Testen Nikotin Toleranz in Blattläuse mit einer künstlichen Diät Experiment

Pflanzen können die Produktion vieler verschiedener Sekundärmetaboliten als Reaktion auf die Nahrungsaufnahme von Insekten hochregulieren. Eine Reaktion von Tabakpflanzen auf Pflanzenfresser, die von Insekten nicht angegriffen werden, besteht darin, die Produktion des neurotoxischen Alkaloids Nikotin mit Nikotin zu erhöhen. Als Beispiel zeige ich, wie man ein Experiment aufbaut, um die Toxizität von pflanzlichen Sekundärmetaboliten gegen Blattläuse zu bewerten.

Bestimmte Abstammungslinien von MiSiS persky, der grünen Pfirsichblattlaus, haben sich angepasst, um sich auf Kulturtabak zu spezialisieren. Hier stellen wir die Hypothese auf, dass diese tabakadaptierten Linien eine erhöhte Resistenz gegen Nikotin aufweisen als nicht-adaptive Linien. Hallo, mein Name ist John Ramsey.

Ich bin Doktorand im Labor von George Jander am Bo Thompson Institute for Plant Research. Heute zeige ich Ihnen ein Verfahren, mit dem Sie die Toxizität von Pflanzenmetaboliten gegen Blattläuse messen können. Bei diesem Verfahren wird eine künstliche Diät zubereitet, für die der Pflanzenmetabolit von Interesse ist.

In diesem Fall wird Nikotin in unterschiedlichen Konzentrationen zugesetzt, Blattläuse eingesperrt, so dass sie sich von dieser Diät ernähren, und Blattläuse nach einigen Tagen gezählt, um das Überleben und die Fruchtbarkeit bei unterschiedlichen Nikotinkonzentrationen zu messen. Also lasst uns loslegen. Mit dem Experiment.

Wir können Blattläuse mit künstlicher Nahrung züchten, indem wir uns ihre Ernährungsweise zunutze machen, bei der sie einen speziellen S-Stil in das Pflanzengefäßsystem einbringen und eine Nahrung aus Fließsaft zu sich nehmen. Wir bereiten eine flüssige Diät vor, ähnlich der, die der A trifft, füttert eine Pflanze, die aus Saccharose und Aminosäuren zu dieser Lösung besteht. Dann fügen wir unterschiedliche Konzentrationen des Pflanzenmetaboliten hinzu.

Wir interessieren uns für die Toxizität von Nikotin, in diesem Fall. In diesem Experiment werden vier erwachsene Blattläuse in einem kleinen Plastikbecher eingeschlossen. Sie ernähren sich von flüssiger Nahrung, die nach drei Tagen zwischen zwei Schichten von Biofilmen pipettiert wird, die über die Oberseite des Bechers gespannt sind.

Die Fütterungstoxizität von Diäten, die unterschiedliche Nikotinkonzentrationen enthalten, wird mit Kontrolldiäten verglichen, indem adulte und larvale Blattläuse in jeder Tasse gezählt werden. Jetzt ist es an der Zeit, die experimentelle Diät vorzubereiten. Ich habe hier eine Lösung aus Saccharose und 20 Aminosäuren.

Blattläuse können mit dieser Diät mindestens eine Woche lang normal überleben und sich normal vermehren. Jetzt habe ich diese Diät in einem Milliliter aliquotiert, Alec Watts enthält verschiedene Nikotinkonzentrationen von null bis 500 Mikromolar in diesen Fendor-Röhren, dann werden vier Blattläuse entweder rot oder grün ausgewählt und in diese experimentellen Becher gegeben. Mit einem Pinsel werden Blattläuse vorsichtig vom Blatt gehoben und in den Experimentierbecher gelegt.

Bei der Auswahl von Blattläusen ist es wichtig, Insekten der gleichen allgemeinen Größe und Farbe wie dunklere Blattläuse zu wählen, wie z. B. diese, die möglicherweise älter und für dieses Experiment nicht geeignet ist. Dann ziehe ich die erste Schicht Phim über die Oberseite der Tasse, um die Blattläuse einzudämmen. Als nächstes aliquotiere ich 100 Mikroliter der flüssigen Nahrung zwischen den beiden Paraform-Schichten und spanne dann die zweite Paraform-Schicht, um sie um die Ränder des Bechers zu sichern.

Ich habe diese Luftlöcher gestochen, um sicherzustellen, dass es während des Experiments einen guten Luftstrom gibt, und ich werde diesen Becher in diesen Röhrenhalter stecken und ihn auf ein Gestell im Insektenraum stellen, unter einer langen Fotoperiode unter Licht. Hier können wir uns also die Ergebnisse eines Experiments ansehen, das ich vor drei Tagen auf die gleiche Weise eingerichtet habe wie das Experiment, das ich gerade demonstriert habe. Ich habe jeweils eine Tasse mit grünen und roten Blattläusen auf null Mikromolaren, 10 Mikromolaren, 100 Mikromolaren und 1000 Mikromolaren oder einer Millimolaren Nikotindiät.

Und Sie können für die Kontrolldiät null mikromolares Nikotin sehen, sowohl die roten als auch die grünen Blattläuse überleben und vermehren sich. Ebenso haben wir bei der 10-Mikromolaren-Diät eine große Anzahl von Nachkommen der Roten Blattlaus. Wir haben immer noch grüne adulte Tiere, aber sie haben nicht sehr viele Nachkommen.

Sie können also die Wirkung von Nikotin spüren, selbst bei einer Konzentration von nur 10 Mikromolaren. Hier gibt es keine überlebenden erwachsenen grünen Blattläuse auf der hundertmikromolaren Nikotindiät, aber die roten Blattläuse überleben und vermehren sich auf dem gleichen Niveau wie die Kontrolle. Sie können auf der Diät sehen, die 1000 mikromolare Nikotin enthält.

Weder die grünen noch die roten Blattläuse sind in der Lage zu überleben. Auf dieser Grundlage können wir die Möglichkeit in Betracht ziehen, dass eine der Anpassungen, die es der roten MiSiS-Linie ermöglicht haben, Tabak auf dem Feld zu befallen, eine verbesserte Fähigkeit zur Entgiftung von Nikotin ist. Wir haben Ihnen gerade gezeigt, wie Sie ein Experiment durchführen können, bei dem künstliche Diäten verwendet werden, um die Toxizität pflanzlicher Sekundärmetaboliten gegen Aphis zu messen.

Bei der Durchführung dieser Experimente ist es wichtig, daran zu denken, Insekten zu wählen, die nicht nur die gleiche Größe und Farbe haben, sondern auch von Pflanzen in ähnlichen Entwicklungsstadien stammen. Das war's also. Vielen Dank fürs Zuschauen und viel Erfolg bei Ihren Experimenten.