Technique pour l'étude des arthropodes et communautés microbiennes dans les tissus des arbres
16 novembre 2014
Nous proposons une technique pour préserver intact le phloème des arbres et le préparer à l’observation. Nous créons un appareil appelé sandwich de phloème qui permet l’introduction et l’observation d’arthropodes, de microbes et d’autres organismes qui habitent les tissus du phloème.
L’objectif global de cette procédure est de créer un appareil appelé sandwich AOL, qui permet l’introduction et l’observation d’arthropodes, de microbes et d’autres organismes qui habitent les tissus d’automne. Le protocole fourni, parfois avec de légères variations, a été un outil efficace pour les chercheurs et les éducateurs pour étudier les scolytes, les acariens, les nématodes et les champignons. Tout d’abord, un arbre approprié est localisé.
Ensuite, l’écorce est retirée pour révéler la couche F flom. Une fois que le flom est retiré, il est ramené au laboratoire ou placé entre deux morceaux de plexiglas. Une fois qu’il est scellé et fermement serré, vous êtes alors prêt à introduire l’organisme.
À l’étude, les pins ont une couche d’écoulement distinctive qui peut atteindre plusieurs millimètres d’épaisseur. L’organisme à l’étude dictera quelle espèce de flux F est requise. Nous voici dans une forêt de pins Ponderosa dans le nord de l’Arizona.
Nous sommes à la recherche d’un arbre idéal, de taille modeste, doté d’une grande couronne et de quelques branches inférieures. Ici, nous avons localisé un arbre approprié. Ces caractéristiques fourniront probablement un écoulement épais et plus facile à enlever, car chaque branche doit être coupée lors de l’élimination de l’écoulement.
Voici un exemple de l’équipement que nous utilisons pour récolter un arbre. N’oubliez pas que le remplissage d’un arbre est dangereux et ne doit être effectué que par une personne expérimentée avec l’équipement de sécurité approprié. Une fois que l’arbre est en sécurité sur le sol, commencez à enlever les branches.
Ensuite, coupez la boule en morceaux gérables, généralement autour de six à huit pieds, selon le diamètre de l’arbre. Il est maintenant temps d’enlever l’écorce. Voici un exemple des outils que nous utilisons pour y parvenir.
La glace de John est indispensable pendant ce processus, grattez soigneusement l’écorce jusqu’à ce que des notes de blanc ou de beige clair ou visibles indiquent la couche d’écoulement. Il est important de ne pas creuser cette couche car cela réduit considérablement son utilité par la suite. Une fois qu’une partie de l’arbre est correctement écorcée, utilisez un couteau pour découper le morceau de fullam.
Tirez délicatement sur cette couche tout en coupant sur la face inférieure si nécessaire. Notez que certains arbres sont plus faciles à enlever que d’autres. La patience est la clé.
Lorsque vous travaillez avec un arbre difficile, l’été est généralement une période plus facile de l’année pour enlever les arbres tombés. Une fois que nous avons collecté cinq à sept morceaux dans le sac en plastique, nous les transférons dans un sac sous vide que nous apportons sur le terrain. Il est préférable de stocker ces sacs légèrement au-dessus du point de congélation.
Nous avons maintenant terminé la composante de terrain de ce protocole et retournons au laboratoire pour construire le sandwich. Voici ce que nous utilisons pour construire le sandwich. Le long du fond se trouvent diverses plaques et paires de plexiglas.
Paraform est utilisé pour sceller les bords et des pinces sont utilisées pour s’assurer qu’il n’y a pas d’espace entre le plexiglas et le flux. Une fois que les morceaux de plexiglas sont coupés et percés, ils sont ensuite stérilisés à 90 % ou plus. L’éthanol commence à construire le sandwich en enlevant un nouveau morceau de flux et de taille.
Il convient au morceau de plexiglas. Le verre peut également remplacer le plexiglas. Des sandwichs de différentes tailles peuvent également être fabriqués pour s’adapter à différents organismes et longueurs d’essai.
Par exemple, un couple de scolytes peut utiliser un morceau tombé de quatre demeter carrés sur un mois, mais n’aura besoin d’un morceau carré d’un demeter que si l’étude a lieu dans les jours qui suivent. Notez que vous pouvez également modifier le nombre de points d’entrée dans le plexiglas pour introduire plusieurs organismes à la fois. Ceci est utile pour observer la compétition ou la prédation par différentes espèces.
Maintenant, une paraforme de deux pouces est utilisée pour sceller les bords. D’autres matériaux peuvent être utilisés pour sceller, tels que le collage non G, l’époxy ou la vaseline. Ensuite, placez un nombre suffisant de pinces sur le bord pour maintenir fermement le plexiglas sur la couche d’écoulement.
Nous sommes maintenant prêts à présenter l’étude Organism. Dans notre laboratoire, nous utilisons souvent le protocole Provided pour observer les scolytes et les organismes associés. C’est une excellente occasion d’observer des choses telles que la longueur quotidienne des tunnels et la production d’œufs, entre autres choses.
Nous pouvons également extraire les émissions chimiques, produire des coléoptères étincelants, les produire et les analyser plus tard, ou nous pouvons initier un traitement et observer la réponse. Ici, un scolyte tente de s’éloigner d’un traitement acoustique. Nous avons également observé des acariens, des nématodes et des prédateurs d’insectes utilisant ce protocole.
Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez être en mesure de construire un sandwich suspendu et de le modifier pour l’adapter à vos besoins d’étude particuliers. En plus d’être un outil de recherche efficace, cette procédure est excellente à des fins éducatives et de découverte pour les élèves allant de l’école primaire au niveau collégial.
Aperçu
Cet article présente une méthode de conservation du phloème d'arbre et de sa préparation pour l'observation. La technique consiste à créer un « sandwich de phloème » qui facilite l'étude des divers organismes habitant les tissus du phloème.
Composantes clés de l'étude
Domaine scientifique
- Neurosciences
- Écologie
- Entomologie
Contexte
- Le phloème est un tissu essentiel chez les arbres qui soutient divers organismes.
- La compréhension des interactions au sein du phloème peut fournir des informations sur les dynamiques écologiques.
- Cette méthode permet une observation contrôlée de ces interactions.
- Les recherches peuvent inclure l'étude des scolytes, des acariens, des nématodes et des champignons.
Objectif de l'étude
- Développer une méthode fiable pour observer les organismes présents dans le phloème des arbres.
- Faciliter la recherche et les activités pédagogiques portant sur les espèces habitant le phloème.
- Approfondir la compréhension des relations écologiques au sein des écosystèmes forestiers.
Méthodes utilisées
- Identification et sélection d'arbres appropriés pour l'extraction du phloème.
- Retrait soigneux de l'écorce afin d'accéder à la couche de phloème.
- Constitution d'un « sandwich » de phloème à l'aide de plexiglas et de parafilm.
- Introduction des organismes étudiés dans le « sandwich » de phloème préparé pour l'observation.
Résultats principaux
- Le sandwich de phloème permet efficacement l'étude de divers organismes.
- Les chercheurs peuvent observer des comportements tels que le creusement de galeries et la reproduction.
- La méthode est adaptable à différentes espèces et aux besoins de la recherche.
- Elle constitue un outil précieux à la fois pour la recherche et l'enseignement.
Conclusions
- Le sandwich de phloème est un outil de recherche polyvalent et efficace.
- Cette technique améliore la compréhension des interactions écologiques.
- Il convient à un large éventail de contextes éducatifs.
Questions fréquemment posées
Pertinence professionnelle dans l'industrie
L'étude des communautés d'arthropodes et de micro-organismes présentes dans les tissus des arbres permet de mieux comprendre les interactions écologiques, ce qui peut guider le développement de biopesticides et la gestion de la santé des forêts. La technique du « sandwich de phloème » permet une observation contrôlée du comportement des organismes, soutenant ainsi la validation des cibles dans la recherche sur la lutte antiparasitaire. Cette approche contribue à réduire les risques en phase précoce de découverte en clarifiant les dynamiques hôte-pathogène et hôte-insecte pertinentes pour l'identification de biomarqueurs translationnels.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmaceutique
Découverte précoce et validation de cibles
- Valeur scientifique : Permet d'interroger des hypothèses thérapeutiques en observant les comportements alimentaires et les traits d'histoire de vie des arthropodes dans un environnement de phloème contrôlé.
- Valeur opérationnelle : Soutient la détection biologique des risques grâce à l'observation directe des interactions entre organismes, réduisant ainsi l'ambiguïté mécanistique dans la validation des cibles.
- Valeur prédictive : Facilite la confiance prédictive en quantifiant la longueur des galeries, la production d'œufs et les réponses des organismes aux traitements.
Développement de tests et criblage
- Prêt du test : Prépare des systèmes biologiques validés pour des flux de travail en aval en préservant l'intégrité du phloème et en permettant l'introduction reproductible d'organismes.
- Résultats quantitatifs : Permet la mesure de variables dépendantes telles que la longueur quotidienne de creusement de tunnels et le rendement reproductif, soutenant ainsi la standardisation des tests.
- Extensibilité : La taille variable des préparations en sandwich et les points d'entrée ajustables s'adaptent à différents organismes et durées d'essai, améliorant la réutilisation de la plateforme.
Recherche translationnelle et préclinique
- Pertinence pour les maladies : Établit un lien entre la découverte et la validation préclinique en modélisant les interactions entre organismes et tissus végétaux pertinentes pour les études sur les maladies transmissibles par vecteurs.
- Continuité translationnelle : Soutient les décisions d'avancement ajustées au risque en permettant l'observation des réponses des organismes à des traitements acoustiques ou chimiques.
- Dérisquage mécanistique : Met l'accent sur la valeur prédictive de dérisquage en précisant les traits comportementaux et développementaux dans des conditions contrôlées.
Intégration des pipelines et des flux de travail
La méthode s'inscrit dans le continuum de la découverte, allant de la vérification d'hypothèses à l'identification de composés candidats, en soutenant les flux de travail de détection précoce des risques biologiques et de développement de tests.
- Biologie de la découverte : Soutient la vérification d'hypothèses en permettant l'observation des comportements et des interactions des organismes au sein des tissus du phloème.
- Écrantage : Décrit la préparation du test grâce à la préservation reproductible du phloème et à l'introduction normalisée des organismes par des orifices percés.
- Analytique : Met en évidence des mesures quantitatives telles que la longueur des galeries et la production d'œufs, qui aident les équipes à comparer les conditions et les réponses aux traitements.
- Recherche translationnelle : Établit un lien avec la continuité préclinique en modélisant les réponses des organismes à des interventions, ce qui est pertinent pour les études sur le contrôle des vecteurs.
- Réutilisation en milieu professionnel : Présente la méthode comme une capacité réutilisable grâce à la taille variable des sandwichs, à leur possibilité de réouverture et à leur capacité d'introduction de multiples organismes.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Confiance prédictive, validation des cibles, réduction de l'ambiguïté mécanistique dans les interactions entre organismes, arbres et tissus.
- Valeur opérationnelle : Normalisation, reproductibilité et évolutivité grâce à un design sandwich ajustable et à l'intégrité préservée du phloème.
- Valeur stratégique : Meilleures décisions d'aller/arrêt, efficacité du capital et réduction des risques biologiques en phase avancée dans les programmes de lutte contre les ravageurs et de gestion des vecteurs.
- Impact sur le portefeuille : Priorisation et décisions d'avancement ajustées au risque, fondées sur des comportements d'organismes quantifiés et des réponses aux traitements.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Des compétences scientifiques requises en entomologie, microbiologie et écologie forestière pour une sélection et une observation adéquates des organismes.
- Les besoins en instrumentation et en infrastructure analytique comprennent des plaques en plexiglas, du parafilm ou des scellants époxy, des pinces et un système de scellement sous vide pour la conservation du phloème.
- Les exigences de standardisation entre équipes impliquent des techniques d'extraction du phloème cohérentes et le maintien d'un environnement scellé uniforme dans tous les laboratoires.
- Les considérations d'adaptation selon les systèmes modèles incluent l'ajustement de la taille du « sandwich » et de la densité des points d'entrée en fonction de la taille de l'organisme et de la durée de l'étude.
- Les limites pratiques comprennent la nécessité de personnel expérimenté pour prélever en toute sécurité les tissus végétaux, ainsi que la variabilité potentielle de la qualité du phloème selon les espèces d'arbres et les saisons.
