Name: שמירה על תרבויות ביולוגי מדידה ביטוי גנים ב Aphis nerii: מערכת Non-מודל עבור אינטראקציות צמח-חרק (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-31T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 20 s
Description: למד שיטות לגידול תרביות של כנימות וניתוח גנטי של Aphis nerii. פרוטוקולים אלה מאפשרים חקר אינטראקציות צמח-חרק ומנגנונים מולקולריים בעלות נמוכה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

ברצוננו להודות מישל הירח (אוניברסיטת ואנדרבילט) לקבלת סיוע עם הצילום. אוניברסיטת ואנדרבילט סיפק תמיכה ברשות הפלסטינית, SSLB נתמך על ידי DGE-1445197.

<ol><li>Brisson, J. A., Stern, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+pea+aphid%2C+Acyrthosiphon+pisum.%3A+an+emerging+genomic+model+system+for+ecological%2C+developmental+and+evolutionary+studies%5BTitle%5D)+AND+%22BioEssays%22%5BJournal%5D)">The pea aphid, Acyrthosiphon pisum.: an emerging genomic model system for ecological, developmental and evolutionary studies.</a> BioEssays. 28, 747-755 (2006).</li>
<li>Dixon, A. F. G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDixon%2C+AFG+%22Aphid+Ecology%3A+An+Optimization+Approach%22">Aphid Ecology: An Optimization Approach</a>. , Springer. Netherlands. (1985).</li>
<li>Consortium, T. I. A. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genome+Sequence+of+the+Pea+Aphid+Acyrthosiphon+pisum%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biology%22%5BJournal%5D)">Genome Sequence of the Pea Aphid Acyrthosiphon pisum.</a> PLoS Biology. , 1000313(2010).</li>
<li>Srinivasan, D. G., Brisson, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aphids%3A+A+Model+for+Polyphenism+and+Epigenetics%5BTitle%5D)+AND+%22Genetics+Research+International%22%5BJournal%5D)">Aphids: A Model for Polyphenism and Epigenetics.</a> Genetics Research International. 2012, 1-12 (2012).</li>
<li>Wenger, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Whole+genome+sequence+of+the+soybean+aphid%2C+Aphis+glycines%5BTitle%5D)+AND+%22Insect+Biochememistry+and+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Whole genome sequence of the soybean aphid, Aphis glycines.</a> Insect Biochememistry and Molecular Biology. , 1-10 (2017).</li>
<li>Aphidbase. Genouest.org. , Available from: 
 <a target="_blank" href="bipaa.genouest.org/is/aphidbase/">bipaa.genouest.org/is/aphidbase/</a> (2018).</li>
<li>Li, Z. -Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ecological+adaption+analysis+of+the+cotton+aphid+%28Aphis+gossypii%29+in+different+phenotypes+by+transcriptome+comparison%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Ecological adaption analysis of the cotton aphid (Aphis gossypii) in different phenotypes by transcriptome comparison.</a> PLoS ONE. 8, 83180(2013).</li>
<li>Wang, D., Liu, Q., Jones, H. D., Bruce, T., Xia, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+transcriptomic+analyses+revealed+divergences+of+two+agriculturally+important+aphid+species%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Genomics%22%5BJournal%5D)">Comparative transcriptomic analyses revealed divergences of two agriculturally important aphid species.</a> BMC Genomics. 15 (1), 1023-1024 (2014).</li>
<li>Wu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((De+novo+characterization+of+the+pine+aphid+Cinara+pinitabulaeformis+Zhang+et+Zhang+transcriptome+and+analysis+of+genes+relevant+to+pesticides%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">De novo characterization of the pine aphid Cinara pinitabulaeformis Zhang et Zhang transcriptome and analysis of genes relevant to pesticides.</a> PLoS ONE. 12, 0178496-0178517 (2017).</li>
<li>Birnbaum, S. S. L., Rinker, D. C., Gerardo, N. M., Abbot, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcriptional+profile+and+differential+fitness+in+a+specialist+milkweed+insect+across+host+plants+varying+in+toxicity%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Ecology%22%5BJournal%5D)">Transcriptional profile and differential fitness in a specialist milkweed insect across host plants varying in toxicity.</a> Molecular Ecology. , (2017).</li>
<li>Dixon, A. F. G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDixon%2C+AFG+%22Insect+Herbivore-Host+Dynamics%22">Insect Herbivore-Host Dynamics</a>. , Cambridge University Press. Cambridge. (2005).</li>
<li>Goggin, F. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant-aphid+interactions%3A+molecular+and+ecological+perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Plant+Biology%22%5BJournal%5D)">Plant-aphid interactions: molecular and ecological perspectives.</a> Current Opinion in Plant Biology. 10, 399-408 (2007).</li>
<li>Will, T., Furch, A., Zimmermann, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+phloem-feeding+insects+face+the+challenge+of+phloem-located+defenses%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Plant+Science%22%5BJournal%5D)">How phloem-feeding insects face the challenge of phloem-located defenses.</a> Frontiers in Plant Science. 4, 1-12 (2013).</li>
<li>Webster, B. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1365-3032.2011.00791.x">The role of olfaction in aphid host location.</a> Physiological Entomology. 37, 10-18 (2012).</li>
<li>Agrawal, A. A., Petschenka, G., Bingham, R. A., Weber, M. G., Rasmann, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toxic+cardenolides%3A+chemical+ecology+and+coevolution+of+specialized+plant-herbivore+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22New+Phytologist%22%5BJournal%5D)">Toxic cardenolides: chemical ecology and coevolution of specialized plant-herbivore interactions.</a> New Phytologist. 194, 28-45 (2012).</li>
<li>Dobler, S., Petschenka, G., Pankoke, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coping+with+toxic+plant+compounds-+the+insect%27s+perspective+on+iridoid+glycosides+and+cardenolides%5BTitle%5D)+AND+%22Phytochemistry%22%5BJournal%5D)">Coping with toxic plant compounds- the insect's perspective on iridoid glycosides and cardenolides.</a> Phytochemistry. 72, 1593-1604 (2011).</li>
<li>Opitz, S. E. W., Müller, C. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s00049-009-0018-6">Plant chemistry and insect sequestration.</a> Chemoecology. 19, 117-154 (2009).</li>
<li>Birnbaum, S. S. L., Abbot, P. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/eea.12659">Insect adaptations toward plant toxins in milkweed-herbivores systems - a review.</a> Entomologia Experimentalis et Applicata. 58, 579-610 (2018).</li>
<li>Rothschild, M., von Euw, J., Reichstein, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+glycosides+in+the+oleander+aphid%2C+Aphis+nerii%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Insect+Physiology%22%5BJournal%5D)">Cardiac glycosides in the oleander aphid, Aphis nerii.</a> Journal of Insect Physiology. 16, 1141-1145 (1970).</li>
<li>Harrison, J. S., Mondor, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+for+an+invasive+aphid+%27superclone%27%3A+extremely+low+genetic+diversity+in+oleander+aphid+%28Aphis+nerii%29+populations+in+the+southern+United+States%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Evidence for an invasive aphid 'superclone': extremely low genetic diversity in oleander aphid (Aphis nerii) populations in the southern United States.</a> PLoS ONE. 6, 17524(2011).</li>
<li>Mooney, K. A., Halitschke, R., Kessler, A., Agrawal, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolutionary+trade-offs+in+plants+mediate+the+strength+of+trophic+cascades%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Evolutionary trade-offs in plants mediate the strength of trophic cascades.</a> Science. 327, 1642-1644 (2010).</li>
<li>Andrews, S. FastQC: a quality control tool for high throughput sequence data. Bioinformatics. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc">http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc</a> (2010).</li>
<li>Grabherr, M. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Full-length+transcriptome+assembly+from+RNA-Seq+data+without+a+reference+genome%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Full-length transcriptome assembly from RNA-Seq data without a reference genome.</a> Nature Biotechnology. 29, 644-652 (2011).</li>
<li>Haas, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((De+novo+transcript+sequence+reconstruction+from+RNA-seq+using+the+Trinity+platform+for+reference+generation+and+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Protocols%22%5BJournal%5D)">De novo transcript sequence reconstruction from RNA-seq using the Trinity platform for reference generation and analysis.</a> Nature Protocols. 8, 1494-1512 (2013).</li>
<li>Transdecoder. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://transdecoder.sf.net">http://transdecoder.sf.net</a> (2018).</li>
<li>Finn, R. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Pfam+protein+families+database%3A+towards+a+more+sustainable+future%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Research%22%5BJournal%5D)">The Pfam protein families database: towards a more sustainable future.</a> Nucleic Acids Research. 44, Database Issue 279-285 (2016).</li>
<li>The UniProt Consortium. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14681372">UniProt: the universal protein knowledgebase.</a> Nucleic Acids Research. 45, 158-169 (2017).</li>
<li>Johnson, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NCBI+BLAST%3A+a+better+web+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids+Research%22%5BJournal%5D)">NCBI BLAST: a better web interface.</a> Nucleic Acids Research. 1 (36), 5-9 (2008).</li>
<li>Hmmer.org. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://hmmer.org">http://hmmer.org</a> (2018).</li>
<li>Fu, L., Niu, B., Zhu, Z., Wu, S., Li, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CD-HIT%3A+accelerated+for+clustering+the+next+generation+sequencing+data%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">CD-HIT: accelerated for clustering the next generation sequencing data.</a> Bioinformatics. 28 (23), 3150-3152 (2012).</li>
<li>Simão, F. A., Waterhouse, R. M., Ioannidis, P., Kriventseva, E. V., Zdobnov, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BUSCO%3A+assessing+genome+assembly+and+annotation+completeness+with+single-copy+orthologs%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">BUSCO: assessing genome assembly and annotation completeness with single-copy orthologs.</a> Bioinformatics. 31, 3210-3212 (2015).</li>
<li>Bolger, A. M., Lohse, M., Usadel, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trimmomatic%3A+a+flexible+trimmer+for+Illumina+sequence+data%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data.</a> Bioinformatics. 30, 2114-2120 (2014).</li>
<li>Langmead, B., Salzberg, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fast+gapped-read+alignment+with+Bowtie+2%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">Fast gapped-read alignment with Bowtie 2.</a> Nature Methods. 9, 357-359 (2012).</li>
<li>Li, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Sequence+Alignment%2FMap+format+and+SAMtools%5BTitle%5D)+AND+%22Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">The Sequence Alignment/Map format and SAMtools.</a> Bioinformatics. 25, 2078-2079 (2009).</li>
<li>Love, M. I., Huber, W., Anders, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Moderated+estimation+of+fold+change+and+dispersion+for+RNA-seq+data+with+DESeq2%5BTitle%5D)+AND+%22Genome+Biology%22%5BJournal%5D)">Moderated estimation of fold change and dispersion for RNA-seq data with DESeq2.</a> Genome Biology. 15, 31(2014).</li>
<li>Rieu, I., Powers, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+quantitative+RT-PCR%3A+design%2C+calculations%2C+and+statistics%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+Cell%22%5BJournal%5D)">Real-time quantitative RT-PCR: design, calculations, and statistics.</a> Plant Cell. 21, 1031-1033 (2009).</li>
<li>Malcolm, S. B. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/BF01240581">Chemical defence in chewing and sucking insect herbivores: plant-derived cardenolides in the monarch butterfly and oleander aphid.</a> Chemoecology. 1, 12-21 (1990).</li>
<li>Agrawal, A. A., Underwood, N., Stinchcombe, J. R. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.0307-6946.2004.00635.x">Intraspecific variation in the strength of density dependence in aphid populations.</a> Ecological Entomology. 29, 521-526 (2004).</li>
<li>Zehnder, C. B., Hunter, M. D. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1365-2311.2007.00853.x">A comparison of maternal effects and current environment on vital rates of Aphis nerii, the milkweed-oleander aphid.</a> Ecological Entomology. 32, 172-180 (2007).</li>
<li>Hartbauer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collective+defense+of+Aphis+nerii+and+Uroleucon+hypochoeridis+%28Homoptera%2C+Aphididae%29+against+natural+enemies%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Collective defense of Aphis nerii and Uroleucon hypochoeridis (Homoptera, Aphididae) against natural enemies.</a> PLoS ONE. 5, 10417(2010).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

זה זמן הוכר כי aposematic nerii א יכולה לספק תובנות דפוסים ומנגנונים של התנגדות צמח ההגנות ו פחמיות כימי במיוחד18,37. לאחרונה הופיעו מספר משאבים גנומית nerii א10, המציע הזדמנויות חדש אקולוגי ופונקציונליים גנומית מחקרים המשתמשים nerii א כמודל. אנחנו חלוקה לרמות הפרוטוקולים הבסיסיים כנימות עלה וצמח תרבות וטכניקות מולקולרית/גנומית, עם ההנחה בעבודתה העתידית על מין זה ככל הנראה יהיה כרוך מחקרים לנצל גישות אקולוגיה גנו...

כנימות הן חרקים קטנים, hemimetabolous ליישב על משפחות צמחים מגוונים ברחבי העולם. הם ייחודי עבור מספר תכונות, ביותר ובמיוחד שלהם מחזורי החיים מורכבים המערבים רביית בתולים מחזורית polyphenisms דיסקרטית, ואת שלהם symbioses תזונתי פעל עם endosymbionts בקטריאלי או שמרים לספק חומרים מזינים חסרים הדיאטה שלהם של הצמח sap1. בעוד רוב הכנימות הם מומחים הצמח הפונדקאי, מינים מסוימים עובדים כלליים הם מזיקים חשוב חיתוך, גרימת נזק כלכלי ניכר על היבול גם ישירות או באמצעות גורמי מחלה, וירוסים הם וקטור2. הפרסום של הגנום כנימות עלה הראשון בשנת 2010 מימדיה אפונה Acyrthosiphon אפון3, מסומן ציון דרך חשוב בחקר הביולוגיה כנימות עלה משום שסיפקה את המשאבים גנומית לשאלות המיעון על החרק עיבודים ל אורח החיים אוכלי עשב, כולל אלה שעשויים להוביל אסטרטגיות שליטה טובה יותר4. מאז, צברו משאבים גנומית נוספים עם הפרסום של הגנום מוערת על סויה כנימות עלה Aphis glycines5ומשאבים הגנום כולו מהעדכונים הזמינים עבור שלוש-כנימות עלה עוד מינים (המידע cerasi (כנימות עלה דובדבן שחור), המידע שיפורט להלן מתייחס (כנימות עלה אפרסק-תפוחי אדמה), Rhopalosiphum padi (כנימות עלה ענביה-שיבולת שועל)6. ערך דה נובו transcriptomic משאבים זמינים גם עבור מספר מינים אחרים כנימות עלה (e.g.,Aphis gossypii (כותנה כנימות עלה)7, Sitobion avenae (כנימות עלה תבואה)8, Cinara pinitabulaeformis (כנימות עלה אורן)9, Aphis nerii (כנימות עלה לבנבן-הרדוף)10).
כנימות עשו גם תרומות מתמשך להבנה שלנו את האינטראקציות צמח-חרק ואקולוגיה של חיי הצמחים11. תחום אחד שבו כנימות לתרומות חשוב במיוחד הוא בהבנתנו. אקולוגיה כימית של אינטראקציות צמח המארח. עיבודים אקספרס מגוונות חרקים אוכלי עשב עבור להתגבר על ההגנות צמח, וחלק אפילו לצרף צמח ההגנות שלהם ליהנות12,13,14. לדוגמה, מימדיה לבנבן-הרדוף Aphis nerii, הוא בהיר צהוב, פולשני כנימות עלה, נמצאו באזורים אקלים ואזורים טרופיים ברחבי העולם זה והצנרות על צמחים ממשפחת לבנבן (הרדופיים). צמחים ממשפחת הרדופיים התפתחו ההגנות כימיים מגוונים, לרבות latex חלבי גליקוסיד הידועה בשם cardenolides, אשר מאגד המוביל הקטיון Na, K-ATPase ומהוות deterrents יעיל ומתוכנן אוכלי עשב15, 16. לבנבן מומחים לבטא מצבים שונים של התנגדות cardenolides, חלקם באופן סלקטיבי או פסיבי לצבור או לשנות cardenolides ברקמות שלהם כאמצעי להרתיע טריפה או הטבות אחרות17. Nerii א נחשב לבודד cardenolides בדרך זו, אף מנגנוני והיתרונות פונקציונלי לא ברור10,18.
בהינתן המשאבים גנומית בהישג יד, א nerii מספק מדגם ניסיוני מעולה לצורך המחקר של המנגנונים המולקולריים והגנטיים מעורבת ביחסי הגומלין כימותרפיה-אקולוגית בין צמחים פונדקאים רעילים מומחה שלהם אוכלי עשב. ראוי לציין כי, בעוד שבחלקם המחקרים המוקדמים של א nerii התמקדו פחמיות של cardenolides19, מאז, מחקרים של nerii א סיפקו תובנות לתוך מערך רחב של שאלות אבולוציונית וגם אקולוגית, כולל המבנה הגנטי של חרקים פולשנית20 והגומלין בין רגולציה מלמטה ולא מלמעלה על צפיפות הרביוור21. Nerii א ולכן מועמד טוב בתור מודל ניסיוני עבור מערך רחב במיוחד של מחקרים של אינטראקציות חרק-צמח. קריטי להצלחה של כל מחקר עם nerii א הוא התרבות זהיר של כנימות עלה אוכלוסיות, כולל התרבות של צמחים אשר תלויים הכנימות, וכן של דור יעילה של נתונים באיכות גבוהה - omic. המטרה שלנו היא להנחות את הקורא דרך שניהם. המפורטות להלן הן שיטות דור ותחזוקה של התרבויות צמח, כנימות עלה החממה, מעבדה, DNA, RNA עקירות, ניתוח microsatellite, דה נובו transcriptome הרכבה, ביאור, transcriptome ניתוח ביטוי דיפרנציאלי, ואימות qPCR באופן שונה באה לידי ביטוי גנים. בעוד שיטות אלה כתובות א neriiculturing כללי, חילוץ, שיטות ניתוח יכול להרחיב מגוון מינים כנימות עלה.

<table><tbody><tr><td>Sun Gro Fafard נביטה מיקס</td><td>האמרט אינטרנשיונל</td><td>10-0952-2</td><td></td></tr><tr><td>סאן גרו פאפרד 3B/מטרו מיקס</td><td>האמרט אינטרנשיונל</td><td>10-0951-2</td><td></td></tr><tr><td>2 אינץ' x 4 אינץ' עגול סטנדרט סיר</td><td>אנדרסון סירים</td><td>1503</td><td></td></tr><tr><td>DreamTaq DNA פולימראז</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>EP0701</td><td></td></tr><tr><td>טריזול</td><td>תרמו-פישר סיינטיפיק</td><td></td><td></td>15596026</tr><tr><td>SuperScript&reg; III ערכת סינתזה של גדיל ראשון</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>18080051</td><td></td></tr><tr><td>Power SYBR Green PCR Master Mix</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>4367659</td><td></td></tr></tbody></table>

שמירה על תרבויות ביולוגי מדידה ביטוי גנים ב aphis nerii: מערכת non-מודל עבור אינטראקציות צמח-חרק

Maintaining Biological Cultures and Measuring Gene Expression in Aphis nerii: A Non-model System for Plant-insect Interactions

כנימות הן ניסיוניות מעולה למגוון רחב של שאלות ביולוגיות החל את האבולוציה של symbioses ופיתוח של polyphenisms לשאלות המקיפים של החרק אינטראקציות עם צמחים פונדקאים שלהם. גנומית משאבים זמינים עבור מספר מינים כנימות עלה, עם ההתקדמות רצף הדור הבא, מחקרים transcriptomic להיות מורחבות כדי אורגניזמים שאינם-דגם חסרי הגנום. יתר על כן, תרבויות כנימות עלה יכול להיות שנאספו מהשטח וגדלתי במעבדה לשימוש בניסויים organismal מולקולרית, כדי לגשר על הפער בין מחקרים אקולוגיים גנטי. בפעם האחרונה, כנימות רבים יכול להישמר במעבדה על צמחים פונדקאים המועדפת שלהם במחזורי החיים הנצחי, parthenogenic המאפשר השוואות של asexually מתרבה אחרים. Aphis nerii, מימדיה לבנבן-הרדוף מספק מודל אחד כזה ללמוד אינטראקציות חרקים עם צמחים רעילים באמצעות ניסויים הן organismal והן מולקולרית. שיטות דור ותחזוקה של תרבויות החממה, מעבדה, עקירות DNA ו- RNA, ניתוח microsatellite, דה נובו transcriptome הרכבה, ביאור, transcriptome דיפרנציאלית הביטוי צמח, כנימות עלה ניתוח ואימות qPCR של גנים ביטוי באופן שונה המתוארים הינם שנדונו כאן.

צמח תרבויות: זרעים ייקח בערך שבועיים עד ארבעה שבועות, תלוי בעונה, לגדול גדול מספיק כדי להיות מחדש בעציץ (איור 1א'). שתילים מחדש בעציץ ייקח עוד שבועיים עד ארבעה שבועות לגדול לגודל האופטימלי עבור תרבויות כנימות עלה (איור 1B).
כנימות עלה תרבויות: למבוגרים nerii א נבדלים על ידי כמה תסמונת החשוך ויי...

מימדיה Aphis nerii והצנרות על הגן מאוד צמחים ממשפחת dogbane (Apocyanaceae), ומספק הזדמנויות רבות ללמוד אינטראקציות צמח-חרקים. כאן, אנו מציגים סדרת פרוטוקולים עבור שמירה על צמח, כנימות עלה תרבויות, ואת הדור ניתוח של מולקולרית ונתונים - omic עבור nerii א.

שמירה על תרבויות ביולוגי מדידה ביטוי גנים ב Aphis nerii: מערכת Non-מודל עבור אינטראקציות צמח-חרק

Aphids are excellent experimental models for a variety of biological questions ranging from the evolution of symbioses and the development of polyphenisms ...

שיטה זו מתארת שלבים כלליים לגידול כנימות ושלבים לניתוח גנטי של כנימות. ניתן ליישם שיטות אלו כדי לענות על שאלות מפתח באבולוציה ובאקולוגיה של כנימות ובמנגנונים המולקולריים העומדים בבסיס הביולוגיה של הכנימות. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן ליישם אותה בדרך כלל על רוב מיני הכנימות ולבצע אותה בעלות נמוכה יחסית.התחל במילוי מגש שתילים רגיל באדמת תערובת נביטה, תוך הקפדה שהאדמה תגיע לראש הבארות. לאחר מילוי כל הבארות, צרו חור בעומק של שלושה סנטימטרים באדמה של כל באר והניחו זרע אחד בכל חור. השקה את התאים עד שהאדמה המכסה את הזרעים רוויה והניח את המגש בחממה עם השקיה יומית עד יומיומית, כדי לשמור על רמת לחות קרקע מתונה.כאשר השתילים גדלו סט העלים המלאים הראשון שלהם, ממלאים עציצים עגולים בגודל ארבעה סנטימטרים באדמת עציצים, עד כחמישה סנטימטרים מתחת לשפה. צרו שלם באדמה עמוק מספיק כדי להגיע לתחתית העציץ וגרפו בעדינות את השתילים הבוגרים ביד כדי למקם אותם עמוק בתוך החורים בעציצים החדשים. לאחר מכן, מכסים את השתילים באדמה ומשקים את השתילים מדי יום עד כל יומיים כדי לשמור על רמת לחות קרקע מתונה.כאשר הצמחים גדלו לפחות שלושה עד ארבעה סטים של עלים מלאים וגובהם לפחות עשרה סנטימטרים, בדוק ידנית את הצמחים לאיתור מזיקים לא רצויים והשתמש בפיפטה בפה כדי להעביר בזהירות שדה רבייה יחיד שנאסף כנימה בוגרת על העלה של

maintaining-biological-cultures-measuring-gene-expression-aphis-nerii

Research

JoVE Journal

Genetics

גנטיקה

כמותי בזמן אמת PCR (qRT-PCR) היא כלי יעיל לאבחון רמות ה-mRNA ברקמות חרקים שונים, שלבי התפתחות. בדוח זה אנו מציגים את השימוש qRT-PCR כדי לברר רמות ה-mRNA ברקמות הזחל שונים שלבי ההתפתחות של מינים פולשניים חרקים, דקור ברקת אפר.

ניתוח של ביטוי גנים בורר אש אמרלד ( Agrilus planipennis) באמצעות Real Time-PCR כמותי

מקור: רופיאן, י. ס. ואחרים. ניתוח תא יחיד של ביטוי גני Pseudomonas syringae ברקמת הצמח. J. Vis. Exp. (2022).סרטון זה מדגים שיטה לניתוח ביטוי גנים בחיידקים פתוגניים שמופקים מצמחים ברמת תא יחיד באמצעות פקטור שעתוק פלואורסצנטי. הדמיה קונפוקלית חושפת הטרוגניות בביטוי גנים של אלימות, ומדגיש גיוון פונקציונלי בתוך אוכלוסיית חיידקים משובטים.

ניתוח ביטוי גנים בתא יחיד מפתוגנים שמופקים על ידי צמחים

סרטון זה מדגים שיטה לביסוס מודל זיהום Mycobacterium bovis בזחלים של עש השעווה הגדול, Galleria mellonella. זן ביולומינסנטי של Mycobacterium bovis BCG מוזרק לתוך המולימפה של הזחל כדי ליצור זיהום, והביולומינסנציה נמדדת במרווחי זמן מוגדרים מראש כדי לחקור את התקדמות הזיהום.

טכניקה לביסוס מודל זיהום חיידקי בזחלי חרקים

כימות צמיחת פתוגנים הוא כלי רב עוצמה לאפיון תגובות חיסוניות שונות של Arabidopsis thaliana (להלן: Arabidopsis). השיטה המתוארת כאן מציגה בדיקת חדירת מזרק אופטימלית לכימות Pseudomonas syringae pv. מקוליקולה גידול ES4326 בעלים בוגרים של Arabidopsis.

חיידקי עלה הסתננות Assay עבור אפיון פיין של תגובות הצמחים ביטחון באמצעות<em&gt; Thaliana-Pseudomonas ארבידופסיס syringae</em&gt; Pathosystem

מוצג פרוטוקול של צביעה חיסונית שלמה על עוברי כנימות, בו מטופלים תנאים קריטיים להפחתת צביעת רקע והגברת חדירות הרקמות. תנאים אלה פותחו במיוחד לזיהוי יעיל של ביטוי חלבונים ברקמות העובריות של כנימות.

זיהוי של תנאים קריטיים לImmunostaining באפונה בכנימות עוברים: הגדלת רקמות חדירות והפחתת מכתים רקע

כאן, אנו מציגים פרוטוקולים לגידול חיפושית ביניים-נבט, Dermestes maculatus (ד maculatus) במעבדה. בנוסף, אנחנו משתפים פרוטוקולי RNAi ושיטות עובריים וההורי לניתוח פנוטיפים עובריים ללמוד לתפקד גני מין זה.

התרומם על רגליו אחורי פעמים תקועות מציאת גן בתיווך רנ"א סתר החיפושית, Dermestes maculatus

פרוטוקול זה מתאר שיטה פשוטה לניתוח אותות סידן בצמחים שנוצר על ידי האכלה חרקים hemipteran, כגון כנימות. תודרנית לבנה טרנספורמציה עם החיישן סידן GFP GCaMP3 מאפשרים בזמן אמת אין ויוו ההדמיה של סידן דינמיקה עם רזולוציה טמפורלית, מרחבית גבוהה.

בזמן אמת In Vivo הקלטה של תודרנית סידן אותות שהאכילה חרקים באמצעות ביוסנסור פלורסנט

פרוטוקול זה מתאר שיטה כדי להקליט את הפעילות החשמלית יורד של מערכת העצבים המרכזית דרוזופילה melanogaster כדי לאפשר את עלות-יעיל ונוח בדיקה של סוכנים תרופתי, מוטציות גנטיות של חלבונים עצבית, ו/או את התפקיד של מסלולים פיזיולוגיים נחקרו.

הקלטה אלקטרופיזיולוגיות של פעילות מערכת העצבים המרכזית השלישית-לחלל דרוזופילה Melanogaster

השיטה המוצגת יוצרת הרביוור טבעי הנזק רקמת הצמח באמצעות היישום של מנדוקה הזחלים סקסטה להתנתק עלים של תפוחי אדמה. רקמת הצמח הוא הבעה ביטוי של שישה שעתוק גורם הומויומני מעורב בתגובות מוקדמות לחרקים העשב.

מנותקת עלה assays לפשט גנים ביטוי לימודי תפוחי אדמה במהלך התפשטות על ידי לעיסת חרק manduca סקסטה

כאן, אנו מאפיינים את התגובות הסלולר מדגיש התגובה התאית ב-נמטודות C. אלגיה על ידי מדידת ההפעלה של כתבים פלורסנט ההמרה ולומר רגישות ללחץ פיזיולוגי.

מדידות התגובות הפיזיולוגיות של הלחץ בג. אלגיה

מאמר זה מתאר שיטות בסיסיות לתקנון גורמים חשובים כגון צפיפות, זמינות הזנה, מקור הידרציה ובקרות סביבתיות לגידול ארוך טווח של תרביות מעבדה של הקריקט האכיל, Gryllus bimaculatus.

שמירה על תרביות מעבדה של Gryllus bimaculatus, מודל אורתופטרני רב-תכליתי לחקלאות חרקים ופיזיולוגיה של חסרי חוליות

למד שיטות לגידול תרביות של כנימות וניתוח גנטי של Aphis nerii. פרוטוקולים אלה מאפשרים חקר אינטראקציות צמח-חרק ומנגנונים מולקולריים בעלות נמוכה.

שמירה על תרבויות ביולוגי מדידה ביטוי גנים ב Aphis nerii: מערכת Non-מודל עבור אינטראקציות צמח-חרק

גלה סרטונים נוספים