師部ふるい要素に電気信号を取得し、測定するための電気浸透グラフ（EPG）の新しいアプリケーション

次の実験の全体的な目標は、キャタピラーが食べている領域から植物の無傷の領域にフローふるい要素を介して伝達される長距離の電気信号を研究することです。これは、アブラムシと植物などのヘミン昆虫を統合する電気浸透グラフまたはEPG回路を組み立てることによって実現されます。アブラムシはそのスタイルを植物に挿入し、回路を閉じ、EPGの記録が始まります。

最終的にアブラムシは、そのスタイルをふるい要素に挿入し、数分間それに唾液を分泌し、その後、唾液分泌またはE 1つのフェーズと摂取またはE 2つのフェーズの両方に、小さくてリズミカルなストリーミング電位が含まれています。次に、毛虫を葉の上に置き、葉から餌を与えるために残します。EPGが記録されたアブラムシは、隣接する葉の流れから供給し続けますが、イモムシが中静脈に与える損傷は、電気信号を開始し、FEMを介して他の葉(EPGワイヤードアブラムシが供給している葉を含む)に送信されます。

信号のサイズは、E 2またはインジェストフェーズで以前に適用された既知のサイズのキャリブレーションパルスと比較することで測定できます。結果は、キャタピラーが媒介する葉の損傷が、隣接する葉の流れにおいて、最初の遅い成分と2番目の成分が重なり合って、複雑で非常に大きな電気信号を一貫して誘発することを示しています。電気的貫通グラフ技術は、1960年代に導入されました。

EPGモニタリングは、アブラムシやその他のヘム昆虫による植物の浸透に関する知識に大きく貢献しています。主な経済的関心は、宿主植物の耐性のメカニズム、および植物ウイルスの感染メカニズムを研究することです。そこで、EPG記録と、従来のガラス電極で作られ、塩化カリウムが充填された細胞内記録と、EPC記録と従来のガラス電極による記録の両方を関連付けることにより、植物の細胞内電気生理学の方法としてEPGを使用するという概念を思いつきました。

電圧レベルには、ガラス電極の先端またはAEスタイルの先端の細胞内位置に対応する比較的高い電圧レベルと、ガラス電極またはAEアイレットの細胞内位置に対応する比較的低い電圧レベルの2つがあります。EPGの場合。PG記録のためにアブラムシを飼育する場合、植物とアブラムシの種の選択は、急速なオパナの研究を目指して研究に依存し、アブラムシは適切であり、飼育を囲むケージの上の温室でそれらを育てます。

植物は、開口部が1ミリメートル未満の細かいメッシュスクリーニングを使用してアブラムシと寄生虫の防止にする必要がありますが、ケージトップは光合成を可能にするために透明な材料である必要があります。2週間ごとに、アブラムシの個体群を新鮮な植物に移動する必要があります。必要なのは大人10人から20人だけで、残りのアブラムシは処分できます。

昆虫のEPG録音の場合、真鍮製のコネクタピン、電気コードからのフィラメントなどの長さ1〜2センチメートルの銅線、および長さ約1.5センチメートルの非常に細い金線で特殊な電極を構成する必要があります。また、水性銀のりと、はんだ付け液と樹脂コードのはんだ付けワイヤーが付いたシンプルな小さなはんだ付けボルトを使用します。まず、はんだ付けボルトの先端にあるはんだ付け金属線を溶かします。

次に、真鍮の釘の頭をはんだ付け液の滴に浸します。すぐに銅線の先端をはんだ付けボルトの先端に接触させ、真鍮ピンに溶かします。次に、エマルジョンが沈殿しないように、銀の接着剤を十分に振るか渦巻きにします。

ボトルを開け、銅線の自由端をステレオスコープの下の蓋の接着剤に浸します。金のメッシュを少なくとも1ミリメートル重ねて結合し、銀の接着剤を乾かします。接着剤が乾燥した後、接着剤を顕微鏡プレートに塗りつけないようにし、銀の接着剤とジョイントワイヤーの一部が接着されていない金ワイヤーとの接触を確認してください。

昆虫の準備ができるまで、小さなピンまたは銅線で新しい接着剤を追加します。完成した電極は、発泡スチロールに安全に保管することができます。アブラムシを固定するには、簡単な自家製の真空装置を使用します。

吸引は、入口穴の上の小さな紙片によって制御されます。真空装置のスイッチを入れ、実体顕微鏡のプレート上で動かして、吸引先端の中央に合わせます。小さいサイズの2つの水彩ブラシまたは小さいブラシでアブラムシを集め、背部への容易なアクセスのために吸い込みの先端の方の腹側にアブラムシを取付けて下さい。

ブラシを使用して、キャベツアブラムシに豊富に含まれている腹部から表面のワックスをすべて取り除きます。次に、銀のりを十分に振るか渦巻き、細い昆虫ピンを使用して、アブラムシの背部に銀の接着剤の小さな液滴を塗ります。これを2〜3分間乾かします。

バイアルを再度振って、乾燥した最初の液滴の上に接着剤の液滴を塗ります。次に、準備した昆虫電極の金線を銀接着剤の2番目の液滴に取り付けます。まだ濡れている間は、接着剤が乾くまでワイヤーを所定の位置に保持したままにしてください。

接着剤が足やアブラムシのいずれかに付着した場合は、新しい動物からやり直してください。昆虫電極はリサイクルできます。接着剤が乾いたら。

吸引をオフにし、アブラムシを真空装置から解放します。これで、有線の昆虫をEPG録音に使用する準備が整いました。一部のアブラムシは、真空固定せずに配線される場合があります。

この場合、アブラムシを実験組織の一部に置き、アブラムシがつかんだままになるのに十分な粗さにします。接着剤を塗布する際に、銀接着剤の最初の液滴に金線を挿入できます。この液滴が小さすぎたり、乾きが速すぎたりすると、金線が適切に取り付けられません。

その場合は、最初の接着剤の上に銀の接着剤の小さな液滴を置き、金線を挿入し、接着剤が乾くまで待ちます。次に、細いブラシを使ってティッシュペーパーからアブラムシを持ち上げます。ワイヤードアブラムシは、真鍮の釘を必要になるまで発泡スチロールに挿入して保管します。

まず、実験植物をペトリ皿のような非導電性支持体のファラデーケージに入れます。次に、各ポットの土に植物電極を挿入します。植物電極は、ファラデーケージに収集する必要がある接地電極ではありません。

次に、電極の真ちゅう製ピンをEPGに挿入します。植物と昆虫の位置を事前に調整して、植物の目的の位置に昆虫と接触させます。サンプル周波数が100ヘルツに固定されているStyle plusインターフェースソフトウェアを使用して、ファイル名を入力し、記録時間を指定し、コメント行に実験の詳細を指定するテキストを書き込みます。

次に、左上隅にあるスタートボタンをクリックして、ソフトウェアを介して録音を開始します。実験は、配線されたアブラムシを最大8つのチャンネルまで植物に降ろすことから始めます。つまり、1つのEPGセットアップで8つの有線昆虫を同時に記録することができます。これは、1つの植物に1つのアブラムシを1つまたは1つの植物に複数のアブラムシをセットすることで、1つの植物にアブラムシを1つでも同時に記録できることを意味します。アブラムシがそのスタイルを植物に挿入すると、回路が完成します。

EPG信号の変動電圧がコンピューター画面に表示され、プラント電圧とゲインを調整して最適な録音を実現します。ほとんどの場合、アブラムシがフローフェーズに入るには少なくとも1時間かかります。持続的なフロー供給は、少なくとも10分間の波形E2で示されます。

この時点で、電極はふるい要素から電気信号を取得する準備ができており、E 2信号が安定している場合にのみ誘導する必要があります。1つ以上のキャリブレーションパルスを送達することが重要です。これは、後で電気信号のサイズを推定するために使用されます。ハサミで葉を切ると、EPGが記録されたアブラムシによって取得される長距離の電気信号が一貫して誘導されます。

より現実的な実験では、空腹の毛虫を負傷剤として使用します。キャタピラーが与えたダメージは、一貫して低速および高速の電気信号を誘導し、それが他の葉に伝わり、EPG電極で取得できます。キャタピラの導入によって発生するノイズは、植物の電気生理学的反応に影響を与えませんが、このノイズを最小限に抑えるためにそれをマスクする可能性があります。

実験者は、摂食する毛虫が食べられる葉に電気信号を誘発するかどうかをテストするために接地する必要があります。空腹の毛虫は、2つの異なる葉がペラルラミナジャンクションでハサミで順番にカットされたときに、EPG記録アブラムシも保持する葉の上に置かれます。切断される両方の葉に隣接していた無傷の葉の中央静脈に配置されたEPG電極は、これらの傷に対する同じふるい要素からの同様の電気生理学的応答を検出しました。

これらの電気生理学的は、ゆっくりとした脱分極と、遅いものに重ね合わせた速い脱分極から構成されていました。別の実験では、2枚の葉もカットされましたが、この場合、1枚はEPG電極を含む葉に隣接していましたが、もう1枚はEPG電極を備えた葉に隣接していませんでした。この場合、単一のふるい要素は傷に対して異なる反応を示しました。

非隣接葉への創傷は、最初に形成された低速の電気信号のみを誘導したが、一方、隣接葉への創傷は、低速成分と高速成分を含む複雑な信号を誘導した。これらの結果は、SIV要素がEPGシステムに接続されたアブラムシを使用してここで損傷の位置を検出できることを示唆しており、シロイヌナズナ植物の葉の辺縁ふるい要素から細胞内記録が行われました。隣接する葉を切ると、アブラムシのスタイレットが挿入されたふるい要素に伝達される電気信号が誘発されました。

主要な静脈のふるい要素とは異なり、周辺静脈のふるい要素は、中央のふるい要素のゆっくりとした脱分極波に対応する可能性のある単一の遅い脱分極波でのみ遠隔損傷に応答しました。電気浸透グラフまたはリピートは、植物電気生理学および植物生理学の分野における重要な質問に答えるのに役立つ方法です。たとえば、チャネル上にあるものは、葉から葉へと移動する長距離電気信号の根底にあり、最も重要なのは、植物を環境に適応させる上でこれらの信号の役割は何ですか?このビデオを見た後、EPG用の植物や昆虫を準備する方法がわかるはずです。

昆虫の配線の記録は複雑に思えますが、私たちはそれがかなり簡単であることを示しました、そしてそれはあなたがあなた自身の研究でそれを実装することを奨励するかもしれません。