射部位会有一点细胞质渗漏。这是正常的。如果胚胎因注射而爆裂,则让胚胎干燥几分钟,然后再用油覆盖它们。
注射后,将载玻片转移到培养皿中。将一盘滤纸放入培养皿的盖子中。用水浸泡过滤器,并用石蜡膜封闭培养皿。
在 25 摄氏度下孵育腔室。注射后两天,全天多次检查载玻片是否有孵化的幼虫。在油中寻找幼虫,并使用细画笔将它们转移到装有胡萝卜幼虫食物的培养皿中。
每个培养皿最多可装载 200 只幼虫。幼虫不能在油中存活很长时间,因此请经常搜索。在盖子大部分关闭的情况下孵育幼虫,这样仍然有气流流向幼虫。
每天检查培养皿,一周后准备将培养皿放入装有麸皮的容器中收集幼虫。收集蛹,不久之后期待它们出现。后来用二氧化碳麻醉孵化的成虫,并检查它们是否有转化。
当筛选出来时,那种动员方法可能很关键。Medfly 成虫可以使用冰或 CO2 进行麻醉,但长时间接触可能会降低其他物种的存活率。使用 DS red wide 滤光片检查是否存在红色荧光。
或使用 EYFP 滤光片检查绿色荧光。将转化的个体转移到一个带有异性野生型成虫的小笼子中,以建立杂合菌株。在一项实验中,使用双菌株 RNA 沉默 inx5 基因表达。
未注射对照的成年种系似乎如预期的那样正常,而接受治疗的个体则表现出睾丸和卵巢发育不全。对两性个体腹部 inx5 转录本丰度的定量证实,与对照相比,该基因的表达显着降低。在第二个实验中,使用 β-2 微管蛋白启动子生成两个带有标记精子的菌株,以驱动不同的荧光标记物。
转基因雄性在体内和睾丸中表现出明显的荧光模式。通过该视频,我们提供了用于将核酸饲养和显微注射到麦果胚胎中的优化方案。一旦掌握,在 8 小时的工作日内最多可以注射 1, 000 个胚胎。
按照此程序,可以执行其他金属,如 thy-lino-crisp-er、cas-min-eta-geno-meta-tine 来开发新一代的麦蝇菌株。
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地中海实蝇(medfly),学名Ceratitis capitata,是一种重要的农业害虫。本文介绍了一种将核酸导入地中海实蝇胚胎的方法,以增强对其的防控策略。
对地中海实蝇(Ceratitis capitata)胚胎进行核酸显微注射,可实现基因功能研究和转基因品系开发中的直接遗传操作。该技术对于降低生物靶标风险、加速创制用于害虫防控策略的遗传修饰品系至关重要。该方法支持从基础生物学发现到应用型农业生物技术的转化连续性,对科研与田间应用流程均具有重要影响。
这种胚胎显微注射方法在农业生物技术研究流程中连接了早期发现、靶点验证和转化研究。