Tecnica per lo Studio artropodi e comunità microbiche all'interno Albero tessuti
16 novembre 2014
Forniamo una tecnica per preservare il floema arboreo intatto e prepararlo per l'osservazione. Creiamo un apparato chiamato sandwich floematico che consente l'introduzione e l'osservazione di artropodi, microbi e altri organismi che abitano i tessuti floematici.
L'obiettivo generale di questa procedura è quello di creare un apparato chiamato sandwich AOL, che consente l'introduzione e l'osservazione di artropodi, microbi e altri organismi che abitano i tessuti autunnali. Il protocollo fornito, a volte con lievi variazioni, è stato uno strumento efficace per ricercatori ed educatori per studiare coleotteri della corteccia, acari, nematodi e funghi. Innanzitutto, viene individuato un albero adatto.
Quindi la corteccia viene rimossa per rivelare lo strato di flom F. Una volta rimosso, il flom viene riportato in laboratorio o posizionato tra due pezzi di plexiglass. Una volta sigillato e serrato saldamente, sei pronto per introdurre l'organismo.
In fase di studio, i pini hanno uno strato di flusso distintivo che può essere spesso diversi millimetri. L'organismo in esame determinerà quale specie di flusso F è richiesta. Qui siamo in una foresta di pini Ponderosa nel nord dell'Arizona.
Stiamo cercando un albero ideale che sia di dimensioni modeste, abbia una grande chioma e pochi rami più bassi. Qui abbiamo individuato un albero adatto. Queste caratteristiche probabilmente forniranno un flusso denso e più facile da rimuovere perché ogni ramo deve essere tagliato quando si rimuove il flusso.
Ecco un esempio dell'attrezzatura che usiamo per raccogliere un albero. Ricorda, riempire un albero è pericoloso e dovrebbe essere fatto solo da una persona esperta con l'equipaggiamento di sicurezza adeguato. Una volta che l'albero è al sicuro a terra, inizia a rimuovere i rami.
Quindi taglia la palla in pezzi maneggevoli, di solito da sei a otto piedi, a seconda del diametro dell'albero. Ora è il momento di rimuovere la corteccia. Ecco un esempio degli strumenti che utilizziamo per raggiungere questo obiettivo.
John Ice sono indispensabili durante questo processo, raschiare via con cura la corteccia fino a quando non si notano accenni di bianco o marrone chiaro o visibili che denotano lo strato di flusso. È importante non sgorbiare questo strato perché riduce notevolmente la sua utilità in seguito. Una volta che una parte dell'albero è stata scortecciata adeguatamente, usa un coltello per ritagliare il pezzo di fullam.
Se necessario, tirare con cautela verso l'alto questo strato mentre si taglia sul lato inferiore. Si noti che alcuni alberi sono più facili da rimuovere rispetto ad altri. La pazienza è la chiave.
Quando si lavora con un albero difficile, l'estate è generalmente un periodo dell'anno più facile per rimuovere i caduti. Una volta raccolti da cinque a sette pezzi nel sacchetto di plastica, li trasferiamo in un sacchetto sottovuoto che portiamo sul campo. È meglio conservare questi sacchetti leggermente sopra lo zero.
Ora abbiamo completato la componente sul campo di questo protocollo e torniamo in laboratorio per costruire il panino. Ecco cosa usiamo per costruire il panino. Lungo il fondo ci sono varie targhe e coppie di plexiglass.
Paraform viene utilizzato per sigillare i bordi e i morsetti vengono utilizzati per garantire che non ci sia spazio tra il plexiglass e il flusso. Una volta che i pezzi di plexiglass sono stati tagliati e forati, vengono sterilizzati con una percentuale del 90% o superiore. L'etanolo inizia a costruire il sandwich rimuovendo un nuovo pezzo di flusso e dimensione.
E appropriato per il pezzo di plexiglass. Il vetro può anche essere sostituito dal plexiglass. È inoltre possibile realizzare panini di varie dimensioni per adattarsi a diversi organismi e lunghezze di prova.
Ad esempio, una coppia di coleotteri della corteccia potrebbe utilizzare un pezzo caduto di quattro demetri quadrati nell'arco di un mese, ma avrà bisogno solo di un pezzo di un demetra quadrato se lo studio si svolge entro diversi giorni. Si noti che è anche possibile modificare il numero di punti di ingresso nel plexiglass per introdurre più organismi contemporaneamente. Questo è utile per osservare la competizione o la predazione da parte di specie diverse.
Ora, viene utilizzato un paraforma da due pollici per sigillare i bordi. Altri materiali possono essere utilizzati per sigillare, come la resina epossidica o la vaselina non G da incollare. Quindi posizionare un numero sufficiente di morsetti attorno al bordo per tenere saldamente il plexiglass allo strato di flusso.
Ora siamo pronti per presentare l'organismo in studio. Nel nostro laboratorio, utilizziamo spesso il protocollo Provided per osservare i coleotteri della corteccia e gli organismi associati. Offre una grande opportunità per osservare cose come la lunghezza giornaliera del tunnel e la produzione di uova, tra molte altre cose.
Possiamo anche estrarre le emissioni chimiche, innescare scarafaggi, produrli e analizzarli in un secondo momento, oppure possiamo iniziare un trattamento e osservare la risposta. Qui, uno scarabeo della corteccia sta tentando di allontanarsi da un trattamento acustico. Abbiamo anche osservato acari, nematodi e predatori di insetti utilizzando questo protocollo.
Dopo aver visto questo video, dovresti essere in grado di costruire un panino sospeso e modificarlo per adattarlo alle tue particolari esigenze di studio. Oltre ad essere un efficace strumento di ricerca, questa procedura è eccellente per scopi educativi e di scoperta per studenti che vanno dalla scuola elementare al livello universitario.
Panoramica
Questo articolo presenta un metodo per la conservazione del floema degli alberi e la sua preparazione per l'osservazione. La tecnica prevede la creazione di un "sandwich di floema" che facilita lo studio di vari organismi che abitano i tessuti del floema.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze
- Ecologia
- Entomologia
Sfondo
- Il floema è un tessuto vitale negli alberi che sostiene vari organismi.
- Comprendere le interazioni all'interno del floema può fornire informazioni sulle dinamiche ecologiche.
- Questo metodo consente un'osservazione controllata di tali interazioni.
- La ricerca può includere lo studio di coleotteri scolitidi, acari, nematodi e funghi.
Scopo dello studio
- Sviluppare un metodo affidabile per osservare organismi nel floema degli alberi.
- Facilitare ricerche e opportunità educative riguardanti specie che abitano il floema.
- Migliorare la comprensione delle relazioni ecologiche negli ecosistemi forestali.
Metodi Utilizzati
- Identificazione e selezione di alberi idonei per l'estrazione del floema.
- Rimozione accurata della corteccia per accedere al tessuto floematico.
- Costruzione di un sandwich di floema utilizzando plexiglas e parafilm.
- Introduzione degli organismi in studio nel sandwich di floema preparato per l'osservazione.
Risultati Principali
- Il sandwich floematico consente efficacemente lo studio di vari organismi.
- I ricercatori possono osservare comportamenti come la formazione di tunnel e la riproduzione.
- Il metodo è adattabile a diverse specie e alle esigenze della ricerca.
- Costituisce uno strumento prezioso sia per la ricerca che per scopi educativi.
Conclusioni
- Il sandwich floematico è uno strumento di ricerca versatile ed efficace.
- Questa tecnica migliora la comprensione delle interazioni ecologiche.
- È adatto a una vasta gamma di contesti educativi.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
Lo studio delle comunità di artropodi e microrganismi all'interno dei tessuti degli alberi fornisce informazioni sulle interazioni ecologiche che possono orientare lo sviluppo di biopesticidi e la gestione della salute delle foreste. La tecnica del sandwich di floema consente l'osservazione controllata dei comportamenti degli organismi, supportando la validazione degli obiettivi nella ricerca sul controllo dei parassiti. Questo approccio contribuisce a ridurre i rischi nella fase iniziale della scoperta, chiarificando le dinamiche ospite-patogeno e ospite-insetto rilevanti per l'identificazione di biomarcatori traslazionali.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Bersaglio
- Valore scientifico: Consente l'analisi di ipotesi terapeutiche osservando i comportamenti alimentari e le caratteristiche di storia vitale degli artropodi in un ambiente floematico controllato.
- Valore operativo: Supporta la riduzione del rischio biologico mediante l'osservazione diretta delle interazioni tra organismi, riducendo l'ambiguità meccanicistica nella validazione degli obiettivi.
- Valore predittivo: Favorisce l'affidabilità predittiva quantificando la lunghezza dei tunnel, la produzione di uova e le risposte degli organismi ai trattamenti.
Sviluppo di screening e saggi
- Prontezza del saggio: Prepara sistemi biologici validati per flussi di lavoro successivi, preservando l'integrità del floema e consentendo l'introduzione riproducibile di organismi.
- Risultati quantitativi: Permette la misurazione di variabili dipendenti come la lunghezza giornaliera di scavo e la produzione riproduttiva, favorendo la standardizzazione del saggio.
- Scalabilità: Dimensioni variabili del sandwich e punti di ingresso regolabili consentono l'adattamento a diversi organismi e durate dei test, migliorando il riutilizzo della piattaforma.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Rilevanza per le malattie: Collega la scoperta alla validazione preclinica modellando le interazioni tra organismo e tessuto arboreo rilevanti per gli studi sulle malattie trasmesse da vettori.
- Continuità traslazionale: Supporta decisioni di avanzamento proporzionate al rischio consentendo l'osservazione delle risposte dell'organismo a trattamenti acustici o chimici.
- De-risking meccanicistico: Si concentra sul valore predittivo di de-risking chiarificando i tratti comportamentali e dello sviluppo in condizioni controllate.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il metodo si colloca all'interno del continuum della scoperta, dal test delle ipotesi all'identificazione dei composti promettenti, sostenendo le fasi iniziali di riduzione del rischio biologico e i flussi di lavoro per lo sviluppo dei saggi.
- Biologia della scoperta: Supporta la verifica delle ipotesi consentendo l'osservazione dei comportamenti e delle interazioni degli organismi all'interno dei tessuti floematici.
- Screening: Descrive la prontezza del saggio attraverso la conservazione riproducibile del floema e l'introduzione standardizzata degli organismi mediante punti di ingresso forati.
- Analisi: Mette in evidenza misurazioni quantitative come la lunghezza dei tunnel e la produzione di uova, che aiutano i gruppi di lavoro a confrontare condizioni e risposte ai trattamenti.
- Ricerca traslazionale: Collega il metodo alla continuità preclinica modellando le risposte degli organismi agli interventi, rilevante per gli studi sul controllo dei vettori.
- Riutilizzo aziendale: Presenta il metodo come una capacità riutilizzabile grazie alla dimensione variabile del sandwich, alla possibilità di riaprirlo e alla capacità di introdurre più organismi.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Affidabilità predittiva, validazione degli obiettivi, riduzione dell'ambiguità meccanicistica nelle interazioni tra organismo, albero e tessuto.
- Valore operativo: Standardizzazione, riproducibilità e scalabilità grazie a un design a sandwich regolabile e all'integrità del floema preservata.
- Valore strategico: Decisioni migliorate di avvio/cessazione, efficienza del capitale e riduzione del rischio biologico in fase avanzata nei programmi di controllo dei parassiti e della gestione dei vettori.
- Impatto sul portafoglio: Prioritizzazione e decisioni di avanzamento corrette per rischio basate su comportamenti quantificati degli organismi e risposte ai trattamenti.
Considerazioni sull'implementazione
- Competenze scientifiche richieste in entomologia, microbiologia ed ecologia forestale per una corretta selezione e osservazione degli organismi.
- Le esigenze relative a strumentazione e infrastrutture analitiche comprendono lastre di plexiglass, pellicola parafilm o sigillanti in resina epossidica, morsetti e sigillatura sotto vuoto per la conservazione del floema.
- I requisiti di standardizzazione tra i diversi gruppi di lavoro prevedono tecniche di estrazione del floema uniformi e il mantenimento di ambienti sigillati costanti tra i vari laboratori.
- Le considerazioni relative all'adattamento tra diversi sistemi modello includono la regolazione delle dimensioni del sandwich e della densità dei punti di ingresso in base alle dimensioni dell'organismo e alla durata dello studio.
- I limiti pratici comprendono la necessità di personale esperto per raccogliere in sicurezza i tessuti arborei e la possibile variabilità della qualità del floema tra specie arboree diverse e tra diverse stagioni.
