Name: Aufzucht von Axenic Delia antiqua mit halbfermentiertem sterilem Futter (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-12-22T14:55:00.000+00:00
Duration: 5 min 58 s
Description: Lernen Sie die Aufzucht von axenischen Delia antiqua mit halbfermentiertem sterilem Futter. Diese Methode eliminiert Darmbakterien ohne Nebenwirkungen und ermöglicht die Untersuchung mikrobieller Interaktionen.

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Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China (32272530), dem New Twenty Policies for University in Jinan Project (2021GXRC040), Major Scientific and Technological Innovation Projects in Shandong Province (2021TZXD002) und dem Science and Education Integration Project der Qilu University of Technology (2022PYI009, 2022PY016, 2022PT105) unterstützt.

D. antiqua werden aus dem Feld von Fanzhen, Taian, gewonnen.
1. Zubereitung von sterilen Diäten
<ol><li>Die äußeren Schichten der Frühlingszwiebeln abziehen und die grünen Blätter wegwerfen. Bewahren Sie den weißen Teil der Frühlingszwiebeln auf (Abbildung 1A) und waschen Sie ihn mit sterilem Wasser, wobei der Spülvorgang dreimal wiederholt wird. Den weißen Teil der Frühlingszwiebeln mit einer Schere (siehe Materialtabelle) in 1-2 cm große, gewürfelte Stücke schneiden, die mit 75 %iger EtOH-Lösung (siehe Schritt 2.5) sterilisiert wurden, um sie später zu verwenden.</li>
	<li>50 g der gewürfelten Frühlingszwiebeln abwiegen und in eine Küchenmaschine geben (siehe Materialtabelle). Fügen Sie 50 ml sterilisiertes Wasser hinzu und mahlen Sie sie fünfmal für jeweils 2 Minuten. Alle gewürfelten Frühlingszwiebeln sollten zu einer pastösen Konsistenz gemahlen werden (Abbildung 2A).</li>
	<li>Verwenden Sie eine Pinzette, um 10 Stück 3. Larven von D. antiqua in ein 10-ml-Zentrifugenröhrchen mit 10 ml 1x PBS zu geben und sie mit einem Einweg-Mahlstößel (siehe Materialtabelle) etwa 5 Minuten lang zu zerkleinern, um eine Larvenmahlflüssigkeit zu erhalten.</li>
	<li>Gießen Sie die pastöse Frühlingszwiebelflüssigkeit und die Larvenmahlflüssigkeit in einen sauberen 500-ml-Kolben (siehe Materialtabelle). Die konische Kolbenmündung wird mit zwei Lagen transparenter Siegelfolie umwickelt und dann in einen Schüttelinkubator (siehe Werkstofftabelle) gestellt, wo die Gärung bei 25 °C und 180 U/min 12 h lang erfolgt (Abbildung 2B).</li>
	<li>Schneiden Sie mit einer Schere sieben Lagen quadratische Gaze mit 10 cm Seitenlänge (keine Sterilität erforderlich) aus und stapeln Sie sie zu einem einfachen Filtergerät zusammen. Gießen Sie die fermentierte Frühlingszwiebelflüssigkeit langsam auf die Gaze und drücken Sie die gefilterte Flüssigkeit in einen neuen 500-ml-Konuskolben aus. Die restlichen Frühlingszwiebelreste zur späteren Verwendung in Alufolie auf der Gaze einwickeln.</li>
	<li>Das im vorherigen Schritt gewonnene Filtrat wird mit einer Vakuumpumpe (siehe Materialtabelle) und einem Buchner-Trichter filtriert. Geben Sie das mit deionisiertem Wasser benetzte Filterpapier auf den Büchner-Trichter, gießen Sie dann das Filtrat und führen Sie eine Saugfiltration dreimal mit unterschiedlichem Filterpapier durch. Das endgültige Filtrat wird im 500-ml-Konuskolben aufgefangen.</li>
	<li>Führen Sie eine weitere Filtration mit einer 0,22 μM-Filterflasche und einer Vakuumpumpe durch. Schrauben Sie den Deckel des Saugfilterkolbens zur weiteren Verwendung in eine ultrareine Bank (siehe Materialtabelle). Zu diesem Zeitpunkt erhält man den fermentierten Frühlingszwiebelrückstand und das Filtrat (Abbildung 2C). HINWEIS: Die aus diesem Schritt gewonnene gefilterte Flüssigkeit ist steril. (0,22 μM Filterflasche ist ein steriles Vakuumfiltrationssystem zur Sterilisation des Filtrats).</li>
	<li>Wiederholen Sie die vorherigen Schritte, um unfermentierte Frühlingszwiebelreste und Filtrat zu erhalten. Hier besteht der Unterschied darin, dass die Fermentation nicht benötigt wird.</li>
	<li>0,24 g Cholinchlorid und 0,56 g L-Ascorbinsäure (siehe Materialtabelle) werden in ein 10-ml-Zentrifugenröhrchen eingewogen. Fügen Sie 3 ml deionisiertes Wasser hinzu und schütteln Sie es kräftig, bis sie sich vollständig aufgelöst haben. Verwenden Sie in der ultrareinen Bank eine neue 5-ml-Spritze und setzen Sie drei 0,22-μM-Spritzenvorsatzfilter (siehe Materialtabelle) auf, um die Lösung zu sterilisieren, und geben Sie sie zur späteren Verwendung in ein steriles 10-ml-Zentrifugenröhrchen. HINWEIS: Cholinchlorid ist ein essentieller Neurotransmitter für das Wachstum von Insekten, während L-Ascorbinsäure als Konservierungsmittel wirkt.</li>
	<li>2 g Agar-Agar-Pulver und 6 g TSB (siehe Materialtabelle) abwiegen und in einen 500-ml-Konuskolben füllen. Fügen Sie dann 100 ml deionisiertes Wasser hinzu, um das Nährmedium herzustellen. Nachdem Sie den Glasstab mit deionisiertem Wasser gespült haben, rühren Sie damit die Mischung um, bis sie gut vermischt ist. Anschließend wird der Konuskolben mit zwei Schichten transparenter Siegelfolie verschlossen.</li>
	<li>Die fermentierten Frühlingszwiebeln und unfermentierten Frühlingszwiebeln (siehe Schritt 1.5 und 1.8) werden in Aluminiumfolie eingewickelt und zusammen mit dem Nährmedium in einem Autoklaven bei 121 °C für 20 min sterilisiert.</li>
	<li>Gießen Sie in der ultrareinen Bank das sterilisierte Cholinchlorid, die L-Ascorbinsäure und das sterile Filtrat in das Nährmedium und schwenken Sie es vorsichtig, um sie gründlich zu mischen. Zum Schluss die fermentierten und unfermentierten Frühlingszwiebeln hinzufügen und kräftig mit der Hand schütteln, um die sterilen Diäten zu erhalten. Gießen Sie die Diäten schräg in die 50-ml-Zentrifugenröhrchen (steril; Entlüftungskappe mit einer hydrophoben 0,22 μM PVDF-Membran) (siehe Materialtabelle) (Abbildung 2D). HINWEIS: Nach der Sterilisation sollte die Temperatur des Nährmediums zwischen 65 und 80 °C gehalten werden, um ein schnelles Abkühlen und Erstarren bei der Zugabe von Frühlingszwiebeln oder anderen Zutaten zu verhindern. Gießen Sie außerdem in jedes Röhrchen etwa 10-15 ml Diäten. Sobald sich die Diäten verfestigt haben, lagern Sie die Röhrchen im Kühlschrank bei 4 °C, wenn sie nicht sofort verwendet werden.</li>
</ol>2. Erwerb von axenischen Eizellen
<ol><li>Laboraufzuchtsystem für D. antiqua
	<ol><li>Stellen Sie einen Aufzuchtkäfig in einen 25 °C warmen, intern LED-beleuchteten Inkubator (24 Stunden pro Zyklus, das Verhältnis von hell zu dunkel beträgt 16:8), um männliche und weibliche erwachsene Tiere aufzuziehen, damit sie sich paaren und Eier legen können. Füllen Sie den Wasserspender (Abbildung 1B) mit Wasser und verschließen Sie ihn mit angefeuchteter Watte, um Wasser für die Erwachsenen bereitzustellen.</li>
		<li>Setzen Sie vier 35 mm x 12 mm große Petrischalenböden in einen 94 mm x 16 mm großen Petrischalendeckel. Befeuchten Sie Watte mit ionisiertem Wasser und legen Sie dann feuchte Watte auf zwei der Petrischalenböden und geben Sie einen Esslöffel Saccharose auf die Watte.</li>
		<li>Füllen Sie die beiden anderen Petrischalenböden mit zwei Esslöffeln Saccharose und Hefeextrakt (siehe Materialtabelle), die den erwachsenen Insekten als Nahrung dienen (Abbildung 1C). HINWEIS: Die in Schritt 2.1.2 und 2.1.3 genannten Saccharose- und Hefeextrakte müssen nicht sterilisiert werden.</li>
		<li>Legen Sie einen 94 mm x 16 mm großen Petrischale-Boden mit angefeuchtetem Sand und einem Stück unwurzelnder, geschälter Knoblauchzehe (Abbildung 1D) in den Fliegenkäfig, um die Eier zu sammeln. Das Weibchen wird vom Geruch des Knoblauchs angezogen und legt Eier um ihn herum.</li>
	</ol></li>
	<li>Entnahme von Eiern<ol><li>Nehmen Sie das Eiablagegerät, eine 94 mm x 16 mm große Petrischale mit Sand und Knoblauch (Schritt 2.14), aus dem Käfig. Gießen Sie den Sand zusammen mit dem Knoblauch in einen 500-ml-Becher und spülen Sie die restlichen Eier mit Leitungswasser aus dem Knoblauch in den Becher. Zu diesem Zeitpunkt schwimmen die Eier im Wasser.</li>
		<li>Nehmen Sie ein Sieb mit 100 Maschen (siehe Materialtabelle) und befeuchten Sie es mit Leitungswasser. Dann das Wasser mit den schwimmenden Eiern aus dem Becherglas auf das Sieb gießen. Die Eier bleiben auf dem Sieb.</li>
		<li>Nachdem die Eier auf dem Sieb auf natürliche Weise getrocknet sind, die Eier mit einer Bürste vorsichtig auf eine Petrischale kehren.</li>
	</ol></li>
	<li>Spülen Sie am ersten Tag das Eiablagegerät, um die Eizellen ohne Desinfektion oder Sterilisation zu sammeln. Am zweiten Tag um vier Uhr nachmittags spülen Sie die Eier erneut aus und sammeln Sie sie ein, indem Sie sie mit klarem Wasser sieben. HINWEIS: Das Sammeln der Eizellen am zweiten Tag dient dazu, eine gleichmäßige Wachstumsrate in den folgenden Phasen zu gewährleisten. Vier Uhr nachmittags ist der Höhepunkt der Eiablage für D. antiqua. Daher ist es ideal, die Eier zu diesem Zeitpunkt zu sammeln.</li>
	<li>Geben Sie die gesammelten Eier auf ein steriles Zellsieb (siehe Materialtabelle) in der Reinstbank (Abbildung 3A).</li>
	<li>Bereiten Sie die Lösung für die Eizellsterilisation vor<ol><li>Nehmen Sie 5 ml 5,2 % NaClO (siehe Materialtabelle) und überführen Sie es in einen sterilisierten 250-ml-Konuskolben. Fügen Sie 95 ml sterilisiertes Wasser hinzu, um ein Gesamtvolumen von 100 ml zu erhalten, was zu einer 0,26%igen NaClO-Lösung führt.</li>
		<li>Zur Herstellung einer 75%igen EtOH-Lösung werden 75 ml 99,7 %ige EtOH entnommen und in einen sterilisierten 250-ml-Konuskolben überführt. Fügen Sie 25 ml sterilisiertes Wasser hinzu, um ein Gesamtvolumen von 100 ml zu erhalten, was zu einer 75%igen EtOH-Lösung führt.</li>
	</ol></li>
	<li>Gießen Sie 30 ml NaClO in eine Petrischale und gießen Sie 30 ml EtOH in eine andere Petrischale. Das in Schritt 2.4 erwähnte Zellsieb mit den Eiern in die NaClO-Schüssel geben. Weichen Sie es 0,5 Minuten lang in der 0,26%igen NaClO-Lösung ein. Anschließend wird das Sieb in die EtOH-haltige Schale gegeben und weitere 0,5 min in der 75%igen EtOH-Lösung eingeweicht.</li>
	<li>Wiederholen Sie diesen Vorgang dreimal und wechseln Sie alle 0,5 Minuten zwischen 0,26 % NaClO und 75 % EtOH ab. Danach werden axenische Eizellen gewonnen. Zu diesem Zeitpunkt sollte das Sieb mit den Eiern in EtOH getaucht werden. HINWEIS: Um eine gründliche Sterilisation zu gewährleisten, verwenden Sie eine 1-ml-Pipette, um NaClO und EtOH abzusaugen und die Eier zu dispergieren. Wiederholen Sie den Spülvorgang mehrmals. Dieser Schritt reinigt die Oberfläche der Eier weiter von Restbakterien und Verunreinigungen und sorgt für eine saubere und sterile Oberfläche.</li>
</ol>3. Aufzucht axenischer Larven
<ol><li>Um die sterilisierten Eizellen zu übertragen, verwenden Sie eine Schere, die mit einer Alkohollampe sterilisiert wurde, um die Endspitze einer 1-ml-Pipette abzuschneiden (Abbildung 3B). Achten Sie darauf, dass die Endöffnung der geschnittenen Pipette größer als der Durchmesser der Eier ist (ca. 2 mm). Verwenden Sie dann die Pipette, um die Eier aus der EtOH-Lösung (Eier zusammen mit der Lösung) (Abbildung 3C) in ein Zentrifugenröhrchen mit den sterilen Diäten zu übertragen, und jedes Röhrchen sollte etwa 20-50 Eier enthalten (Abbildung 3D). Wiederholen Sie diesen Vorgang, bis alle Eizellen übertragen wurden. HINWEIS: Der Durchmesser der Pipettenspitze sollte so groß wie möglich sein, um zu vermeiden, dass die Eier während des Transfers zerbrechen, was zu ihrem Tod führen könnte.</li>
	<li>Verwenden Sie eine Pipette, um überschüssiges Ethanol aus dem Röhrchen zu entfernen. Legen Sie das Zentrifugenröhrchen mit Deckeln verschlossen in einen selbstverschließenden Beutel und legen Sie ein Stück Watte an die Öffnung des Beutels, um eine Luftzirkulation zu ermöglichen. Zum Schluss wird der Beutel zur Beobachtung und Kultivierung in einen 25 °C warmen Inkubator (relative Luftfeuchtigkeit: 50%-70%; Photoperiode: 16 h Licht: 8 h dunkel) gelegt.</li>
	<li>Etwa drei Tage später schlüpfen die axenischen Eier in der Nahrung (Abbildung 4A). Die geschlüpften Larven werden aktiv sein und die Oberfläche der sterilen Nahrung wird nicht mehr glatt sein. Die Larven fangen an, sich von der Nahrung zu ernähren.</li>
	<li>Beobachte die Larven weiter, bis sie das Stadium der 2. Larve erreicht haben. Beobachten Sie ihr Wachstum und ihre Entwicklung während dieser Zeit.</li>
	<li>Nach 9-12 Tagen haben sich mehr als 80 % der Eier zu 3. Larven entwickelt (Abbildung 4B). Dies deutet auf ein erfolgreiches Wachstum und eine erfolgreiche Entwicklung der Larven hin.</li>
</ol>4. Validierung axenischer Larven mit kulturabhängigen Assays
<ol><li>Wählen Sie nach dem Zufallsprinzip drei axenische 3. Instar-Larven aus dem Zentrifugenröhrchen aus.</li>
	<li>Legen Sie die Larven zur Reinigung in eine 94 mm x 16 mm große Petrischale mit 75%igem Alkohol. Danach geben Sie sie zum weiteren Spülen in einen Behälter mit sterilem Wasser.</li>
	<li>Verwenden Sie eine desinfizierte Präparierzange, die mit 75%iger EtOH-Lösung sterilisiert wurde, um die Larven zu fassen (Kopf und Schwanz sind in Abbildung 5A dargestellt). Verwenden Sie eine Präparierschere, um die Kopf- und Schwanzenden zu entfernen (Abbildung 5B). Halten Sie den Schwanz der Larven mit der Pinzette fest und drücken Sie ihn mit einer anderen Pinzette vorsichtig vom Schwanz zum Kopf und entnehmen Sie die inneren Organe (das Ergebnis ist in Abbildung 5C dargestellt). Legen Sie die inneren Organe in deionisiertes Wasser und ziehen Sie den Darm vorsichtig ab, indem Sie mit einer Zange auf das Fettgewebe drücken, und legen Sie das extrahierte innere (Abbildung 5D) zur weiteren Verwendung in steriles Wasser.</li>
	<li>Legen Sie den Darm in ein steriles 1,5-ml-Zentrifugenröhrchen, fügen Sie 500 μl sterilisierten 1x PBS-Puffer hinzu und zerkleinern Sie das Darmgewebe mit einem Einwegstößel zu einem Homogenat.</li>
	<li>Nehmen Sie 100 μl des Homogenats und geben Sie es in ein Nähragar-Medium. Verwenden Sie einen L-förmigen Spreizer (siehe Materialtabelle), um die Agarplatte zu streifen.</li>
	<li>Stellen Sie die Petrischale bei 28 °C in einen biochemischen Inkubator und inkubieren Sie sie 72 Stunden lang, um das Wachstum der Kolonien zu beobachten.</li>
</ol>5. Validierung axenischer Larven mit kulturunabhängigen Assays
<ol><li>Extrahieren Sie die Gesamt-DNA aus dem Darmgewebe axenischer Larven mit einem DNA-Extraktionskit (siehe Materialtabelle) gemäß den Anweisungen des Herstellers.</li>
	<li>Messen Sie die DNA-Konzentration mit einem UV-Spektralphotometer.</li>
	<li>Durchführung der PCR-Reaktion mit universellen bakteriellen 16S rRNA-Primern (1492R: 5'- GGTTACCTTGTTACGACTT -3', 27F: 5'- AGAGTTTGATCATGGCTCAG -3'). Das gesamte Reaktionsvolumen beträgt 25 μl und besteht aus 1 μl DNA-Template, 0,5 μl Vorwärtsprimer, 0,5 μl Reverse-Primer, 10,5 μlddH2Ound 12,5 μl 2x Taq PCR Master Mix (siehe Materialtabelle). Stellen Sie die PCR-Reaktionsbedingungen wie folgt ein: anfängliche Denaturierung bei 94 °C für 3 min; 35 Denaturierungszyklen bei 94 °C für 30 s, Glühen bei 55 °C für 30 s und Verlängerung bei 72 °C für 90 s; Enddehnung bei 72 °C für 10 min. Lagern Sie die PCR-Produkte zur weiteren Analyse bei 4 °C.</li>
	<li>Durchführung der PCR-Reaktion mit universellen Pilz-ITS-Primern (ITS1: 5'- TCCGTAGGTGAACCTGCGG -3', ITS4: 5'- TCCTCCGCTTATTGATATGC -3'). Das gesamte Reaktionsvolumen beträgt 25 μl und besteht aus 1 μl DNA-Template, 0,5 μl Forward-Primer, 0,5 μl Reverse-Primer, 10,5 μlddH2Ound 12,5 μl 2x Taq-PCR-Mastermix. Stellen Sie die PCR-Bedingungen für 5 Minuten auf 95 °C ein; 35 Zyklen mit 95 °C für 30 s, 55 °C für 1 Minute und 72 °C für 90 s; anschließend 72 °C für 10 min. Lagern Sie die PCR-Produkte zur weiteren Analyse bei 4 °C.</li>
	<li>Verwenden Sie den Nukleinsäurefarbstoff Super Green (siehe Materialtabelle), um sich gleichmäßig mit jeder der beiden Arten von PCR-Produkten zu mischen, und analysieren Sie sie durch Elektrophorese auf einem 1%igen Agarose-Gel in 1x TAE-Puffer (verdünnt von 50x TAE, siehe Materialtabelle). Verwenden Sie 3 μl DNA-Marker (siehe Materialtabelle) als Referenz.</li>
	<li>Verwenden Sie einen UV-Transilluminator, um das Gel zu beobachten und das Zielfragment zu lokalisieren.</li>
</ol>

Erforschung der Entwicklung der axenischen Delia antiqua und Sicherstellung eines bakterienfreien Wachstums

<ol><li>Al-Asmakh, M., Zadjali, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+germ-free+animal+models+in+microbiota-related+research%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Microbiology+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Use of germ-free animal models in microbiota-related research.</a> Journal of Microbiology and Biotechnology. 25 (10), 1583-1588 (2015).</li>
<li>Bhattarai, Y., Kashyap, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Germ-free+mice+model+for+studying+host-microbial+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Germ-free mice model for studying host-microbial interactions.</a> Methods in Molecular Biology. 1438, 123-135 (2016).</li>
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</ol>

Die Autoren haben keine Interessenkonflikte offenzulegen.

Insekten besitzen eine hochkomplexe Darmmikrobiota20,21, was den Einsatz von axenischen Insekten erforderlich macht, die mit spezifischen Darmmikrobiellen Stämmen geimpft wurden, um die Interaktionen zwischen Insekten und Mikroorganismen zu untersuchen. Die Präparation von axenischen Insekten ist für solche Forschungsvorhaben von entscheidender Bedeutung. Die antibiotische Behandlung ist eine Methode zur Beseitigung der Darmmikrobiota. Zum Beispiel fütterten Jung...

Axenische Tiere, definiert als Tiere, bei denen keine lebensfähigen Mikroorganismen oder Parasiten nachgewiesen werden können, sind wertvolle experimentelle Modelle für die Untersuchung von Wirt-Mikroorganismen-Interaktionen 1,2. Insekten, die größte Gruppe der Wirbellosen, können symbiotische Beziehungen mit Mikroorganismen eingehen3. Axenische Insekten können verwendet werden, um Wirt-Symbionten-Interaktionen in symbiotischen Systemen zu untersuchen4. Zum Beispiel etablierten Nishide et al.5 ein praktisches steriles Aufzuchtverfahren für den übelriechenden Wurm Plautia stali, das eine zuverlässige und rigorose Analyse von Wirt-Symbionten-Interaktionen in symbiotischen Modellsystemen ermöglicht. Axenische Insekten können durch Sterilisation des Eistadiums und sterile Nahrung für die Larven und erwachsenen Tiere erzeugt werden 6,7. Axenische Insekten sind von großer Bedeutung und werden in der biologischen Forschung häufig eingesetzt. Zum Beispiel zeigte eine von Somerville et al.8 durchgeführte Studie, dass Diamantmotten, die mit Enterobacter cloacae geimpft wurden, die Anpassungsfähigkeit transgener Männchen verbesserten.
Delia antiqua Meigen ist weltweit ein wirtschaftlich bedeutender Schädling von Zwiebeln und anderen Liliengewächsen, wobei seine Larven die Zwiebeln von Zwiebeln und anderen Liliaceae-Kulturen schädigen9. D. antiqua kommt hauptsächlich in gemäßigten Klimazonen vor und ist in Zwiebelanbaugebieten Amerikas, Europas und Asiens weit verbreitet. Wenn es nicht richtig bekämpft wird, kann es zu Ernteverlusten bei Zwiebeln (Allium cepa L.), Knoblauch (Allium sativum L.), Schalotten (Allium fistulosum L.) und Lauch (Alliumchoenoprasum L.) von 50 % bis 100 % führen10,11. Die Larven ernähren sich von den unterirdischen Teilen der Pflanzen, und diese Fütterung führt dazu, dass die Sämlinge welken und schließlich sterben. Darüber hinaus können beschädigte Pflanzen das Eindringen von Krankheitserregern ermöglichen, was zur Fäulnis der Knollen führt12. Selbst wenn die Pflanzen nicht vollständig von den Larven verzehrt werden, machen die von ihnen verursachten Schäden die Zwiebelpflanzen unverkäuflich und führen zu wirtschaftlichen Verlusten.
Insekten sind eng mit der Darmmikrobiota verbunden, und die meisten Insektendärme enthalten eine Vielzahl symbiotischer Bakterien, die von den vom Wirt bereitgestellten Nährstoffen gedeihen13,14. Jing et al.15 zeigten, dass die primäre Funktion der symbiotischen Gemeinschaft im Darm darin besteht, essentielle Nährstoffe bereitzustellen, gefolgt von Funktionen, die mit der Verdauung und Entgiftung zusammenhängen. In bestimmten Fällen können Darmbakterien als mikrobielle Ressource für die Schädlingsbekämpfung dienen. Daher ist es wünschenswert, die Leistungen und spezifischen Funktionen der einzelnen Darmbakterien im Körper von D. antiqua zu untersuchen. Daher ist die Präparation axenischer Larven besonders wichtig, um die Wechselwirkungen zwischen bestimmten Bakterienstämmen und Insekten zu untersuchen16. Derzeit ist eine häufig verwendete Methode zur Eliminierung von Darminsekten die Verwendung einer Antibiotikakombination zur Ausrottung assoziierter Mikroben 17,18,19. Im Gegensatz zur alleinigen Verwendung von Antibiotika, die nur die Anzahl der Keime reduzieren können, ermöglicht die axenische Aufzucht von Insekten die Kontrolle über die Zusammensetzung und Menge der Mikroorganismen, was eine genauere Validierung der Funktionalität der Darmmikrobiota ermöglicht.
Daher wird in diesem Artikel ein Protokoll für die Vorbereitung und Aufzucht von axenischer D. antiqua vorgestellt. Axenic Larvenfutter wird durch Hochtemperatursterilisation von natürlichem Futter in Kombination mit halbfermentierten Lebensmitteln gewonnen. Die Eizellen werden nach einem experimentellen Protokoll sterilisiert, um axenische Eier zu erhalten, und schließlich werden axenische Larven aus den axenischen Eiern kultiviert. Das axenische Aufzuchtsystem wurde für das Experiment nur eine Generation lang durchgeführt. Dies wird die Untersuchung der Interaktion zwischen Insekten und Darmmikrobiota erleichtern.

<table><tbody><tr><td>0,22 μm M Filterflasche</td><td>Thermo Scientific</td><td>450-0045</td><td></td></tr><tr><td>0,22 &mu; M Spritzenvorsatzfilter</td><td>Biosharp</td><td>BS-QT-011</td><td></td></tr><tr><td>100-Mesh-Sieb</td><td>Zhejiang Shangyu Jinding Standard Sieve Factory</td><td>No Catalog</td><td></td>numbers</tr><tr><td>1x PBS solution</td><td>Solarbio</td><td>P1020</td><td></td></tr><tr><td>2x Taq PCR Master Mix</td><td>GENVIEW</td><td>GR1113-1ML</td><td></td></tr><tr><td>5,2% NaClO Lösung</td><td>Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.</td><td></td><td></td>80010428</tr><tr><td>500 mL Konischer Kolben</td><td>Thermo Scientific</td><td>4103-0500</td><td></td></tr><tr><td>50 mL belüftetes Zentrifugenröhrchen</td><td>JET BIOFIL</td><td>BRT-011-050</td><td></td></tr><tr><td>50x TAE Puffer</td><td>GENVIEW</td><td>GT1307</td><td></td></tr><tr><td>Agar Pulver</td><td>Ding Guo</td><td>DH010-1.1</td><td></td></tr><tr><td>Biochemischer Inkubator</td><td>STIK</td><td>21040121500010</td><td></td></tr><tr><td>Zellsieb</td><td>SAINING</td><td>5022200</td><td></td></tr><tr><td>Cholinchlorid</td><td>Sangon Biotech</td><td>A600299-0100</td><td></td></tr><tr><td>ddH2O</td><td>Ding Guo</td><td>PER018-2</td><td></td></tr><tr><td>Einweg-Mahlstößel</td><td>JET BIOFIL</td><td>CSP-003-002</td><td></td></tr><tr><td>DNA-Extraktionskit</td><td>Sangon Biotech</td><td>B518221-0050</td><td></td></tr><tr><td>DNA-Marker</td><td>Sangon Biotech</td><td>B600335-0250</td><td></td></tr><tr><td>Ethanol absolutes</td><td>Sinopharm Chemisches Reagenz Co., Ltd.</td><td></td><td></td>10009218</tr><tr><td>Filterpapier</td><td>NEWSTAR</td><td>1087309025</td><td></td></tr><tr><td>Küchenmaschine</td><td>Guangdong Midea Life Electric Appliance Manufacturing Co., Ltd.</td><td></td><td></td>WBL25B26</tr><tr><td>Illuminated&nbsp; Inkubator</td><td>Shanghai ESTABLISH Instrumentation Co., Ltd.</td><td></td><td></td>A16110768</tr><tr><td>L-Ascorbinsäure</td><td>Sangon Biotech</td><td>A610021-0100</td><td></td></tr><tr><td>L-förmiger Spreader</td><td>SAINING</td><td>6040000</td><td></td></tr><tr><td>Nähr-Agar-Medium</td><td>Hope Bio</td><td>HB0109</td><td></td></tr><tr><td>Schere</td><td>Bing Yu</td><td>&nbsp; BY-103</td><td>Kauf auf Jingdong</td></tr><tr><td>Shock Inkubator</td><td>Shanghai Zhichu Instrument Co., Ltd.</td><td></td><td></td>2020000014</tr><tr><td>Saccharose</td><td>GENVIEW</td><td>CS326-500G</td><td></td></tr><tr><td>Super Green Nukleinsäurefarbstoff</td><td>Biosharp</td><td>BS355A</td><td></td></tr><tr><td>Super-Clean Table</td><td>Heal Force</td><td>AC130052</td><td></td></tr><tr><td>TSB</td><td>Hope Bio</td><td>HB4114</td><td></td></tr><tr><td>Vakuumpumpe</td><td>Zhejiang Taizhou Seeking Precision Vacuum Pump Co., Ltd.</td><td></td><td></td>22051031</tr><tr><td>Hefeextrakt</td><td>Thermo Scientific</td><td>LP0021B</td><td></td></tr></tbody></table>

aufzucht von axenic delia antiqua mit halbfermentiertem sterilem futter

Rearing Axenic Delia antiqua with Half-Fermented Sterile Diets

Axenische Insekten werden aus sterilen künstlichen Aufzuchtsystemen mit sterilen Medien gewonnen. Diese Insekten, die sich durch ihre geringe Größe, ihren kurzen Wachstumszyklus und ihren geringen Futterbedarf auszeichnen, sind ideal, um die Beziehung zwischen Mikroorganismen und Wirten zu untersuchen. Die Darmmikrobiota beeinflusst maßgeblich die physiologischen Eigenschaften von Insektenwirten, und die Einführung spezifischer Stämme in axenische Insekten bietet eine Methode zur Überprüfung der mikrobiellen Funktionen des Darms. Delia antiqua, ein bedrohlicher Schädling aus der Ordnung der Diptera, der Familie Anthomyiidae und der Gattung Delia, ernährt sich hauptsächlich von Zwiebeln, Knoblauch, Lauch und anderen Gemüsesorten aus der Familie der Liliaceae. Seine Larven ernähren sich von den Zwiebeln, was zu Fäulnis, Welken und sogar zum Absterben ganzer Pflanzen führt. Durch die Aufzucht axenischer Larven können Folgestudien durchgeführt werden, um die Auswirkungen der Darmflora auf das Wachstum und die Entwicklung von D. antiqua zu beobachten. Im Gegensatz zu der Methode, bei der assoziierte Mikroben durch Antibiotika eliminiert werden, wird in diesem Artikel ein kostengünstiger und hocheffizienter Ansatz zur Aufzucht von axenischen D. antiqua vorgestellt. Nach der Oberflächensterilisation von D. antiqua-Eiern wurde halbfermentiertes, steriles Futter verwendet, um Larven aufzuziehen, und der axenische Zustand von D. antiqua wurde durch kulturabhängige und kulturunabhängige Assays verifiziert. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kombination aus Sterilisation von Insekteneiern und der Herstellung steriler Diäten für die Larvenzucht die Entwicklung einer effizienten und einfachen Methode zur Gewinnung von axenhaltigem D. antiqua ermöglicht hat. Diese Methode bietet einen leistungsstarken Ansatz zur Untersuchung von Insekten-Mikroflora-Interaktionen.

Die Lebensstadien von D. antiqua sind in Abbildung 4 dargestellt. Der gesamte Lebenszyklus umfasst Eier, Larven, Puppen (Abbildung 4C) und erwachsene Tiere (Abbildung 4D). Sie werden in sterilen Zentrifugenröhrchen gezüchtet, und ihr Aussehen und ihre Überlebensrate unterscheiden sich nicht von denen von D. antiqua , die unter nicht-axenischen Bedingungen aufgezogen wurden. Die Wachstums- und Entwicklungszeiten für...

Ein einfaches Verfahren zur Aufzucht axenischer Delia antiqua mit halbfermentiertem sterilem Futter wird beschrieben. Mittels PCR wurde nur ein Wolbachia-Stamm in jedem Instar von axenic D. antiqua nachgewiesen.

Aufzucht von Axenic Delia antiqua mit halbfermentiertem sterilem Futter

Axenic insects are obtained from sterile artificial rearing systems using sterile media. These insects, characterized by their small size, short growth ...

Unser Forschungsgebiet ist die mikrobielle Ökologie, und wir wollen die mikrobiellen Interaktionen durch die Aufzucht der axenischen Delia antiqua erforschen. Es werden Fragen zur Diversität der Darmpilze von Delia antiqua und deren Einfluss auf das Wachstum und die Entwicklung von Delia antiqua beantwortet. Es wurde eine einfache Methode zur Aufzucht von axenischen Delia antiqua mit halbfermentiertem sterilem Futter etabliert und nur ein identifizierter Wolbachia-Stamm wurde in jedem Instar von Delia antiqua mittels PCR nachgewiesen.Im Gegensatz zu Antibiotikabehandlungen eliminiert dieses Protokoll die Darmbakterien vollständig und verursacht nicht viele Nebenwirkungen bei den Wirtsinsekten. Auch die Funktion der Darmmikrobiota von Insekten ist nicht ausgeprägt. Es ist wirksamer und kostengünstiger als eine antibiotische Behandlung.

rearing-axenic-delia-antiqua-with-half-fermented-sterile-diets

Research

Forschung

JoVE Journal

Biology

Biologie

Hier präsentieren wir ein Protokoll für die Durchführung von festen Platte für die Ernährung Einschränkung...

Solide Plate-basierte diätetische Einschränkung in Caenorhabditis elegans</em

Ein Ei-in-Wurm (EIW)-Assay ist eine nützliche Methode, um Eiablageverhalten quantifizieren. Änderungen in Eiablage kann eine Verhaltensreaktion des Modells...

Messung der Auswirkungen von Bakterien auf<em&gt; C. Elegans</em&gt; Verhalten Mit einem Ei Retention Assay

C. elegans ist in der Regel auf festen Agarplatten oder in Flüssigkulturen ausgesät mit E. coli. Um bakterielle Nebenprodukte aus Verwechslung toxikologischen und Ernährungsstudien zu verhindern, verwendeten wir eine axenischen flüssigen Medium, CEHR, um für eine Reihe von nachgelagerten Anwendungen wachsen und synchronisieren Sie eine große Anzahl von Würmern.

Die Züchtung Caenorhabditis elegans In Axenic Flüssige Medien und Erstellung von transgenen Worms durch Mikropartikelbeschuss

Das Ziel dieser Präsentation ist es, in vivo und in-vitro-Techniken für die Aufzucht von insektenpathogenen Nematoden zu demonstrieren. In-vivo-Verfahren betrachten die Aufzucht dieser Nematoden mit einer Insektenwirts, während die in-vitro-Methoden zu nutzen reichen Agar-Medien.

In-vivo-und In-vitro-Aufzucht von Nematoden (Steinernematidae und Heterorhabditidae)

Verfahren zur Aufzucht von Drosophila melanogaster unter axenic und gnotobiotischer Bedingungen vorgestellt. Fly Embryonen werden in Natriumhypochlorit, aseptisch in sterile Ernährung dechorionated und aufgezogen in geschlossenen Behältern. Impfen Ernährung und Embryonen mit Bakterien führt zu gnotobiotischer Verbänden und bakterielle Präsenz wird durch Plattierung Ganzkörper- Drosophila Homogenate bestätigt.

Aufzucht der Fruit Fly<em&gt; Drosophila melanogaster</em&gt; Unter Axenic und gnotobiotische Bedingungen

Der Fadenwurm Caenorhabditis Elegans ist ein hervorragendes Modell, Wirt-Pathogen Interaktionen zu zergliedern. Hier beschrieben, ist ein Protokoll zu infizieren den Wurm mit den Mitgliedern der Gruppe Streptokokken Mitis und Aktivierung der oxidativen Stress-Reaktion gegen H2O2 produziert von dieser Gruppe von Organismen zu bestimmen.

Studium der oxidativen Stress verursachten Mitis Gruppe Streptokokken in Caenorhabditis elegans

Hier beschreiben wir eine Methode zur Erzeugung keimfreier Küken aus Eiern einer kommerziellen Masthähnchenlinie, der Ross PM3. Diese Methode kann für die Erzeugung keimfreier Tiere aus anderen Geflügelarten angepasst werden.

Herstellung keimfreier, schnell wachsender Masthähnchen aus einer kommerziellen Linie für Mikrobiota-Studien

Um ein axenisches Insekt zu erhalten, wird seine Eioberfläche sterilisiert, und die geschlüpfte Larve wird anschließend mit axenischen Blättern aufgezogen. Diese Methode bietet eine effiziente Möglichkeit für die axenische Insektenvorbereitung, ohne Antibiotika zu verabreichen oder eine künstliche Diät zu entwickeln, die auch auf andere blattfressende Insekten angewendet werden kann.

Vorbereitung und Aufzucht axenischer Insekten mit gewebekultivierten Sämlingen für Wirt-Darm-Mikrobiota-Interaktionsstudien des Blattkäfers

Hier wird ein optimiertes Protokoll für die Kultivierung isolierter einzelner Nematoden auf festen Medien in mikrofabrizierten Multi-Well-Bauelementen vorgestellt. Dieser Ansatz ermöglicht es, einzelne Tiere ihr ganzes Leben lang auf eine Vielzahl von Phänotypen im Zusammenhang mit dem Altern und der Gesundheit zu überwachen, einschließlich Aktivität, Körpergröße und -form, Bewegungsgeometrie und Überleben.

Langzeitkultur und Monitoring von isolierten Caenorhabditis elegans auf festen Medien in Multi-Well-Geräten

Dieses Protokoll beschreibt einen Assay zur Quantifizierung der Fütterungsrate von Caenorhabditis elegans , der auf der Messung der Clearance von Bakterien in Flüssigkulturen basiert.

Quantifizierung der Nahrungsaufnahme bei Caenorhabditis elegans durch Messung der bakteriellen Clearance

In dieser Arbeit wird die Laborerhaltung (einschließlich Paarung und Fütterung) der unteren zweiflüglerischen Fliege Bradysia (Sciara) coprophila beschrieben.

Laborerhaltung der Unterdipteranen Fliege Bradysia (Sciara) coprophila: Ein neuer/alter aufstrebender Modellorganismus

Lernen Sie die Aufzucht von axenischen Delia antiqua mit halbfermentiertem sterilem Futter. Diese Methode eliminiert Darmbakterien ohne Nebenwirkungen und ermöglicht die Untersuchung mikrobieller Interaktionen.

Aufzucht von Axenic Delia antiqua mit halbfermentiertem sterilem Futter

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