Sviluppo di un sistema di dosaggio per l'alimentazione per la valutazione dell'effetto insetticida di sostanze fitochimiche su Helicoverpa armigera

Summary

Questo protocollo descrive il saggio di alimentazione obbligata per valutare l'effetto potenzialmente tossico di un fitochimico sulle larve di insetti lepidotteri. Si tratta di un test biologico per insetti altamente scalabile, facile da ottimizzare la dose subletale e letale, l'attività deterrente e l'effetto fisiologico. Questo potrebbe essere utilizzato per lo screening di insetticidi ecologici.

Abstract

L'Helicoverpa armigera, un insetto lepidottero, è un parassita polifago con una distribuzione mondiale. Questo insetto erbivoro è una minaccia per le piante e la produttività agricola. In risposta, le piante producono diverse sostanze fitochimiche che hanno un impatto negativo sulla crescita e sulla sopravvivenza dell'insetto. Questo protocollo dimostra un metodo di dosaggio obbligatorio per valutare l'effetto di un fitochimico (quercetina) sulla crescita, lo sviluppo e la sopravvivenza degli insetti. In condizioni controllate, i neonati sono stati mantenuti fino al secondo stadio con una dieta artificiale predefinita. A queste larve di secondo stadio è stato permesso di nutrirsi con una dieta artificiale di controllo e contenente quercetina per 10 giorni. Il peso corporeo degli insetti, lo stadio di sviluppo, il peso del frass e la mortalità sono stati registrati a giorni alterni. La variazione del peso corporeo, la differenza nel modello di alimentazione e i fenotipi di sviluppo sono stati valutati per tutto il tempo del test. Il test di alimentazione obbligatoria descritto simula una modalità naturale di ingestione e può essere scalato fino a un gran numero di insetti. Permette di analizzare l'effetto delle sostanze fitochimiche sulle dinamiche di crescita, sulla transizione evolutiva e sulla fitness generale di H. armigera. Inoltre, questa configurazione può essere utilizzata anche per valutare le alterazioni dei parametri nutrizionali e dei processi fisiologici digestivi. Questo articolo fornisce una metodologia dettagliata per l'alimentazione dei sistemi di analisi, che può avere applicazioni negli studi tossicologici, nello screening delle molecole insetticide e nella comprensione degli effetti chimici nelle interazioni pianta-insetto.

Introduction

I fattori biotici che influenzano la produttività delle colture sono principalmente agenti patogeni e parassiti. Diversi insetti nocivi causano dal 15% al 35% delle perdite di raccolto agricolo e incidono sulle pratiche di sostenibilità economica¹. Gli insetti appartenenti agli ordini Coleotteri, Emitteri e Lepidotteri sono i principali ordini di parassiti devastanti. La natura altamente adattativa dell'ambiente ha favorito i lepidotteri nell'evoluzione di diversi meccanismi di sopravvivenza. Tra gli insetti lepidotteri, l'Helicoverpa armigera può nutrirsi di circa 180 colture diverse e causare danni significativi ai loro tessuti ripro....

Protocol

Le larve di H. armigera sono state acquistate dall'ICAR-National Bureau of Agricultural Insect Resources (NBAIR), Bangalore, India. Per il presente studio sono state utilizzate un totale di 21 larve di secondo stadio.

1. Preparazione di una dieta artificiale a base di ceci

NOTA: Un elenco di ingredienti necessari per la preparazione di una dieta artificiale è menzionato nella Tabella 1.

1. Pesare tutte le frazioni separatamente in un becher, come elencato nella Tabella 1, e preparare una miscela omogenea utilizzando una spatola/agitatore magnetico....

Results

Le larve di insetti alimentate con una dieta contenente 1.000 ppm di quercetina hanno mostrato una significativa diminuzione del peso corporeo di ~57% rispetto al gruppo di controllo (Figura 2A). La riduzione del peso corporeo ha comportato una riduzione delle dimensioni corporee delle larve trattate con quercetina (Figura 2B). È stata osservata una notevole riduzione del tasso di alimentazione delle larve alimentate con quercetina rispetto al controllo (

Discussion

I saggi biologici di laboratorio sono utili per prevedere i risultati e produrre dati comparativi sulla tossicità di diversi composti in un breve periodo a un costo ragionevole. Il biosaggio di alimentazione aiuta a interpretare le interazioni tra insetticida e insetticida e insetticidi per piante e insetticidi. Si tratta di un metodo efficace per misurare la tossicità di una varietà di sostanze che semplifica notevolmente il processo di determinazione della dose letale 50 (LD₅₀), della concentrazione letale 5.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Agar Agar	Himedia	RM666	Agente solidificante
Acido ascorbico	Himedia	CMS1014	Fonte di vitamina C
Bengal Gram	NA	NA	Fonte di proteine e carboidrati
Caseina	Sigma	C-5890	Fonte proteica
Colesterolo	Sisco Research Laboratories	34811	Fonte
Cloruro di colina	Himedia	GRM6824	sale di ammonio
DMSO	Sigma	67-68-5	Solvente
GraphPad Prism v8.0			https://www.graphpad.com/guides/prism/latest/user-guide/using_choosing_an_analysis.htm
Metil Parabene	Himedia	GRM1291	Agente antimicotico
Capsula multivitaminica	GalaxoSmithKline	NA	Fonte vitaminica
Quercetina	Sigma	Q4951-10G	Acido sorbico fitochimico
	Himedia	M1880	Agente antimicrocauzione
Streptomicina	Himedia	CMS220	Capsula di
vitamina E	Nukind Healthcare	NA	Fonte di vitamina E
Estratto di lievito	Himedia	RM027	Fonte di aminoacidi