Name: 使用人工饲料实验测试蚜虫的尼古丁公差 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2008-05-14T16:17:00.000+00:00
Duration: 6 min 19 s
Description: 了解人工饲料实验测试蚜虫尼古丁耐受性的方法，比较烟草适应型与非适应型蚜虫品系的生存差异。该研究揭示植物次生代谢物与昆虫适应性机制，为害虫防治策略提供科学依据。

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在本实验中，将4只成年蚜虫置于一个小塑料杯内。杯口覆盖两层拉伸的Parafilm，通过移液将液体饲料注入其间供蚜虫取食。取食3天后，通过统计每只杯中的成虫和幼虫数量，比较含不同浓度尼古丁的饲料与对照饲料的毒性差异。
<ol>
<li>配制含有蔗糖和20种氨基酸的溶液。蚜虫可以依赖该人工饲料存活至少1周，并保持正常繁殖水平。人工饲料的具体配方请参见所附文件。</li>
<li>将1 mL该饲料分装至6个不同的离心管中，每个离心管内已含有不同浓度的尼古丁，浓度范围为0–500 µM，并根据所用尼古丁浓度进行标记。</li>
<li>选取4只蚜虫（红色或绿色均可），放入上述实验杯中。</li>
<li>选择蚜虫时，应确保其年龄一致。通常选择体型和颜色相近的个体（红色蚜虫随着年龄增长颜色会变深）。</li>
<li>用一层Parafilm封住杯口。将饲料夹在两层Parafilm之间：先将第二层Parafilm在杯口边缘部分拉伸覆盖，然后将液态饲料加在两层之间，再将顶层完全密封。</li>
<li>将这些实验杯置于昆虫饲养室的光照条件下，保持长日照光周期培养3天，之后即可收集实验数据。</li>
</ol>
有关本方案以及植物对昆虫食草动物的免疫反应的更多信息，请访问<a href="http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.arplant.59.032607.092825" target="_blank">《植物生物学年度评论》</a>。

作者无任何利益冲突需要披露。

利用人工饲料实验检测蚜虫对尼古丁的耐受性

Testing Nicotine Tolerance in Aphids Using an Artificial Diet Experiment

植物在应对昆虫取食时，可能会上调多种不同次生代谢物的产生。其中一种代谢物——尼古丁，以其杀虫特性而广为人知。烟草植物在遭受植食性昆虫啃食时的一种反应是增加这种神经毒性生物碱的合成。本文将演示如何设计一个实验，以探究适应烟草的绿色桃蚜（Myzus persicae）品系是否比那些在田间不侵染烟草的品系更能耐受更高浓度的尼古丁。

本视频展示了一种检测尼古丁对两种蚜虫耐受性的实验方法，其中一种蚜虫侵害田间烟草植株，另一种则不侵害烟草植株。

植物可能会在昆虫取食的刺激下上调多种不同次生代谢产物的合成。其中一种代谢产物是尼古丁，其已知具有……

植物可能会上调许多不同次生代谢物的产生以响应昆虫的摄食。烟草植物对食草动物没有被昆虫攻击的一种反应是使用尼古丁增加神经毒性生物碱尼古丁的产生。例如，我将演示如何设置实验来评估植物次生代谢物对蚜虫的毒性。绿桃蚜虫 MiSiS persky 的某些谱系已经适应了专门种植烟草。在这里，我们假设这些烟草适应谱系比非适应性谱系对尼古丁的耐药性更高。大家好，我是 John Ramsey。我是 Bo Thompson 植物研究所 George Jander 实验室的研究生。今天，我将向您展示一种测量植物代谢物对蚜虫毒性的程序。该程序包括准备感兴趣的植物代谢物的人工饮食。在这种情况下，以不同浓度添加尼古丁，将蚜虫关在笼子里，使它们以这种饮食为食，并在几天后计算蚜虫的数量，以测量不同浓度尼古丁的存活率和繁殖力。那么让我们开始吧。随着实验。我们可以在人工饮食中饲养蚜虫，利用它们的喂养方式，它们将特殊的 S 型插入植物脉管系统并食用流液饮食。我们准备了一种流质饮食，类似于 A 遇到的流质饮食，以由蔗糖和氨基酸组成的植物为食。然后我们添加不同浓度的植物代谢物。我们对测定尼古丁的毒性感兴趣，在本例中为尼古丁。在这个实验中，四只成年蚜虫被封闭在一个小塑料杯中。三天后，它们从液体饮食中吸取，吸管在杯子顶部的两层生物膜之间吸取。通过计算每个杯子中的成虫和幼虫蚜虫，将含有不同浓度尼古丁的饮食的摄食毒性与对照饮食进行比较。现在是时候准备实验性饮食了。我这里有蔗糖和 20 种氨基酸的溶液。蚜虫可以在这种饮食中存活和正常繁殖至少一周。现在我已经将这种饮食分装成一毫升，在这些芬多管中含有从 0 到 500 微摩尔的尼古丁浓度的 Alec Watts，然后选择红色或绿色的四只蚜虫并放入这些实验杯中。使用画笔巧妙地将蚜虫从叶子上取下并放入实验杯中。选择蚜虫时，选择相同一般大小和颜色较深的蚜虫的昆虫很重要，例如这种昆虫可能更老，不适合本实验。然后，我将第一层 phim 拉伸到杯子顶部以容纳蚜虫。接下来，我将 100 微升流质饮食分装在两个副成型层之间，然后拉伸第二个副成型层，将其固定在杯子的边缘。我戳了这些气孔，以确保整个实验中有良好的气流，我将这个杯子放在这个试管架上，放在昆虫室的架子上，在灯光下长时间拍照。因此，在这里，我们可以查看一个实验的结果，这是我三天前设置的，其方式与我刚刚演示的实验相同。我有一杯，绿色和红色蚜虫分别在零微摩尔、10 微摩尔、100 微摩尔和 1000 微摩尔或 1 毫摩尔尼古丁饮食中。你可以看到，对于控制饮食零微摩尔尼古丁，红色和绿色蚜虫都在存活和繁殖。同样，在 10 微摩尔饮食中，我们有大量的红蚜虫后代。我们仍然有绿色的成虫，但它们的后代并不多。因此，他们可能会感受到尼古丁的影响，即使是低至 10 微摩尔的浓度。在这里，在百微摩尔尼古丁饮食中没有存活的成年绿色蚜虫，但红色蚜虫在与对照相同的水平上存活和繁殖。您可以在含有 1000 微摩尔尼古丁的饮食中看到。绿色和红色蚜虫都无法生存。因此，基于此，我们可以考虑允许红色 MiSiS 谱系在田间感染烟草的适应之一的可能性是增强的尼古丁解毒能力。我们刚刚向您展示了如何设置一个实验，使用人工饮食来测量植物次生代谢物对蚜虫的毒性。在进行这些实验时，重要的是要记住选择不仅大小和颜色相同，而且来自处于相似发育阶段的植物的昆虫。就是这样。感谢您的观看，祝您的实验好运。

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使用人工饲料实验测试蚜虫的尼古丁公差

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