このプロトコルは鱗翅目の昆虫の幼虫に対するphytochemicalの潜在的に有毒な効果を評価するために義務的な供給の試金を記述する。これは、亜致死量および致死量、抑止活性、および生理学的効果の最適化が容易な、拡張性の高い昆虫バイオアッセイです。これは、環境に優しい殺虫剤のスクリーニングに使用できます。
方法論記事
このプロトコルは鱗翅目の昆虫の幼虫に対するphytochemicalの潜在的に有毒な効果を評価するために義務的な供給の試金を記述する。これは、亜致死量および致死量、抑止活性、および生理学的効果の最適化が容易な、拡張性の高い昆虫バイオアッセイです。これは、環境に優しい殺虫剤のスクリーニングに使用できます。
鱗翅目の昆虫であるHelicoverpa armigeraは、世界中に分布する多食性の害虫です。この草食性昆虫は、植物や農業の生産性を脅かす存在です。これに反応して、植物は昆虫の成長と生存に悪影響を与えるいくつかの植物化学物質を産生します。このプロトコルは昆虫の成長、開発および存続に対するphytochemical (quercetin)の効果を評価する義務的な供給の試金方法を示す。管理された条件下で、新生児は事前に定義された人工飼料で2番目の星齢まで維持されました。これらの2齢幼虫は、対照群とケルセチンを含む人工食を10日間摂食させました。昆虫の体重、発生段階、フラス重量、死亡率を隔日で記録しました。体重の変化、摂食パターンの違い、および発生表現型は、アッセイ時間全体を通じて評価されました。 記載の義務的摂食アッセイは、自然な摂取様式をシミュレートし、多数の昆虫にスケールアップすることができる。これにより、H. armigeraの成長動態、発生遷移、および全体的な適応度に対するファイトケミカルの影響を分析できます。さらに、このセットアップは、栄養パラメータや消化生理学的プロセスの変化を評価するためにも利用できます。本稿では、毒物学的研究、殺虫分子スクリーニング、植物と昆虫の相互作用における化学的影響の理解に応用できる可能性のある給餌アッセイシステムの詳細な方法論を提供します。
作物の生産性に影響を与える生物的要因は、主に病原体と害虫です。いくつかの害虫は、農作物の損失の15%から35%を引き起こし、経済的持続可能性の実践に影響を与えます1。鞘翅目、半翅目、鱗翅目に属する昆虫は、壊滅的な害虫の主要な目です。環境の適応性が高いため、鱗翅目類はいくつかの生存メカニズムを進化させるのに役立っています。鱗翅目昆虫の中で、Helicoverpa armigera(ワタボリムシ)は約180種類の作物を食べ、生殖組織に重大な損傷を与える可能性があります2。世界全体では、H. armigeraの蔓延により、約50億ドルの損失が発生しています3。綿、ひよこ豆、ハトマメ、トマト、ヒマワリ、その他の作物は、H. armigeraの宿主です。宿主植物のさまざまな部分でライフサイクルを完了します。雌の蛾が産んだ卵は葉の上で孵化し、幼虫期に栄養組織を食べます。幼虫期は、その貪欲で適応性の高い性質のために最も破壊的です4,5。H. armigeraは、多食性、優れた移動能力、より高い繁殖力、強い休眠、既存の昆虫防除戦略に対する抵抗性の出現などの顕著な特性により....
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H. armigera の幼虫は、インドのバンガロールにあるICAR-National Bureau of Agricultural Insect Resources(NBAIR)から入手しました。本研究では、合計21匹の2齢幼虫を使用しました。
1. ひよこ豆ベースの人工飼料の調製
注:人工飼料の調製に必要な成分のリストを 表1に示します。
2.ケルセチン含有人工飼料の調製
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1,000 ppmのケルセチンを含む飼料を与えた昆虫の幼虫は、対照群と比較して体重が~57%の有意な減少を示しました(図2A)。体重の減少により、ケルセチン処理された幼虫の体のサイズが小さくなりました(図2B)。対照群と比較して、ケルセチンを給餌した幼虫の摂食速度に顕著な低下が観察されました(図2C)。
また、ケルセチンを与えられた幼虫は、蛹化率が~14%低下し、蛹化が遅れたことから、治療後の発育遅延が示唆されました(図3A、B)。さらに、生存率と致死率の表現型の~77.65%が、ケルセチン含有食餌を与えられた昆虫の幼虫で観察されました(図4A、B)。対照幼虫とケルセチン給餌幼虫の栄養パラメータは、食物の消費と利用に基づ.......
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ラボ用バイオアッセイは、結果を予測し、複数の化合物について、短期間で妥当なコストで比較毒性データを作成するのに役立ちます。摂食バイオアッセイは、昆虫-殺虫剤と昆虫-植物-殺虫剤の間の相互作用を解釈するのに役立ちます。これは、致死量50(LD50)、致死濃度50(LC50)、またはその他の致死濃度または用量24,25を確立するプロセスを大幅に簡素化する、さまざまな物質の毒性を測定するための効率的な方法です。様々な実験室用バイオアッセイが、殺虫活性、殺虫剤耐性、および化合物の毒性を決定するために使用され、これには、食事被覆、局所適用、義務的給餌、注射法、接触または残留物、およびフィルム法が含まれる13,14。これらの方法はすべて、特定の研究の目的に基づいて使用できますが、理想的なバイオアッセイアプローチは迅速かつ効果的である必要があります
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著者らは、利益相反はないと宣言した。
SM、YP、およびVNは、ニューデリーのインド政府にある大学助成委員会によって授与されたフェローシップを認めています。RJは、プロジェクトコードMLP036626、MLP101526、およびYSA000826に基づく財政支援について、インドの科学産業研究評議会(CSIR)およびインドのプネーにあるCSIR-National Chemical Laboratoryに感謝します。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 寒天 寒天 | Himedia | RM666 | 固化剤 |
| アスコルビン酸 | Himedia | CMS1014 | ビタミンC源 |
| ベンガルグラム | NA | NA タンパク質 | および炭水化物源 |
| カゼイン | シグマ | C-5890 | タンパク質源 |
| コレステロール | Sisco Research Laboratories | 34811 | 脂肪酸源 |
| 塩化コリン | Himedia | GRM6824 アンモニウム塩 | |
| DMSO | Sigma | 67-68-5 | 溶剤 |
| GraphPad プリズム v8.0 | https://www.graphpad.com/guides/prism/latest/user-guide/using_choosing_an_analysis.htm | ||
| メチルパラベン | Himedia | GRM1291 | 抗真菌剤 |
| マルチビタミンカプセル | GalaxoSmithKline | NA | ビタミン源 |
| ケルセチン | シグマ | Q4951-10G | 植物化学 |
| ソルビン酸 | Himedia | M1880 | 抗菌剤 |
| ストレプトマイシン | Himedia | CMS220 | 抗生物質 |
| ビタミンEカプセル | Nukind Healthcare | NA | ビタミンE源 |
| 酵母エキス | Himedia RM027 | アミノ酸源 |
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