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Methodenartikel

RNA-Interferenz im Ei-Parasitoiden, Trichogramma dendrolimi matsumura

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DOI:

10.3791/66250

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21. November 2023

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Die Manipulation der RNA-Interferenz (RNAi) stellt bei vielen parasitoiden Arten mit geringer Größe, wie z. B. Trichogramma-Wespen , eine gewaltige Herausforderung dar. Diese Studie beschrieb eine effiziente RNAi-Methode in Trichogramma denrolimi. Die vorliegende Methodik bietet ein robustes Modell für die Untersuchung der Genregulation bei Trichogramma-Wespen .

Zusammenfassung

Die Eiparasitoide, Trichogramma spp., sind als wirksame biologische Schädlingsbekämpfungsmittel gegen verschiedene Schmetterlingsschädlinge in Land- und Forstwirtschaft anerkannt. Die unreifen Stadien der Trichogramma-Nachkommen entwickeln sich innerhalb des Wirteis und weisen eine bemerkenswerte Winzigkeit auf (ca. 0,5 mm in der adulten Länge). Die RNA-Interferenz-Methode (RNAi) hat sich als entscheidendes Werkzeug zur Aufklärung von Genfunktionen in zahlreichen Organismen herausgestellt. Die Manipulation von RNAi in bestimmten kleinen parasitoiden Arten wie Trichogramma hat jedoch im Allgemeinen erhebliche Herausforderungen mit sich gebracht. In dieser Studie stellen wir eine effiziente RNAi-Methode in Trichogramma denrolimi vor. Das skizzierte Verfahren umfasst die Gewinnung und Isolierung einzelner T. dendrolimi-Proben aus Wirtseiern, das Design und die Synthese von doppelsträngiger RNA (dsRNA), die In-vitro-Transplantation und Kultivierung von T. dendrolimi-Puppen , die Mikroinjektion von dsRNA und die anschließende Beurteilung des Zielgen-Knockdowns durch RT-qPCR-Analyse. Diese Studie liefert ein umfassendes, visuell detailliertes Verfahren zur Durchführung von RNAi-Experimenten in T. dendrolimi und ermöglicht es den Forschern, die Genregulation in dieser Art zu untersuchen. Darüber hinaus ist diese Methodik mit geringfügigen Anpassungen für RNAi-Studien oder Mikroinjektionen in anderen Trichogramma-Arten anpassbar, was sie zu einer wertvollen Referenz für die Durchführung von RNAi-Experimenten an anderen endoparasitären Arten macht.

Einleitung

Trichogramma spp. sind eine Gruppe von Eiparasitoiden, die als hocheffiziente biologische Bekämpfungsmittel gegen ein breites Spektrum von Lepidoptera-Schädlingen in land- und forstwirtschaftlichen Ökosystemen weltweit eingesetzt wurden 1,2,3,4. Die Anwendung von Trichogramma aus Massenzucht bietet einen umweltfreundlichen Ansatz für die nachhaltige Bekämpfung von Schädlingen 5,6,7. Das Verständnis der Molekularbiologie von Tri....

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Protokoll

HINWEIS: In der Materialtabelle finden Sie Details zu allen Materialien, Instrumenten, Software und Reagenzien, die in diesem Protokoll verwendet werden.

1. Sammlung und Pflege von Insektenkulturen

  1. Kleben Sie eine Gruppe von ~5.000 Eiern Corcyra cephalonica (Stainton) auf eine 9 cm x 16 cm große Karte mit einer 1:5 (v/v) Lösung aus Gummi arabicum-Pulver und Wasser25,26.
    HINWEIS: Vermeiden Sie es, zu viele Wirtseier an der Karte anzubringen, da die Überfüllung sie für nachfolgende Transfer- und Seziervorgänge unpraktisch macht.<....

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Ergebnisse

Die Emergenzrate von T. denrolimi-Puppen , denen dsFerhch injiziert wurde, war signifikant niedriger als die von denjenigen, denen dsGFP injiziert wurde, oder derjenigen, denen dsGFP injiziert wurde (Tabelle 1). Unter den geschlüpften Wespen entwickelten 51,85 % der T. denrolimi-Wespen , die dsFerhch ausgesetzt waren, deformierte kleine Flügel. Die deformierten Wespen wurden bei den Wespen, denends GFP injiziert wurde, oder ohne Injektion nicht beobac.......

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Diskussion

Trichogramma-Wespen sind als wirksame biologische Bekämpfungsmittel anerkannt, die speziell auf eine Reihe von Lepidoptera-Schädlingen in der Land- und Forstwirtschaft abzielen1. Diese winzigen Wespen durchlaufen ihre unreifen Stadien im Wirtsei, eine Eigenschaft, die bei der Durchführung von RNAi-Experimenten eine Herausforderung darstellt 5,18. Diese Studie bietet einen umfassenden visuellen Leitfaden für die Durchführung von RN.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass sie keine Interessenkonflikte haben.

Danksagungen

Diese Forschung wurde von den Projekten der National Natural Science Foundation of China (32172476, 32102275), dem Agricultural Science and Technology Innovation Program (CAAS-ZDRW202203, CAAS-ZDRW202108) und Central Funds Guiding the Local Science and Technology Development (XZ202301YD0042C) finanziert.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
2x ES Taq MasterMix (Farbstoff)Cowin Biotech, ChinaCW0690HZur Amplifikation der dsRNA-Sequenzen
20x PBS Puffer, DEPC-behandelt (7.2-7.6)Sangon Biotech, ChinaB540627-0500Zur Verdünnung von dsRNA-Agarstreifen
Shishi Globe Agar Industries Co.,Ltd, Chinan/aZur Herstellung
von Kulturmedium Ampicillin-NatriumSangon Biotech, ChinaA610028Herstellung Nährmedium
Bioer Metallbad mit konstanter Temperatur BIOER, ChinaMB-102Zur Synthese von dsRNA
Kapillaren aus Borosilikatglas WPI, USA1B100-4Zum Ziehen einer Kapillarglasnadel
Reinigungsbank Airtech, ChinaSW-CJ-1FDZur Extraktion
von doppelt destilliertem RNA-WasserSangon Biotech, ChinaA500197-0500Zur Verdünnung der cDNA-Umweltprüfkammer
 Panasonic, JapanMLR-352H-PCZur Kultur T. denrolimi
Eppendorf Centrifuge Eppendrof, Deutschland5418RZur Speicherung des RNA-Gehalts
Eppendorf FemtoJet 4iEppendrof, DeutschlandFemtoJet 4iZur Injektion von T. denrolimi
Eppendorf Kühlzentrifuge Eppendrof, Deutschland5810RZentrifuge
Ethanollösung (75%, RNase-frei)Aladdin, ChinaM052131-500mlZur Extraktion
von RNA Gel ExtraktionskitOmega, USAD25000-02Zur Extraktion von cDNA
GUM Arabicum Solarbio, ChinaCG5991-500gZur Herstellung von
Eikarte Isopropyl AlkoholAladdin, China80109218Zur Extraktion von RNA
Laserbasierter Mikropipettenabzieher SUTTER, USAP-2000Zum Ziehen von Kapillarglasnadeln
Microloader Eppendrof, Deutschland20 & Mikro; LZum Laden von dsRNA
Mehrproben-Gewebeschleifer LICHEN, ChinaLC-TG-24Zum Schleifen von T. denrolimi
Nadelschleifer SUTTER, USABV-10-EZum Schleifen von Kapillarglasnadeln
Nukleasefreies WasserSangon Biotech, ChinaZum Verdünnen von RNA
OLYMPUS MikroskopOLYMPUS, JapanXZX16Zum Beobachten von T. denrolimi
PCR-Gerät Bio-rad, USAS-1000Für die DNA-Amplifikation
PowerPac BasicBio-rad, USAPowerPacTM BasicZum Nachweis der Qualität von dsRNA 
Primer von dsGFP (Forward)[TAATACGACTCACTATAGGG]
ACAAACCAAGGCAAGTAATA
Primer von dsGFP (Reverse)[TAATACGACTCACTATAGGG]
CAGAGGCATCTTCAACG
Primer von Ferhch für qPCR (Forward)TGAAGAGATTCTGGTTCTGCT
Primer von Ferhch für qPCR ( Reverse)CTGTAGGAACATCAGCAGGCTT
Primer von Ferhch for RNAi (Reverse)[TAATACGACTCACTATAGGG]AG
TAGCCATCATCTTTCC
Primer von Ferhch for RNAi(Forward)[TAATACGACTCACTATAGGG]
ACACTGTCAATCGTCCTG
Primer von FoxO for qPCR (Forward)CTACGCCGATCTCATAACGC
Primer of FoxO für qPCR (Reverse)TGCTGTCGCCTTGTCCT
PrimeScript RT Reagenzkit mit gDNA Eraser (Perfect Real Time)TaKaRa, JapanRR047A
Quantitative Real-time PCR Bio-rad, USACFX 96 TouchZur Durchführung einer reversen Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR)
Real-time PCR (TaqMan) Primer und Sonden Design Toolhttps://www.genscript.com/tools/real-time-pcr-taqman-primer-design-tool/
T7 RiBoMAX Express RNAi SystemPromega, USAP1700Zur Synthese von dsRNA   in vitro 
TB Grün Premix Ex TaqTM figure-materials-1 (bis RnaseH Plus)TaKaRa, JapanRR820AZur Durchführung von RT-qPCR
TrichlormethanKESHI, ChinaGB/T682-2002Zur Extraktion
von RNA TRIzol ReagenzAmbion, USA15596018Zur Extraktion des Gesamt-RNA-Gehalts aus Proben
Ultra-Tiefkühlschrank Thermo, USAForma 911

Referenzen

  1. Zang, L. S., Wang, S., Zhang, F., Desneux, N. Biological control with Trichogramma in China: History, present status and perspectives. Annu Rev Entomol. 66, 463-484 (2020).
  2. Zhou, J. C., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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