从刺客臭虫和其他 Heteropteran 昆虫身上采集毒液毒素

虽然亚目翅 (昆虫纲: 半翅目) 中的许多昆虫是有毒的, 但它们的毒液成分和毒液毒素的作用大多是未知的。本议定书描述了利用刺激、骚扰和腺体解剖来收获 heteropteran 毒液以进一步表征的方法。

刺客虫是一组使用毒液来麻痹和预先消化猎物的昆虫。然而，尽管动物毒液作为新药、杀虫剂和科学工具而受到关注，但它们产生的毒素几乎完全没有被描述。造成这种情况的一个原因是，与蜘蛛和蝎子等标志性的有毒节肢动物相比，刺客虫不太为人所知。

另一个原因是，直到最近，关于如何收集它们的毒素的信息还很少。在本视频中，我们将介绍使研究人员能够成功从刺客虫以及相关昆虫（如巨型杀鱼水虫）中收获毒液毒素的方法。方案 1 描述了如何通过电刺激收获毒液。

首先，收集合适的昆虫。成虫和大型若虫最容易相处。喂食后 2 到 7 天使用虫子是理想的，以确保昆虫积累了毒液库存但不会挨饿。

准备一对尖端带有电极的镊子，并将它们连接到电源。理想情况下，该电源应为能够以 5 赫兹提供 5 毫秒脉冲的电刺激器。对于小型或大型 Bug，分别使用 15 到 25 V 之间的峰值电压。

如果没有电刺激器，请使用 5 到 12 伏的恒定电压。用橡皮筋和泡沫平台约束昆虫。将昆虫的喙放入收集管中。

P200 移液器管是大多数刺客虫的理想选择。或者，在收获前可以在尖端添加少量水，以确保最大限度地回收毒液。将导电凝胶涂在电极上，打开电源，然后将带电的镊子涂在昆虫上。

在监测毒液从长鼻中排出的同时，尝试一系列接触点。将毒液储存在冰冻温度下，以避免自体蛋白水解消化。用新的移液管重复电刺激，直到没有更多的毒液。

协议 2 描述了如何通过引发防御性反应来收获毒液。如上所述准备并抑制错误，将长鼻插入收集尖端。轻轻地骚扰虫子以引起防御反应，而不会伤害动物。

有时，简单地束缚动物或将喙插入收集管会引起防御反应，并伴有毒液从喙中排出。如果没有，请轻轻触摸动物的胸部、腿部、腹部，尤其是触角，以引出毒液。在方案 3 中，以本文的书面形式，我们还描述了如何从防御性喷出毒液的物种中收获毒液。

方案 4 描述了如何通过解剖直接从毒液腺中收获毒液。通过暴露于二氧化碳 10 分钟来麻醉动物。将三个针插入后腹部以压住昆虫，而不会刺穿毒腺。

使用微型手术刀在腹部腹侧表面切一个短的中线切口。使用微型剪刀将中线向前延伸到头部，注意只剪断外骨骼，不要损坏内部结构。为了暴露内部结构，从中线切口延伸到昆虫侧面进行多个横向切割。

然后可以将每两个切口之间的腹侧外骨骼向后固定以露出内部结构。使用盐水溶液淹没解剖托盘，直到虫子被淹没，使内部结构漂浮起来，更容易看到。毒腺将表现为半透明的细长结构，延伸到消化道的每一侧。

使用镊子和微型剪刀，小心去除结缔组织和神经组织以及气管，尽量不要破坏消化道或毒腺。主腺因其独特的结构而可识别，具有前叶和后叶，两条导管在肺门处相遇。对于刺客虫，也许还有其他异翅目动物，几乎所有的毒素都储存在主腺的两个叶的管腔中。

因此，在将主腺从气管和结缔组织中释放出来后，可以切断从肺门引出的两条导管，并收集主毒腺。如果还需要副腺，它通常与肠道紧密相对，可以通过从肺门追踪导管来明确识别。无论如何，注意不要过早破坏腺体并将毒液流失到周围的盐水中。

如果要分离主腺的叶，请在从盐水中取出后迅速进行分离，并立即着手收集腺腔的内容物，如书面手稿的步骤 4.6 和 4.7 所述。结果将根据所使用的确切子方案和昆虫种类而有所不同。本视频中介绍的第一个和第二个子方案分别展示了如何通过电刺激和骚扰来收集毒液毒素。

这两种方法通常产生一种浓缩液体，每密耳含有约 50 至 250 毫克蛋白质，以及 100 多种基于蛋白质的成分，包括酶、成孔毒素和肽。这两种方案的主要优点是它们快速、非致命，并且毒液未被腺体组织污染。通过电刺激或骚扰收获的最大缺点是所获得毒液的腺体来源未知，并且所收获的毒液的蛋白质含量可能会有所不同，具体取决于方案。

此外，电刺激和骚扰并非对所有捕食性异翅目物种都有效。在最后一个子方案中，我们展示了如何解剖充血的毒腺以直接收集毒素。这种技术还会产生多种蛋白质的混合物，尽管在这种情况下，毒液毒素可能会显示出对腺体组织的一些污染。

然而，从解剖的腺体中收集毒素的一个优点是腺体起源区室是确切已知的。总之，我们鼓励研究人员选择适合他们研究问题的收获方法。例如，对一个物种内毒液使用的生物学研究将受益于采用多种收获技术。

对于生物勘探研究，根据具体的实验设计，从多个物种收获毒液的单一方法可能更经济。我们希望该视频和随附的书面文章将有助于研究人员从刺客虫和其他异翅目昆虫中收集毒液，这是了解其组成、生物活性和进化的先决条件。