הפרוטוקול הנוכחי מתאר שיטה לאיסוף מספיק רוק מחרקים יונקים באמצעות מדיום מלאכותי. זוהי שיטה נוחה לאיסוף רוק חרקים וחקר תפקוד הרוק על התנהגות האכלת חרקים והעברת וירוסים המועברים בווקטורים.
מאמר שיטה
הפרוטוקול הנוכחי מתאר שיטה לאיסוף מספיק רוק מחרקים יונקים באמצעות מדיום מלאכותי. זוהי שיטה נוחה לאיסוף רוק חרקים וחקר תפקוד הרוק על התנהגות האכלת חרקים והעברת וירוסים המועברים בווקטורים.
וירוס פס האורז (RSV), שגורם לאובדן כלכלי משמעותי של החקלאות במזרח אסיה, תלוי לחלוטין בווקטורים של חרקים להעברתו האפקטיבית בקרב אורז מארח. לאודלפקס סטריאטלוס (באנגלית: Laodelphax striatellus) הוא וקטור החרקים העיקרי המעביר אופקית RSV תוך מציצת שרף מהפלום. הרוק ממלא תפקיד משמעותי בהתנהגות ההאכלה של החרקים. שיטה נוחה שתהיה שימושית למחקר על רוק חרקים עם התנהגות האכלה מוצצת פירסינג מתוארת כאן. בשיטה זו, חרקים הורשו לאכול על דיאטה מלאכותית בין שתי שכבות סרט פרפין מתוח. הדיאטה המכילה את הרוק נאספה מדי יום, מסוננת ומרוכזת לניתוח נוסף. לבסוף, איכות הרוק שנאסף נבדקה על ידי כתמי חלבון וחיסון. שיטה זו באה לידית על ידי זיהוי נוכחות של RSV וחלבון דמוי מוצין ברוק של SBPH. שיטת האכלה מלאכותית ואיסוף רוקים אלה תכשיר בסיס למחקר נוסף על גורמים ברוק חרקים הקשורים להתנהגות האכלה ולהעברת וירוסים.
וירוס פסים אורז (RSV), וירוס RNA שלילי תקוע בסוג Tenuivirus, גורם למחלות קשות בייצור אורז במזרח אסיה1,2,3. העברת RSV מצמחי אורז נגועים לבריאים תלויה בווקטורים של חרקים, בעיקר לאודלפקס סטריאטלוס, המעביר RSV באופן מתמשך-מפיץ. SBPH רוכש את הנגיף לאחר האכלה על צמחים נגועים RSV. ברגע שבתוך החרק, RSV מדביק את תא האפיתל midgut יום אחד לאחר האכלה ולאחר מכן עובר דרך מחסום midgut לחדור המולימף. לאחר מכן, RSV מתפשט לתוך רקמות שונות באמצעות ההמולימפה ולאחר מכן מתפשט. לאחר תקופה סמויה של כ 10-14 ימים לאחר הרכישה, הנגיף בתוך בלוטת הרוק יכול להיות מועבר לצמחים המארחים בריאים באמצעות הרוק המופרש בעוד SBPH מוצץ sap מן phloem4,5,6,7,8,9,10 . תהליך האכלה יעיל וגורמים שונים ברוק חיוניים להתפשטות RSV מהחרק לצמח המארח.
רוק חרקים המופרש על ידי בלוטות הרוק הוא האמין לתווך חרקים, וירוסים, צמחים מארחים. חרקים Hemipteran בדרך כלל לייצר שני סוגים של רוק: רוק ג'לינג ורוק מימי11,12,13. רוק גלינג מופרש בעיקר לתוך apoplasm כדי לקיים את התנועה של stylet בין תאים מארחים והוא קשור גם להתגברות על התנגדות הצמח ותגובות חיסוניות14,15,16,17. בשלב החיטוט של האכלה, חרקים מפרישים לסירוגין רוק ג'לינג שמיד מתחמצן ויוצר אוגן על פני השטח. לאחר מכן, נדן יחיד או מסועף עטוף את הסגנון כדי להזמין ערוץ צינורי18,19,20. אוגן פני השטח על האפידרמיס הוא הניח כדי להקל על חדירה של stylet על ידי משמש כנקודת עיגון, בעוד נדן סביב stylet עשוי לספק יציבות מכנית סיכה16,21,22,23. Nlshp זוהה כחלבון חיוני להיווצרות נדן הרוק והאכלה מוצלחת של צמח חום(Nilaparvata lugens,BPH). עיכוב הביטוי של חלבון הנדן המבני (SHP) המופרש על ידי pisum Acyrthosiphon כנימות הפחית את הרבייה שלה על ידי שיבוש האכלה מצינורות מסננת מארח24. יתר על כן, בכמה מינים חרקים, גורמי רוק ג'ל אמורים לעורר תגובות חיסוניות צמח על ידי יצירת מה שנקרא דפוסים מולקולריים הקשורים אוכלי עשב (HAMPs). ב N. lugens, NlMLP, חלבון דמוי מוצין הקשור להיווצרות נדן, גורם להגנות צמחים מפני האכלה, כולל מוות תאים, ביטוי של גנים הקשורים להגנה, ותצהיר callose 25,26. כמו כן, כמה גורמי רוק ג'ל כנימות הוכחו לעורר תגובות הגנה צמחית באמצעות אינטראקציות בין גנים לגן דומה דפוסים מולקולריים הקשוריםפתוגן 12,15,27.
לחקר גורמי הרוק החיוניים להאכלת חרקים ו/או להעברת פתוגן, יש צורך לנתח רוק מופרש. כאן, שיטות האכלה ואיסוף מלאכותיות כדי להשיג כמויות מספיקות של רוק מתוארים לניתוח נוסף. באמצעות מדיום המכיל רק אלמנט תזונתי אחד, חלבוני רוק רבים נאספו ונותחו על ידי כתמי כסף וכתמים מערביים. שיטה זו תהיה מועילה במחקר נוסף על גורמים ברוק כי הם חיוניים להעברת RSV על ידי SBPH.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. תחזוקת SBPH
2. הכנת תא האכלה ותזונה מלאכותית
3. אוסף רוק SBPH
4. ריכוז הרוק שנאסף
5. כתמי כסף של חלבוני רוק
6. זיהוי חלבונים על ידי סופג מערבי
7. זיהוי תבנית ביטוי LssgMP ב- SBPH
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שרטוטים של התקנת הזנה מלאכותית ואיסוף רוק
איור 1A מתאר את גליל הזכוכית (15 ס"מ על 2.5 ס"מ) המשמש כתא האכלה לאיסוף הרוק. ראשית, זחלי SBPH היו מורעבים במשך כמה שעות כדי לשפר את יעילות האיסוף ולאחר מכן משותק על ידי צינון במשך 5 דקות. לאחר החרקים הועברו לתוך גליל זכוכית, שני הקצוות הפתוחים של התא היו מכוסים קרום פרפין מתוח. בקצה אחד, 200 μL של 5% סוכרוז היה תקוע בין שתי שכבות של קרום פרפין מורחב לכפול השטח המקורי שלה(איור 1B). התא היה מכוסה בנייר...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גידול מוצלח של חרקים על דיאטות מלאכותיות דווח לראשונה בשנת 1962 כאשר מיטלר ואבא תיארו את טכניקת קרום פרפין להחזיק דיאטה מלאכותית29,30. שיטה זו נחקרה בהיבטים רבים של ביולוגיה והתנהגות חרקים, למשל, תוספת תזונתית, האכלת dsRNA, ורכישת וירוסים. בהתבסס על הדרישות של ניתוח רוק, 5% סוכרוז משמש דיאטה מלאכותית כללית כדי לאסוף רוק של SBPH במחקר זה. עבור איסוף רוק מוצלח, כמה צעדים קריטיים ראויים לציין כאן. ראשית, להרעיב את החרקים הניסיוניים לפני החדרתם לתא יש צורך להבטיח את ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי אין להם ניגודי עניינים.
עבודה זו נתמכה על ידי התוכנית הלאומית למחקר ופיתוח מפתח של סין (מס '2019YFC1200503), על ידי הקרן הלאומית למדע של סין (מס '32072385), ועל ידי האגודה לקידום חדשנות נוער CAS (2021084).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מסנן צנטריפוגלי 10-KD | Merck Millipore | R5PA83496 | לריכוז |
| 10x מאגר העברת חלבון (רטוב) | macGENE | MP008 | מאגר העברה לספיגה מערבית |
| 10x TBST מאגר | Coolaber | SL1328-500mL× 10 | מאגר כביסה לכתמים מערביים |
| Azure c600 biosystems | Azure Biosystems | Azure c600 | מערכת הדמיה לכתמים מערביים וצביעה |
| בכסף סולם חלבון צבוע בצבע | GenStar | M221-01 | סמן חלבון לכתמים מערביים |
| ECL ריאגנטים לזיהוי כתמים מערביים | GE Healthcare | RPN2209 | זיהוי כתמים מערביים |
| ערכה כרומוגנית HRP-DAB מכושפת | TIANGEN | תגובה כרומוגנית | |
| פרוקסידאז מצומד עזים נוגדנים נגד ארנב | סיגמא | 401393-2ML | נוגדן משני פוליקלונלי לכתמים מערביים |
| Immobilon(R)-P ממברנת פוליווינילידן דיפלואוריד | Merck ממברנת העברת IPVH00010 Millipore | לכתמים מערביים | |
| iTaq אוניברסלי SYBR Green Supermix | Bio-Rad | 1725125 | לערכת PCR כמותית בזמן אמת (qRT-PCR), |
| iSCRIPT cDNA SYNTHES | Bio-Rad | 1708891 | ל-PCR שעתוק הפוך (RT-PCR) |
| מסנן Millex-GP, 0.22 ומיקרו; m | Merck Millipore | SLGP033RB | לסינון |
| Mini-PROTEAB TGX ג'לים | Bio-Rad | 4561043 | עבור SDS-PAGE |
| NanoDrop One | Thermo Scientific | ND-ONEC-W | איתור ריכוז חלבון |
| קרום ניילון | PALL | T42754 | ממברנה עבור dot-ELISA |
| Parafilm M ממברנה | Sigma | P7793-1EA | ביצוע דיאטה מלאכותית כריכים |
| ארנב אנטי-LssgMP נוגדן פוליקלונלי נגד פפטידים LssgMP | Genstript | Rabbit נוגדן פוליקלונלי ראשוני נגד LssgMP לכתמים מערביים | |
| ארנב אנטי-RSV נוגדן פוליקלונלי | Genstript | Rabbit נוגדן פוליקלונלי ראשוני נגד RSV לכתמים מערביים ו-dot-ELISA | |
| RNAprep טהור מיקרו קיט | TIANGEN | DP420 | למיצוי RNA |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה