Name: Induktion des Eintritts von Jungtieren aus Bursaphelenchus xylophilus im dritten Stadium der Ausbreitung in die Kryptobiose durch osmotische Regulation (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-12-27T13:40:00.000+00:00
Duration: 5 min 15 s
Description: Erfahren Sie die Induktion der Kryptobiose bei Bursaphelenchus xylophilus durch osmotische Regulation mit Kaliumchlorid. Diese Methode ermöglicht die Untersuchung von Überlebensstrategien unter extremen Kältestressbedingungen.

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1. Sammlung von <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq02.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus
<ol>
	<li>Sammlung infizierter Festplatten von P. massoniana HINWEIS: Alle Verfahren entsprachen den Verwaltungsmaßnahmen für das Epidemiegebiet der Kiefernwelkekrankheit und das infizierte Holz sowie anderen geltenden Vorschriften. Als Probenstandort wurde ein mit B. xylophilus infizierter P. massoniana-Wald im Kreis Xiangshan, Stadt Ningbo, Provinz Zhejiang, ausgewählt. P. massoniana, der an der Kiefernwelkekrankheit starb, wurde innerhalb des Probenstandorts gefällt.<ol>
		<li>Sammeln Sie Rundstämme (5 cm dick) aus dem oberen, mittleren und unteren Teil des Hauptstammes der gefällten Bäume.</li>
		<li>Die gesammelten Rundstämme von P. massoniana in 0,5-1 cm dicke Scheiben schneiden und in kleine Streifen von 2-3 cm Länge schneiden.</li>
		<li>Legen Sie die kleinen Holzstreifen in versiegelte Beutel und bewahren Sie sie zur weiteren Verwendung in einem Labor auf.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Extraktion von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus
	<ol>
		<li>Befestigen Sie einen Gummischlauch am schmalen Ende eines langhalsigen Glastrichters mit einem Durchmesser von ca. 15 cm. Befestigen Sie den Gummischlauch mit einem Quetschhahn. Stellen Sie den zusammengebauten Trichter auf einen Trichterständer.</li>
		<li>Wickeln Sie die kleinen Holzstreifen komplett in eine einzige Lage Seidenpapier ein und legen Sie sie dann in den Trichter. Gib destilliertes Wasser in den Trichter, bis alle Holzstreifen untergetaucht sind. HINWEIS: Nach 12-24 h Standzeit wanderten die Nematoden aus den Holzstreifen heraus und setzten sich am Boden des Trichters10 ab. Seidenpapier verhinderte, dass sich Holzreste absetzten, und ließ Nematoden durch.</li>
		<li>Lassen Sie den Quetschhahn am Boden des Trichters langsam los und lassen Sie 2000-5000 μl des Gemisches zur mikroskopischen Untersuchung und morphologischen Identifizierung in eine Petrischale (5 cm Durchmesser) austreten.</li>
		<li>Identifizieren Sie <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus , indem Sie Merkmale wie Stilette, mediane Ösophagusknollen, Lipidtröpfchen und "fingerähnliche" Schwanzformen beobachten11.</li>
		<li>Unter dem Mikroskop wird ein einzelner <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus auf einen Objektträger übertragen, indem jedes Mal 10 μl Flüssigkeit zusammen mit einem Fadenwurm mit einer 10-μl-Pipette aspiriert wird. Wiederholen Sie diesen Vorgang 30 Mal, um etwa 300 μl der Nematodenmischung zu sammeln.</li>
		<li>Nach der Extraktion von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus die restlichen Holzstreifen und infizierten Holzmaterialien sterilisieren, um eine weitere Kontamination zu verhindern.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Prozesssteuerung zur osmotischen Regelung
<ol>
	<li>Herstellung eines osmotischen Regulationsgemisches<ol>
		<li>Bereiten Sie eine wässrige Lösung mit 8 % KCl vor.</li>
		<li>Geben Sie mit einer Pipette 10 μl der 8%igen wässrigen KCl-Lösung in den Objektträger, der die Mischung von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus enthält, wodurch etwa 310 μl einer Mischung aus den Nematoden und der KCl-Lösung erhalten werden.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Regulation des erhöhten osmotischen Drucks und der Dehydrierung von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus<ol>
		<li>Legen Sie den Objektträger auf den Mikroskoptisch, so dass das Wasser auf natürliche Weise verdunsten kann. Es würde allmählich den osmotischen Druck der Umgebung erhöhen, was dazu führt, dass Nematoden über etwa 30-60 Minuten dehydrieren. HINWEIS: Der Bediener muss nur warten, bis das Wasser auf natürliche Weise verdunstet ist, bis die KCL-Kristalle ausgefällt sind, und den Zustand der Nematoden unter einem Mikroskop beobachten. Es dauert etwa 30-60 Minuten, bis 310 μl der Mischung auf natürliche Weise verdampft sind, bis die KCL-Kristalle ausfällt.</li>
		<li>Beobachten Sie den Dehydratisierungsprozess (z. B. Körperkräuseln, Aggregation usw.) von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus unter dem Mikroskop. Wenn das Wasser vollständig verdunstet ist und KCl-Kristalle ausfallen, hört B. xylophilus auf, <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> sich zu bewegen und tritt in die Kryptobiose ein.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Behandlung von Stress bei niedrigen Temperaturen mit dem Kryptobiotikum <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus
	<ol>
		<li>Setzen Sie das Kryptobiotikum <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus für 24 h in eine Umgebung mit konstanter Temperatur von -20 °C.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Regulierung des verminderten osmotischen Drucks und der Rehydratation von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus
	<ol>
		<li>Etwa 300 μl destilliertes Wasser werden um die Jungtiere herum gegeben, die bei niedriger Temperatur mit der Pipette behandelt wurden. Der Rehydratisierungsprozess, der etwa 30-60 Minuten dauert, verringert allmählich den osmotischen Druck der Umgebung.</li>
		<li>Beobachten Sie den Rehydratationsprozess von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus (z. B. Körperdehnung, Wiederaufnahme der Bewegung usw.) unter dem Mikroskop. Berechnen Sie die Überlebensrate nach 24 h.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<meta charset="utf8"></head><body>Kryptobiose von Bursaphelenchus xylophilus Jungtiere

<ol><li>Li, Y., Zhang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+on+the+trend+of+invasion+and+expansion+of+Bursaphelenchus+xylophilus%5BTitle%5D)+AND+%22Forest+Pest+and+Disease%22%5BJournal%5D)">Analysis on the trend of invasion and expansion of Bursaphelenchus xylophilus.</a> Forest Pest and Disease. 37 (5), 1-4 (2018).</li>
<li>Futai, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pine+wood+nematode%2C+Bursaphelenchus+xylophilus%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Phytopathol%22%5BJournal%5D)">Pine wood nematode, Bursaphelenchus xylophilus.</a> Annu Rev Phytopathol. 51 (51), ?61(2013).</li>
<li>Crowe, J. H., Cooper, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cryptobiosis%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Am%22%5BJournal%5D)">Cryptobiosis.</a> Sci Am. 225, 30-36 (1971).</li>
<li>Wharton, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anhydrobiosis%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Anhydrobiosis.</a> Curr Biol. 25, 1107-1125 (2015).</li>
<li>Browne, J., Tunnacliffe, A., Burnell, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anhydrobiosis%3A+plant+desiccation+gene+found+in+a+nematode%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Anhydrobiosis: plant desiccation gene found in a nematode.</a> Nature. 416 (6876), 38(2002).</li>
<li>Shatilovich, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Viable+nematodes+from+late+Pleistocene+permafrost+of+the+Kolyma+river+lowland%5BTitle%5D)+AND+%22Dokl+Biol+Sci%22%5BJournal%5D)">Viable nematodes from late Pleistocene permafrost of the Kolyma river lowland.</a> Dokl Biol Sci. 480 (1), 100-102 (2018).</li>
<li>Schottenfeld-Roames, J., Ghabrial, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Osmotic+regulation+of+seamless+tube+growth%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Osmotic regulation of seamless tube growth.</a> Nat Cell Biol. 15 (2), 137-139 (2013).</li>
<li>Erkut, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trehalose+renders+the+dauer+larva+of+Caenorhabditis+elegans+resistant+to+extreme+desiccation%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Trehalose renders the dauer larva of Caenorhabditis elegans resistant to extreme desiccation.</a> Curr Biol. 21 (1), 1331-1336 (2012).</li>
<li>Pan, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Third-stage+dispersal+juveniles+of+Bursaphelenchus+xylophilus+can+resist+low-temperature+stress+by+entering+cryptobiosis%5BTitle%5D)+AND+%22Biology%22%5BJournal%5D)">Third-stage dispersal juveniles of Bursaphelenchus xylophilus can resist low-temperature stress by entering cryptobiosis.</a> Biology. 10 (8), 785(2021).</li>
<li>Mao, X. F., Li, H. X., Chen, X. Y., Hu, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extraction+efficiency+of+soil+nematodes+by+different+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Chinese+J+Ecol%22%5BJournal%5D)">Extraction efficiency of soil nematodes by different methods.</a> Chinese J Ecol. 23 (3), 149-151 (2004).</li>
<li>Pan, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation+and+identification+of+pine+wood+nematode+in+Pinus+koraiensis+in+Fengcheng%2C+Liaoning+province%5BTitle%5D)+AND+%22Forest+Pest+and+Disease%22%5BJournal%5D)">Isolation and identification of pine wood nematode in Pinus koraiensis in Fengcheng, Liaoning province.</a> Forest Pest and Disease. 38 (1), 4(2019).</li>
<li>Pan, L., Cui, R., Li, Y., Feng, Y., Zhang, X. Investigation of pinewood nematodes in Pinus tabuliformis Carr. under low-temperature conditions in Fushun, China. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPan%2C+L+%22Forests%22">Forests</a>. 11 (9), 993(2020).</li>
<li>Madin, K. A. C., Crowe, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anhydrobiosis+in+nematodes%3A+Carbohydrate+and+lipid+metabolism+during+dehydration%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Zool%22%5BJournal%5D)">Anhydrobiosis in nematodes: Carbohydrate and lipid metabolism during dehydration.</a> J Exp Zool. 3, 193(2010).</li>
<li>Wharton, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anhydrobiosis%3A+The+model+worm+as+a+model%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Biol%22%5BJournal%5D)">Anhydrobiosis: The model worm as a model.</a> Curr Biol. 21 (15), 578-579 (2011).</li>
<li>Li, Y., Zhang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+risk+of+invasion+and+expansion+of+pine+wood+nematode+in+the+middle+temperate+zone+of+China%5BTitle%5D)+AND+%22J+Temperate+Res%22%5BJournal%5D)">High risk of invasion and expansion of pine wood nematode in the middle temperate zone of China.</a> J Temperate Res. 1 (1), 4(2018).</li>
</ol>

In dieser Studie <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> wurde B. xylophilus aus toten P. massoniana in Ningbo, Provinz Zhejiang, gesammelt. Es ist zu beachten, dass <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus aus einer gemischten Population mit unterschiedlichen Instadien ausgewählt wurde. Konkret wurden Rundstämme mit einer hohen Dichte an B. xylophilus ausgewählt, gefolgt von einem Screening auf <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus. Im Winter, wenn die tägliche Tiefsttemperatur in der Provinz Liaoning bei etwa -20 °C liegt, kann eine große Anzahl von B <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> . xylophilus aus toten Pinus tabuliformis gewonnen werden, was den Selektionsprozess in diesem Experiment vereinfachte12.
Während des kryptobiotischen Prozesses fördert die langsame Dehydratisierungsrate der Nematoden ihr Überleben und verhindert strukturelle Schäden an ihren Proteinen13. Die Dehydratisierungszeit ist entscheidend für die Bestimmung der Überlebensrate von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus. In dieser Studie wurde eine KCl-Lösung in einer Anfangskonzentration von 8 % verwendet, deren Konzentration durch die natürliche Verdunstung von Wasser allmählich erhöht wurde, so dass B. xylophilus langsam dehydrieren und in die Kryptobiose eintreten konnte<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;">. Verdunstet Wasser zu schnell oder werden die Nematoden direkt in eine hochkonzentrierte KCl-Lösung gegeben, sinkt ihre Überlebensrate erheblich.
Die in dieser Studie beschriebene Methode hat mehrere Vorteile. Die experimentellen Materialien sind leicht zugänglich und benötigen nur KCl-Lösung und destilliertes Wasser, um die Dehydratisierung und Rehydrierung von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus zu regulieren. Die Verfahren sind einfach: Die Dehydrierung erfolgte durch natürliche Verdunstung, und die Rehydrierung wurde durch Zugabe von destilliertem Wasser erreicht. Der gesamte Vorgang kann innerhalb von 2 h abgeschlossen werden. Diese Methode weist hohe Erfolgs- und Überlebensraten auf, wobei der größte Teil von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus nach der Dehydrierung in die Kryptobiose eintritt und der Großteil nach der Rehydrierung wiederbelebt wird11.
Die vorgeschlagene Methode ist anwendbar für die Regulierung des kryptobiotischen Zustands sowohl von B. xylophilus als auch <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> von Jungtieren im vierten Stadium der Ausbreitung (<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq03.jpg" style="margin: auto;">)14. Es ist jedoch möglicherweise nicht wirksam für das Vermehrungsprodukt B. xylophilus.
In den letzten Jahren hat sich die durch B. xylophilus verursachte Kiefernwelkekrankheit von Südchina in die nördlichen Gebiete ausgebreitet. <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus, der die Kiefern in diesen kälteren nördlichen Regionen bewohnt, neigt zu einer größeren Kälteresistenz15. Die vorgeschlagene Methode kann bei B. xylophilus eine Kryptobiose <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> induzieren und so ihre Widerstandsfähigkeit gegen Kälte und Trockenheit erhöhen. Insgesamt kann diese Methode eine technische Unterstützung für die Untersuchung der Stressresistenzmechanismen von B. xylophilus und des Übertragungsmechanismus der Kiefernwelkekrankheit bieten.

Die Kiefernwelkekrankheit ist eine der schwersten Waldkrankheiten in China1. Der Kiefernfadenwurm Bursaphelenchus xylophilus (B. xylophilus) stellt eine erhebliche Bedrohung für Kiefernarten wie Pinus massoniana (P. massoniana) dar, indem er sich im Wirt fortpflanzt, was zu schnellem Welken und Absterben führt. Unter ungünstigen Umweltbedingungen nach dem Tod des Wirts können die fortpflanzungsfähigen Jungtiere von B. xylophilus in prä-dauer-Jungtiere eindringen (<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;">). Diese Jungtiere suchen nach Insektenvektoren, um ihre Übertragung und Ausbreitung fortzusetzen, was zu einem ausgedehnten Sterben der Kiefernwälder führt2.
Kryptobiose ist ein Zustand, in dem Organismen fast ihr gesamtes inneres Wasser verlieren und unter extremem Umweltstress in die Anhydrobiose eintreten3. In diesem Prozess dehydrieren die Organismen allmählich, was zu Bewegungsstopps, vermindertem Stoffwechsel und einem unterbrochenen Lebenszyklus führt4. Unter geeigneten Bedingungen können sie sich nach der Rehydrierung erholen. Die Kryptobiose ermöglicht es Organismen, extremen Umgebungen wie niedrigen Temperaturen zu widerstehen und ihre Lebensdauer zu verlängern5. Nematoden, die 30.000 Jahre lang in der Kryptobiose überlebten, wurden im antarktischen Permafrostgefunden 6.
Frühere Studien haben gezeigt, dass Nematoden sich während der Dehydrierung an verschiedene abiotische Stressoren anpassen können - wie niedrige Temperaturen, Trockenheit und hoher osmotischer Druck -- indem sie ihre Oberflächenpermeabilität anpassen7. Darüber hinaus können Nematoden ihren Körper einrollen, um die Oberfläche zu verkleinern und die Wasserverlustrate zu minimieren. Zum Beispiel reguliert Caenorhabditis elegans das osmotische Gleichgewicht, indem es Ionen und kleine Moleküle frei durch seine Kutikula passieren lässt, während größere Moleküle dies nicht können8. <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus weist ebenfalls eine Kryptobiose auf. Während der Dehydratisierungs- und Rehydrationsphasen der Kryptobiose ist die osmotische Regulation essentiell für die Kontrolle des Substanzaustauschs in der Kutikula und damit entscheidend für den Eintritt in die Kryptobiose oder die Erholung von der Kryptobiose9.
In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode zur Induktion der Kryptobiose in <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus durch osmotische Regulation vorgestellt. Diese Methode ist einfach, effizient und äußerst zuverlässig und bietet technische Unterstützung bei der Erforschung der Stressresistenzmechanismen von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus.

<table><tbody><tr><td>Glas-Rutsche</td><td>Bioland</td><td>Nr. GS7101-7525</td><td>75 mm & mal; 25 mm & mal; 1 mm</td></tr><tr><td>Langhalsiger Glastrichter</td><td>Nanjing Kangluoda Experimentelle Technologie</td><td>N/A</td><td>ca. 150 mm</td></tr><tr><td>Mikroskop</td><td>Phenix</td><td>XSP-35-1600X</td><td>PH100-2B41L-IPL</td></tr><tr><td>Petrischale</td><td>Nanjing Kangluoda Experimentelle Technologie</td><td>&nbsp; TB-624935792745</td><td>50 mm & mal; 50 mm</td></tr><tr><td>Pinchcock</td><td>Nanjing Kangluoda Experimentelle Technologie</td><td>&nbsp; TB-624973311743</td><td>36 mm & mal; 11 mm&nbsp; &mal; 55 mm</td></tr><tr><td>Pipette</td><td>Eppendorf</td><td>3123000012</td><td>10&ndash; 100 &Mikro; L</td></tr><tr><td>Kaliumchlorid (KCL)</td><td>Solarbio Lebenswissenschaften</td><td>Nr. P9921</td><td>500 g</td></tr><tr><td>Gummischlauch</td><td>Nanjing Kangluoda Experimentelle Technologie</td><td>TB-624923457094</td><td>7 mm & mal; 5 mm</td></tr><tr><td>Sterilisator</td><td>BinJiang&nbsp;</td><td>https://detail.1688.com/offer/644766597053.html?_t=1730892390541&spm= a2615.7691456.co_0_0_wangpu _score_0_0_0_0_1_0_0000_0.0</td><td>75L</td></tr><tr><td>Seidenpapier&nbsp;</td><td>Herz-zu-Herz-Abdruck</td><td>M3</td><td>22,5 cm &mal; ca. 21,5 cm</td></tr></tbody></table>

induktion des eintritts von jungtieren aus bursaphelenchus xylophilus im dritten stadium der ausbreitung in die kryptobiose durch osmotische regulation

Inducing the Entry of Third Stage Dispersal Juveniles of Bursaphelenchus xylophilus into Cryptobiosis Through Osmotic Regulation

Kryptobiose ist ein Zustand, in dem Organismen fast ihr gesamtes inneres Wasser verlieren und unter extremem Umweltstress in die Anhydrobiose eintreten. Die ausbreitenden Jungtiere im dritten Stadium (Prä-Dauer-Jungtiere, <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;">) von Bursaphelenchus xylophilus können durch Dehydration in die Kryptobiose eintreten und sich bei Rehydrierung wieder beleben, wenn sich die Umweltbedingungen verbessern. Die osmotische Regulation ist entscheidend für ihr Überleben in diesem Prozess. In dieser Studie wurden Proben von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus von toten Pinus massoniana aufgrund einer Kiefernwelkekrankheit in Ningbo, Provinz Zhejiang, China, gesammelt. Nach dem Eintauchen in 8%ige Kaliumchlorid (KCl)-Lösung <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> ging B. xylophilus nach allmählicher Dehydrierung aufgrund des erhöhten externen osmotischen Drucks <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> durch natürliche Wasserverdunstung in einen kryptobiotischen Zustand über. B. xylophilus konnte dem Stress bei niedrigen Temperaturen bei -20 °C standhalten. <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus konnte nach Rehydratation wiederbelebt werden, mit einer Überlebensrate von 92,1 %. Dieser Prozess kann den Eintritt von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus in die Kryptobiose regulieren und es ihnen ermöglichen, extremen Umgebungen zu widerstehen. Diese in unserer Studie beschriebene Methode ist einfach und zuverlässig und bietet technische Unterstützung für die Untersuchung der Stressresistenzmechanismen von B. xylophilus.

In der 8%igen KCl-Lösung zeigte B. xylophilus beim Verdampfen <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> des Wassers zunächst ein merkliches "Kräuseln", während es beweglich blieb (Abbildung 1A). Sobald das Wasser vollständig verdunstet war, hörten die Nematoden auf, sich zu bewegen und kräuselten sich, mit eingedrückten Oberflächen und angesammelten Lipidtröpfchen (Abbildung 1B), was auf ihren Eintritt in den kryptobiotischen Zustand hinweist. Nach der Zugabe von destilliertem Wasser zu ihrer Umgebung rehydrierten die Nematoden und belebten sich (Abbildung 1C). Nachdem das Wasser verdunstet ist, erscheinen KCL-Kristalle (Abbildung 1D). Abbildung 1E zeigt die morphologischen Merkmale von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus.
Ein Dehydratisierungsexperiment zeigte, dass in einer anfänglichen 8%igen KCl-Lösung die Wasserverdunstung dazu führte <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;">, dass B. xylophilus Wasser verlor. Nach der Dehydratisierung <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> wurden B. xylophilus 24 Stunden lang bei niedrigen Temperaturen bei -20 °C unter Stress gesetzt; die durchschnittliche Überlebensrate lag bei 92,1 %11. Verglichen mit einer Überlebensrate von 0% in der Kontrollgruppe, die nicht in einen kryptobiotischen Zustand übergegangen war, deuteten die obigen Daten darauf hin, dass Dehydratisierung die Überlebensrate von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus unter niedrigen Temperaturbedingungen signifikant erhöhen könnte.
Während der Rehydrationsphase nach der Kryptobiose von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus beobachteten wir, dass 100% der Nematoden in vivo "Blasen" aufwiesen, wenn sie von 40%iger KCl-Lösung in destilliertes Wasser überführt wurden (Abbildung 2).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67350/67350fig01.jpg"> 
Abbildung 1: Der Dehydrations-Kryptobiose-Rehydratationsprozess von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus. Dieses Bild zeigt den Kryptobioseprozess bei <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus, einschließlich des (A) Dehydratisierungsstadiums, des (B) Kryptobiosestadiums, des (C) Rehydrationsstadiums, des (D) KCL-Kristallisationsstadiums und (E) <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67350/67350fig01large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67350/67350fig02.jpg"> 
Abbildung 2: Akkumulation von Fettgranulaten in nicht wiederbelebten <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus. Dieses Bild zeigt den Zustand von <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/67350/67350eq01.jpg" style="margin: auto;"> B. xylophilus nach der Rehydration, der durch das Vorhandensein von in vivo blasenförmigen Fettgranulaten gekennzeichnet ist. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67350/67350fig02large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>

Induktion des Eintritts von Jungtieren aus Bursaphelenchus xylophilus im dritten Stadium der Ausbreitung in die Kryptobiose durch osmotische Regulation

Cryptobiosis is a state where organisms lose nearly all their internal water and enter anhydrobiosis under extreme environmental stress. The dispersal ...

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Dieses Video erklärt, Mechanismen der Wirtspflanze Resistenz gegen Insektenfraß und zeigt eine nicht-Choice-Test, dass die relativen Beiträge der Antibiose und Toleranz zu spittlebug Widerstand in den...

Charakterisierung Herbivore Resistenzmechanismen: Spittlebugs auf Brachiaria Spp. als Beispiel

Vampiric Isolation der extrazellulären Flüssigkeit aus<em&gt; Caenorhabditis elegans</em

In diesem Video zeigen wir eine Methode, um eine entwicklungssynchronisierte Population von sterilen adulten C. elegans zu erzeugen. Das Beispielprotokoll synchronisiert Würmer, um den Sauerstoffverbrauch bei lebenden Tieren zu untersuchen.

Nematoden-Synchronisation: Eine Methode, um Populationen von Würmern in identischen Entwicklungsstadien zu erhalten

Ein Protokoll zur Untersuchung des Paarungsverhaltens des Kiefernfadenwurms, Bursaphelenchus xylophilus, wird vorgestellt. Verhaltensmerkmale von B. xylophilus werden im Paarungsprozess beschrieben.

Beobachtung und Quantifizierung der Paarungsverhalten in der Pinewood Nematode, Bursaphelenchus xylophilus

Aedes Aegypti Moskitos mit Wolbachia infiziert werden in natürlichen Populationen zu unterdrücken, die Übertragung von Arboviren freigesetzt. Wir beschreiben Methoden nach hinten Ae. Aegypti mit Wolbachia Infektionen im Labor für Experimente und Feld Freigabe, Vorsichtsmaßnahmen zum Labor Anpassung und Auswahl zu minimieren.

Pflege, Aedes Aegypti Moskitos mit Wolbachia infizierte

Belastung durch Umweltgifte kann akut Entwicklung mit Langzeitwirkung auswirken. Ausführliche Protokolle werden bereitgestellt, um eine Strategie mit einem wirksamen Labormodell um die Wirkung der frühen embryonalen Exposition gegenüber Bisphenol A. untersuchen zu veranschaulichen Wir bieten Fruchtbarkeit und Verhaltens-Assays, die Wirksamkeit unserer vergiftendes Exposition Bio-Assays zu überwachen.

Verhaltens- und reproduktive Langzeitfolgen der embryonalen Exposition gegenüber niedrig dosierte Giftstoffe

Hier präsentieren wir ein Protokoll zur Untersuchung der Verpuppung Präferenz der Reife Larven von Ectropis Grisescens in Reaktion auf Boden Faktoren (z.B. Substrat Art und Feuchtigkeit-Inhalt) mit Wahl Bioassays. Wir präsentieren auch ein Protokoll der keine-Wahl Bioassays, die Faktoren zu bestimmen, die die Verpuppung Verhalten beeinflussen und Hinterbliebene von E. Grisescens.

Wahl und No-Wahl Bioassays zur Untersuchung der Verpuppung Präferenz und Entstehung Erfolg der Ectropis grisescens

Hier beschreiben wir ein detailliertes Protokoll zur Isolierung von aktivem Kernextrakt aus Larvenstadium 4 C. elegans und visualisierung der Transkriptionsaktivität in einem in vitro System.

Isolierung von aktivem Caenorhabditis elegans Kernextrakt und Rekonstitution für in vitro Transkription

Entomopathogene Nematoden leben in Symbiose mit Bakterien und zusammen infizieren sie erfolgreich Insekten, indem sie ihr angeborenes Immunsystem untergraben. Um die Erforschung der genetischen Grundlagen der Nematodeninfektion zu fördern, werden Methoden zur Erhaltung und genetischen Manipulation entomopathogener Nematoden beschrieben.

Kultivierung und genetische Manipulation entomopathogener Nematoden

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

Wir stellen zwei Methoden vor, mit denen Landwirte entomopathogene Nematoden massenhaft als Bioinsektizide vermehren können. Die erste Methode verwendet Polyacrylamidgel als Nematoden-Kultivierungssubstrat, während die zweite polymerbeschichtete Baumwolle als Kultivierungssubstrat verwendet. Beide Methoden basieren auf der in vivo Vermehrung von Nematoden in Insektenkadaver.

Pflanzenbasierte in vivo Vermehrung entomopathogener Nematoden

Erfahren Sie die Induktion der Kryptobiose bei Bursaphelenchus xylophilus durch osmotische Regulation mit Kaliumchlorid. Diese Methode ermöglicht die Untersuchung von Überlebensstrategien unter extremen Kältestressbedingungen.

Induktion des Eintritts von Jungtieren aus Bursaphelenchus xylophilus im dritten Stadium der Ausbreitung in die Kryptobiose durch osmotische Regulation (Video) | JoVE Journal

Induktion des Eintritts von Jungtieren aus Bursaphelenchus xylophilus im dritten Stadium der Ausbreitung in die Kryptobiose durch osmotische Regulation

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