Name: Mantenimiento de cultivos de laboratorio de Gryllus bimaculatus, un modelo versátil de ortópteros para la agricultura de insectos y la fisiología de invertebrados (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-06-08T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 30 s
Description: Aprende técnicas estandarizadas para el mantenimiento de cultivos de Gryllus bimaculatus en laboratorio, un modelo versátil para agricultura de insectos y fisiología de invertebrados. Este método garantiza resultados consistentes en investigación.

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El financiamiento para este proyecto fue posible gracias a subvenciones internas de la Universidad de Wisconsin-Madison. Las más sinceras gracias a Kevin Bachhuber de Bachhuber Consulting Inc. por acceder a su guía inédita para la cría comercial de cricket y a Michael Bartlett Smith por su ayuda en la refinación y solución de problemas de estos métodos.

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Los autores no tienen conflictos de intereses que declarar.

La simplicidad de este enfoque para la cría de cricket puede beneficiar a una variedad de áreas de investigación y representa una plantilla genérica para la cría exitosa de cricket, fácilmente adaptable a una variedad de necesidades experimentales. En comparación con varios otros estudios de G. bimaculatus, el tamaño adulto del cuerpo individual es más pequeño y la maduración es más lenta14, lo que atribuimos a la temperatura de cría subóptima que nos imponen las circunstancias. Los métod...

Como lo tipifica el insecto icónico, la mosca de la fruta Drosophila melanogaster, el uso de insectos como organismos modelo de laboratorio proporciona claras ventajas para los estudios en genética, toxicología y fisiología1. El pequeño tamaño de los insectos reduce el espacio necesario para los cultivos y la cantidad de alimento y materiales consumibles necesarios. Muchos insectos se reproducen rápidamente, lo que los hace especialmente adecuados para la creación de líneas genéticas especializadas y estudios que requieren la evaluación de múltiples generaciones sucesivas.
Muchos estudios se centran en insectos holometábolos como Drosophila, que exhiben metamorfosis y pupación completas. Sin embargo, hay otros modelos disponibles, incluyendo Gryllus bimaculatus (De Geer), el grillo de campo de dos manchas. G. bimaculatus es un insecto paurometaboloso que sufre entre 7 y 11 instars ninfales antes de alcanzar la madurez sexual2. Este grillo muestra una amplia gama de comportamientos relacionados con la selección sexual, incluida la estridulación, las exhibiciones territoriales y la protección de la pareja3. Los grillos inmaduros son diferentes a las larvas de las especies de insectos holometábolos en que, al igual que muchos juveniles paurometabolosos, son capaces de regenerar las extremidades perdidas y dañadas durante la ecdisis4. Además, el genoma completamente secuenciado de G. bimaculatus se publicó en 20215. Estas características hacen que estos grillos sean atractivos como objetivo para la investigación básica.
Los grillos de campo de dos manchas se crían ampliamente para la alimentación humana y la alimentación animal. La escala de estas operaciones es a menudo mucho mayor que para la investigación de laboratorio 6,7. A pesar de la diferencia de escala, los desafíos que enfrentan los investigadores se superponen en gran medida con los que enfrentan los agricultores comerciales de cricket. Estas consideraciones convergen en el contexto de la investigación basada en el laboratorio con el objetivo de mejorar la producción de insectos comestibles. A medida que la industria de insectos comestibles continúa evolucionando y creciendo, la optimización de los insumos de alimento y una miríada de otros aspectos de la producción es un objetivo principal8. Los estudios de laboratorio que demuestran mejoras medidas en la eficiencia de la cría, la supervivencia o el tiempo de generación en estos grillos tienen el potencial de ayudar a aumentar la rentabilidad de las operaciones de cultivo de grillos a largo plazo.
Los protocolos estandarizados de cría permiten una comparación más estrecha entre los estudios que investigan la optimización de la cría. Hasta la fecha, se han publicado pocos protocolos en profundidad para la cría de G. bimaculatus en el laboratorio. Un protocolo ideal reflejaría las condiciones encontradas en las operaciones de cultivo de grillos del mundo real, manteniendo las condiciones estrictamente controladas necesarias para medir con precisión los cambios en el rendimiento del crecimiento derivados de los tratamientos experimentales y destacando las estrategias de mitigación de riesgos. Los métodos descritos en este documento se desarrollaron en base a protocolos, técnicas y aparatos publicados utilizados para criar una variedad de especies de grillos en una amplia gama de escalas de producción comercial y de laboratorio 2,9,10,11,12. Estos métodos también son informados por varias fuentes no revisadas por pares, incluidos boletines técnicos no publicados y comunicación personal con agricultores comerciales de cricket en América del Norte. Este protocolo fue desarrollado con la intención de facilitar el establecimiento de cultivos de laboratorio de G. bimaculatus específicamente para su uso en ensayos relacionados con la agricultura de insectos.

<table><tbody><tr><td>Contenedor de 31 cuartos de galón (29,3 L) con tapa a presión y tapa</td><td>HOMZ</td><td>3430CLBL</td><td>Se utiliza para alojar ganado de cría</td></tr><tr><td>Soporte de luz de cultivo de 3 niveles/12 bandejas</td><td>Fischer Scientific</td><td>NC1938548</td><td></td></tr><tr><td>Contenedor de 50 galones (189,27 L) con tapa</td><td>Sterilite</td><td>#14796603</td><td>Se utiliza como contención secundaria cuando se manipulan grillos</td></tr><tr><td>Cilindro graduado de polipropileno de 50 ml</td><td>Fischer Scientific</td><td>S95171</td><td></td></tr><tr><td>Contenedor de 7,5 cuartos de galón (7,1 L) con tapa</td><td>HOMZ</td><td>3410CLBL</td><td>Se utiliza para almacenar existencias Exprimental</td></tr><tr><td>Accuris 500 g x 0,01 g Balanza</td><td>Fabricado por Accuris, una subsidiaria de Benchmark Scientific</td><td>W3300-500</td><td>Comprado a Dot Scientific a través del servicio de compras del sistema de la Universidad de Wisconsin "ShopUW+"</td></tr><tr><td>Ace Premier 1 Inch Flat Chip Brush</td><td>Ace Hardware&nbsp;</td><td>#1803261</td><td></td></tr><tr><td>Botella de lavado de agua desionizada Bel-Art SP Scienceware</td><td>Fischer Scientific</td><td>03-421-160&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Pantalla de ventana de aluminio brillante&nbsp;</td><td>Phifer</td><td>UNSPSC# 11162108</td><td>Tamaño de malla 18 x 16"</td></tr> <tr><td>Tazas de plástico transparente desechables para porciones de 5.5 oz con tapas</td><td>Wal-Mart</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Agua</td><td></td><td></td><td></td>desionizada</tr><tr><td>Diablo 4-4/8" x 13 TPI Hoja de Rompecabezas Bimetálica con Acabado Ultra Fino</td><td>Home Depot</td><td>#313114935</td><td></td></tr><tr><td>Relleno de Huevos-Papel, 12 x 12"</td><td></td> <td>Uline S-5189</td><td></td></tr><tr><td>Placas de Petri Fisherbrand con Tapa Transparente 100 x 15mm</td><td>Fischer Scientific</td><td>FB0875714</td><td></td></tr><tr><td>Placas de Petri Fisherbrand con Tapa Transparente 60 x 15mm</td><td>Fischer Scientific FB0875713A</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Georgia-Pacific Envision Toallas de papel marrón Home</td><td>Depot</td><td>#205675843</td><td></td></tr><tr><td>Barras de pegamento termofusible de alto rendimiento Infinity</td><td>Tough Guy Infinity Bond</td><td>Infinity IM-Tough-Guy-12</td><td></td></tr><tr><td>Mazuri Cricket Diet</td><td>Land O' Lakes International</td><td>SKU#&nbsp; 3002219-105</td><td></td></tr><tr><td>Stanley TimeIt Twin 2-outlet Grounded Grounded Mechanical 24 Hour Timer</td><td>Wal-Mart</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Vermont Organics Reclamation Soil 11 lb Coir Block</td><td>Home Depot</td><td>#300679904</td><td></td></tr></tbody></table>

mantenimiento de cultivos de laboratorio de gryllus bimaculatus, un modelo versátil de ortópteros para la agricultura de insectos y la fisiología de invertebrados

Maintaining Laboratory Cultures of Gryllus bimaculatus, a Versatile Orthopteran Model for Insect Agriculture and Invertebrate Physiology

Gryllus bimaculatus (De Geer) es un grillo de cuerpo grande distribuido por África y el sur de Eurasia, donde a menudo se cosecha en la naturaleza como alimento humano. Fuera de su área de distribución nativa, el cultivo de G. bimaculatus es factible debido a su plasticidad dietética, ciclo reproductivo rápido, falta de requisitos de diapausa, tolerancia a la cría de alta densidad y robustez contra patógenos. Por lo tanto, G. bimaculatus puede ser un modelo versátil para estudios de fisiología, comportamiento, embriología o genética de insectos.
Los parámetros culturales, como la densidad de población, los refugios dentro de la jaula, el fotoperíodo, la temperatura, la humedad relativa y la dieta, afectan el crecimiento, el comportamiento y la expresión génica del grillo y deben estandarizarse. En la creciente literatura sobre insectos agrícolas para el consumo humano, estos grillos se emplean con frecuencia para evaluar mezclas de alimentos candidatas derivadas de residuos de cultivos, subproductos de procesamiento de alimentos y otros flujos de desechos de bajo costo.
Para apoyar los experimentos en curso que evalúan el rendimiento del crecimiento de G. bimaculatus y la calidad nutricional en respuesta a sustratos variables de alimentación, se desarrolló un conjunto completo de protocolos estándar para la cría, el mantenimiento, el manejo, la medición y la eutanasia en el laboratorio, que se presenta aquí. Un alimento para grillos estándar de la industria ha demostrado ser nutricionalmente adecuado y funcionalmente apropiado para el mantenimiento a largo plazo de las poblaciones reproductoras de grillos, así como para su uso como alimento de control experimental. La cría de estos grillos a una densidad de 0.005 grillos / cm3 en jaulas de polietileno de 29.3 L con pantalla a una temperatura promedio de 27 ° C en un fotoperíodo de 12 claros (L) / 12 oscuros (D), con fibra de coco humedecida que sirve como fuente de hidratación y medio de oviposición ha sostenido con éxito grillos sanos durante un período de 2 años. Siguiendo estos métodos, los grillos en un experimento controlado produjeron una masa promedio de 0.724 g 0.190 g en la cosecha, con un 89% de supervivencia y un 68.2% de maduración sexual entre la siembra (22 días) y la cosecha (65 días).

Los datos que demuestran la cría exitosa de grillos desde la eclosión hasta los 65 días de edad se recopilaron durante un ensayo de alimentación en septiembre de 2021. Los grillos se cultivaron a partir de huevos siguiendo los pasos 1.1.1-2.6.1 de estos protocolos, y seis jaulas replicadas se abastecieron con 24 grillos aleatorios de 22 días de edad (tercer instar) siguiendo el paso 2.7 anterior. Los grillos se criaban en condiciones ambientales de la habitación; sin embargo, debido a un mal funcionamiento de la unidad d...

Este documento describe métodos básicos para estandarizar factores importantes como la densidad, la disponibilidad de alimento, la fuente de hidratación y los controles ambientales para la cría a largo plazo de cultivos de laboratorio del grillo comestible, Gryllus bimaculatus.

Mantenimiento de cultivos de laboratorio de Gryllus bimaculatus, un modelo versátil de ortópteros para la agricultura de insectos y la fisiología de invertebrados

Gryllus bimaculatus (De Geer)&#160;is a large-bodied cricket distributed throughout Africa and Southern Eurasia where it is often wild-harvested as human ...

Estas técnicas representan métodos prácticos y probados para la cría de Gryllus bimaculatus, una mini especie ganadera clave cultivada para la alimentación animal y la alimentación humana y un organismo modelo alternativo cada vez más importante. Estos métodos de laboratorio para el cultivo de Gryllus bimaculatus se derivan de técnicas comunes en toda la industria agrícola de grillos de América del Norte y representan un facsímil a escala de laboratorio de las operaciones de cultivo de grillos. Para comenzar, tara un recipiente limpio en una balanza y pesa una masa de fibra de coco seca aproximadamente del tamaño de un puño humano.Luego, coloque la fibra de coco en un recipiente limpio y sellable, que pueda acomodar la expansión hasta seis veces el volumen original. Con las manos limpias, rompa suavemente los grupos de fibra de coco de la pieza extraída del bloque más grande. A continuación, utilizando un cilindro graduado de 250 mililitros, mida el volumen correcto de agua desionizada para lograr una proporción de cinco a uno por masa de cinco partes de agua por una parte de fibra de coco seca, y agregue el agua desionizada medida lentamente, hidratando uniformemente todas las partículas de fibra de coco.Después, macera manualmente los grumos para garantizar una hidratación uniforme y vuelva a tarar el recipiente en el que se pesó previamente la fibra de coco. Pesa 75 gramos de fibra de coco mojada y transfiérela a una placa de Petri de 100 milímetros por 15 milímetros con una cuchara de plástico limpia para asegurarte de que la fibra de coco se extienda uniformemente por el fondo del plato y que no haya grumos. Luego, etiquete el lado de la placa de Petri con cinta de laboratorio con una etiqueta que indique la colonia natal y la fecha del evento de recolección de huevos.Mida 45 mililitros adicionales de agua desionizada en un cilindro graduado y agregue agua uniformemente sobre la superficie de la fibra de coco envasada en la placa de Petri para garantizar una hidratación uniforme. Una vez que la placa de Petri haya sido empacada, selle la fibra de coco mojada restante en un recipiente hermético para su almacenamiento a menos 20 grados centígrados. Coloque el sustrato de oviposición hidratada en jaulas que contengan las existencias parentales deseadas de grillos lo más lejos posible del alimento, y documente la fecha y la hora.Luego, coloque un pequeño receptáculo de basura en autoclave en la superficie de trabajo. A continuación, coloque una jaula de plástico limpia y vacía de 29.3 litros en el banco junto al recipiente de basura. Coloque otra jaula de 29.3 litros que contenga las existencias de grillo padre y el sustrato de oviposición en el lado opuesto del recipiente de basura de la jaula vacía.Después de 24 horas, retire el sustrato de oviposición de la jaula de grillo madre y ubíquelo sobre el recipiente de desechos en autoclave. Inspeccione la parte superior del sustrato de oviposición en busca de partículas de frass o alimento que los grillos puedan haber pateado sobre la superficie de la fibra de coco. A continuación, retire los contaminantes de la fibra de coco en el recipiente de desechos con una cucharada limpia o una cuchara de plástico, y coloque la cuchara de plástico en el recipiente de desechos.Luego, coloque el sustrato de oviposición limpia en la jaula limpia de 29.3 litros. Después, coloque la jaula en una incubadora a 27 grados Celsius al 60% de humedad relativa en un fotoperíodo de luz oscuro de 12 horas y 12 horas. Devuelva la jaula que contiene el ganado reproductor a la ubicación original y limpie todos los elementos de la superficie de trabajo.Luego, coloque el recipiente de desechos en un congelador en la instalación dedicado al almacenamiento de artículos potencialmente contaminados con huevos de grillo. A continuación, desinfecte la superficie de trabajo con una solución de lejía al 10% y déjela reposar durante 60 segundos. Seque la superficie de trabajo con una toalla de papel limpia.Después de abrir el congelador, deseche la toalla de papel en el recipiente de residuos. Seleccione dos planos de cartón de huevos comerciales de 30,8 centímetros por 30,8 centímetros no utilizados. Y con un cuchillo utilitario o tijeras fuertes, córtelas en seis tiras separadas de 10.1 centímetros de ancho de igual tamaño.Luego, cepille los bordes cortados con las manos para eliminar las partículas colgantes de cartón. A continuación, coloque las seis piezas individuales de cartón de 10,1 centímetros por 30,8 centímetros verticalmente en la parte inferior de la jaula, con el eje más largo del cartón que abarca el eje horizontal más estrecho de una jaula de 29,3 litros. Coloque una séptima pieza de cartón plana en la parte superior de las seis piezas verticales.Después de seleccionar tres piezas de toalla de papel marrón rugosa de aproximadamente 25 centímetros por 25 centímetros, doble cada una por la mitad. Luego, coloque dos de tal manera que cubran la parte superior del lado proximal de la estructura del cartón y coloque uno sobre la pila de cartón en el lado distal. En el día 11 después de la oviposición, mueva el sustrato de la oviposición en la esquina proximal derecha de la jaula.Cuando se observe una escotilla, rocíe las toallas de papel colocadas sobre la parte superior de los cartones, hasta que se mojen, pero sin arrojar agua activamente. Luego, limpie bien ambos lados de una tapa de Petri de 100 milímetros con etanol al 70% y deje que se seque. A continuación, cuchara 50 gramos del alimento en una licuadora de una sola porción de 60 vatios y muele a 10, 000 rpm durante un minuto.Después de medir un gramo del alimento, agítelo sobre la tapa de la placa de Petri en la jaula. Usando el extremo limpio de una cuchara o Scoopula, extienda el alimento de la manera más uniforme posible sobre el fondo del plato. Después, reemplace el alimento cada dos días.Deseche el alimento viejo en el contenedor de residuos en autoclave. Monitoree el crecimiento de moho en la alimentación. Y si el alimento comienza a aparecer blanco o verdoso, deseche la placa de Petri y alimente de inmediato.A los 14 días después de la oviposición, use un pincel de 2,54 centímetros para eliminar los grillos que se adhieren al sustrato de la fibra de coco natal cepillando todos los grillos de la superficie de la fibra de coco y los lados de la placa de Petri en la jaula. A continuación, coloque el sustrato de oviposición eliminado en el recipiente de residuos en autoclave y guárdelo en el congelador hasta el autoclave. Luego, reemplace el sustrato natal con un plato de fibra de coco fresco para la hidratación.Usando una botella de lavado de agua desionizada, agregue agua hasta que la superficie de la fibra de coco brille, pero no se esté acumulando. Los grillos se abastecieron de una población con una masa media de 21 miligramos. Al final del experimento, la masa media de todos los grillos juveniles y adultos combinados fue de 0,724 gramos.A los 65 días de edad, cuando terminó el experimento, 30 machos adultos estaban presentes, y la masa media era de 0,721 gramos, mientras que para las 58 hembras adultas, la masa media era de 0,841 gramos. La supervivencia entre la siembra y la cosecha fue del 89% y se midió semanalmente por los recuentos totales de todos los grillos individuales en todas las jaulas. En el día 65, aproximadamente el 68% de todos los grillos habían alcanzado el instar adulto.Evite la formación de gotas de agua en el fondo del recinto al regar o nebulizar. Colocar una toalla de papel sobre los refugios permite un gradiente de humedad y absorbe las gotas de agua de la nebulización. Este procedimiento sirve como plantilla para que los investigadores en muchos campos de las ciencias de la vida retraten a Gryllus bimaculatus como un organismo modelo.Hasta la fecha, se han publicado pocos protocolos formales para la cría de Gryllus bimaculatus o cualquier otro organismo modelo paurometaboloso. La codificación y estandarización de los métodos de cría de insectos utilizados en la agricultura de insectos permitirá comparar mejor los resultados entre los grupos de investigación.

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El objetivo general de estos procedimientos es establecer, mantener y actualizar a una población cautiva de Eristalis tenax en un entorno de investigación.

Cría y el mantenimiento a largo plazo de Eristalis tenax Tamaki para estudios de investigación

El pulgón Aphis nerii coloniza plantas muy defendido en la familia del dogbane (Apocyanaceae) y ofrece numerosas oportunidades para el estudio de las interacciones planta-insecto. Aquí, presentamos una serie de protocolos para el mantenimiento de la planta y el pulgón de las culturas y la generación y el análisis molecular y los datos de a. nerii- omic.

Mantenimiento de cultivos biológicos y medir la expresión génica en Aphis nerii: un sistema no-modelo de las interacciones planta-insecto

Aquí proporcionamos un protocolo detallado para un modelo de administración oral con larvas de Galleria mellonella y cómo caracterizar inducido la respuesta inmune innata. Mediante este protocolo, investigadores sin experiencia práctica será capaces de usar la g. mellonella forzada método.

Un modelo de administración Oral de Galleria mellonella para la respuesta inmune innata Study Commensal-Induced

Aquí presentamos un protocolo para inyectar huevos de cricket, una técnica que sirve como método fundamental en muchos experimentos en el cricket, incluyendo, pero no limitado a, interferencia de ARN y manipulación genómica.

Inyección de huevos de Gryllus bimaculatus

Este protocolo se utiliza en el establecimiento y mantenimiento de cucarachas americanas gnotobióticas (Periplaneta americana) mediante la esterilización superficial de las cajas de huevos (ootecas) antes de la eclosión. Estos insectos gnotobióticos contienen sus endosimbiontes de Blattabacterium transmitidos verticalmente, pero tienen intestinos axénicos.

Establecimiento y Mantenimiento de Cucarachas Americanas Gnotobiotic (Periplaneta americana)

Para obtener un insecto axénico, se esteriliza la superficie de su huevo y la larva eclosionada se cría posteriormente con hojas axiénicas. Este método proporciona una forma eficiente para la preparación de insectos axénicos sin administrar antibióticos o desarrollar una dieta artificial, que también se puede aplicar a otros insectos que comen hojas.

Preparación y cría de insectos axénicos con plántulas cultivadas en tejidos para estudios de interacción entre la microbiota huésped-intestino del escarabajo de la hoja

Este artículo describe el mantenimiento en laboratorio (incluyendo el apareamiento y la alimentación) de la mosca díptera inferior Bradysia (Sciara) coprophila.

Mantenimiento de laboratorio de la mosca díptera inferior Bradysia (Sciara) coprophila: un nuevo/viejo organismo modelo emergente

Aprende técnicas estandarizadas para el mantenimiento de cultivos de Gryllus bimaculatus en laboratorio, un modelo versátil para agricultura de insectos y fisiología de invertebrados. Este método garantiza resultados consistentes en investigación.

Mantenimiento de cultivos de laboratorio de Gryllus bimaculatus, un modelo versátil de ortópteros para la agricultura de insectos y la fisiología de invertebrados (Video) | JoVE Journal

Mantenimiento de cultivos de laboratorio de Gryllus bimaculatus, un modelo versátil de ortópteros para la agricultura de insectos y la fisiología de invertebrados

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