Name: Helicoverpa armigeraに対するファイトケミカルの殺虫効果を評価するための摂食アッセイシステムの開発 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-05-26T12:40:00.000+00:00
Duration: 4 min 51 s
Description: 学ぼう、Helicoverpa armigeraを用いた摂食アッセイシステムで、ケルセチンなどのファイトケミカルの殺虫効果と忌避活性を評価する方法。この技術は環境に優しい害虫管理戦略の開発に貢献します。

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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。

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。
<ol><li>表1に示すように、すべてのフラクションをビーカーで個別に秤量し、スパチュラ/マグネチックスターラーを使用して均質な混合物を調製します。</li>
	<li>フラクションCを電子レンジで約100°Cで5分間茹で、フラクションAに加え、よく混ぜる。</li>
	<li>十分に混合した後、混合画分を少し冷ましてから、画分Bを加えます(画分Bには熱に弱い成分が含まれています)。</li>
	<li>透明なポリスチレン製、150 mm x 150 mmのシャーレに注ぎます。</li>
</ol>2.ケルセチン含有人工飼料の調製
<ol><li>ケルセチン水和物( 材料表参照)を適量(1,000ppm)秤量し、エタノール(2 mg/mL)、ジメチルスルホキシド(DMSO;30 mg/mL)、ジメチルホルムアミド(DMF)などの有機溶媒に適切に溶解します。ここで、ケルセチンを溶解するためにDMSOが用いられる。</li>
	<li>溶解したケルセチンをフラクションBに加え、続いてフラクションAとフラクションCの混合物に添加します(フラクションBから還元された水の量は、添加されたDMSOの量に等しくなります)。</li>
	<li>ケルセチンの溶解に使用した同量の有機溶媒を対照食に加えます。 注: 図1 は、人工飼料およびケルセチン含有飼料の調製を概略的に示しています。</li>
</ol>3. ホモ・アルミゲラの養殖と維持
注意: 昆虫の飼育とメンテナンスには、適切に洗浄および滅菌された材料を使用してください。昆虫は、すべての無菌性および安全関連の標準操作慣行16、17、18に従って慎重に取り扱ってください。
<ol><li>H. armigeraの卵は、ステップ3.3で説明したように、飼育室(モスリンの布で覆われたプラスチック製の瓶)に維持された状態で保管します。次に、新しく生まれた新生児を、細い絵筆を使って、作りたてのひよこ豆ベースの人工飼料に優しく移します。</li>
	<li>幼虫の飼育には人工飼料を使用し、成虫には1%(w / v)のマルチビタミン(材料表を参照)を含む20%(w / v)のスクロース溶液を使用します19,20。 注: H. armigera の3齢齢幼虫は共食い傾向を示すため、各幼虫を別々のバイアルで飼育する必要があります。</li>
	<li>昆虫培養室の温度を25±1°C、相対湿度を70%に維持し、16時間の光:8時間の暗長21とする。</li>
	<li>実験室で1世代の昆虫を飼育して均質性を確保し、摂食アッセイに使用します。</li>
	<li>必要に応じて、昆虫培養室の温度を28°Cに上げて、幼虫と蛹の成長を早めます22。</li>
</ol>4. 給餌アッセイのセットアップ
<ol><li>各セット(コントロールと処理)で21秒の幼虫を収集し、約1〜3時間、食事から遠ざけます。</li>
	<li>対照飼料とケルセチン含有飼料を細かく切り、与えた飼料の重量と昆虫の体を記録し、昆虫を培養バイアルに慎重に移します。昆虫がそれぞれの食事を食べるのを許します。 注:これは、摂食アッセイの0日目と見なす必要があります。</li>
	<li>昆虫の体の体重、与えられた食事、食べていない食事、およびアッセイの10日目までの隔日(2、4、6、8、および10日目)のフラスを記録します。</li>
	<li>10日目以降は、それぞれの餌を食べさせて、さらなる発達的および形態学的変化を観察します。 注:(1)幼虫のクチクラパッチ、頭嚢、胸脚を備えた蛹の後半身などの幼虫-蛹の中間体。(2)完全に黒くなった体を持つ前蛹。(3)体が収縮した小さめの蛹。(4)蛹-蛾-古い蛹の皮を持つ中間蛾。形態学的変化には、異常な体、ねじれた翼、および関節のある脚を持つ奇形の蛾の成虫が含まれます。次に、これらの変化を対照食で与えられた昆虫と比較します。</li>
	<li>発生的および形態学的欠陥の研究が必要ない場合は、10日目に昆虫を凍結します。 注:幼虫を冷凍する前に、消化管から残留飼料を取り除くために、少なくとも3時間食事を奪われたままにしておく必要があります。</li>
</ol>5. データの記録と分析
<ol><li>GraphPad Prismソフトウェア( 材料表を参照)で、「ようこそまたは新しいテーブル」ダイアログから XY データテーブルを選択し、そのサブ列に並んで複製する 昆虫の数 を入力します。次に、X軸にタイトル名を 日数として付け、グループAとグループBで、それぞれ コントロール と ケルセチン処理としてタイトル名を付けます。各昆虫の体重を管理して処理し、体重グラフを生成します。 注:GraphPadでの分析は、サンプルサイズと処理回数によって異なる場合があります。</li>
	<li>スチューデントのt検定(α = 0.05)を使用して、対照群と治療群の間で昆虫の体重を比較します。</li>
	<li>10日目に生きている幼虫と死んだ幼虫と蛹を数え、グラフ作成ソフトウェアを使用して生存率のカプランマイヤー曲線をプロットします。</li>
	<li>蛹の数を数え、与えられた式を使用して蛹化の割合を計算します。</li>
	<li>蛹化率(%)=(形成された蛹の数/幼虫の総数)x 100</li>
	<li>ECI(%)=(幼虫の体重増加/食べた飼料の重量)×100の計算式を用いて、栄養指数23の観点から幼虫の発育を比較する ECD(%)=(幼虫の体重増加/[食べた飼料の重量-フラスの重量])x 100 AD (%) = ([食べた飼料の重量 - フラスの重量]/食べた飼料の重量) x 100</li>
</ol>

フィーディングアッセイによる Helicoverpa armigera に対する植物化学的影響の評価

<ol><li>Popp, J., Pető, K., Nagy, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pesticide+productivity+and+food+security.+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Agronomy+for+Sustainable+Development%22%5BJournal%5D)">Pesticide productivity and food security. A review.</a> Agronomy for Sustainable Development. 33 (1), 243-255 (2013).</li>
<li>da Silva, F. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+toxicity+of+Helicoverpa+armigera+and+Helicoverpa+zea+%28Lepidoptera%3A+Noctuidae%29+to+selected+insecticides%5BTitle%5D)+AND+%22Insects%22%5BJournal%5D)">Comparative toxicity of Helicoverpa armigera and Helicoverpa zea (Lepidoptera: Noctuidae) to selected insecticides.</a> Insects. 11 (7), 431(2020).</li>
<li>Usman, A., Ali, M. I., Shah, M., e Amin, F., Sarwar, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+efficacy+of+indigenous+plant+extracts+and+a+synthetic+insecticide+for+the+management+of+tomato+fruit+worm+%28Helicoverpa+armigera+Hub.%29+and+their+effect+on+natural+enemies+in+tomato+crop%5BTitle%5D)+AND+%22Pure+and+Applied+Biology%22%5BJournal%5D)">Comparative efficacy of indigenous plant extracts and a synthetic insecticide for the management of tomato fruit worm (Helicoverpa armigera Hub.) and their effect on natural enemies in tomato crop.</a> Pure and Applied Biology. 7 (3), 1014-1020 (2018).</li>
<li>Honnakerappa, S. B., Udikeri, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abundance+of+Helicoverpa+armigera+%28Hubner%29+on+different+host+crops%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Farm+Science%22%5BJournal%5D)">Abundance of Helicoverpa armigera (Hubner) on different host crops.</a> Journal of Farm Science. 31, 436-439 (2018).</li>
<li>Edosa, T. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review+on+bio-intensive+management+of+African+bollworm%2C+Helicoverpa+armigera+%28Hub.%29%3A+Botanicals+and+semiochemicals+perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22African+Journal+of+Agricultural+Research%22%5BJournal%5D)">Review on bio-intensive management of African bollworm, Helicoverpa armigera (Hub.): Botanicals and semiochemicals perspectives.</a> African Journal of Agricultural Research. 14 (1), 1-9 (2019).</li>
<li>Zhou, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Migratory+Helicoverpa+armigera+%28Lepidoptera%3A+Noctuidae%29+exhibits+marked+seasonal+variation+in+morphology+and+fitness%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Entomology%22%5BJournal%5D)">Migratory Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) exhibits marked seasonal variation in morphology and fitness.</a> Environmental Entomology. 48 (3), 755-763 (2019).</li>
<li>Souto, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant-derived+pesticides+as+an+alternative+to+pest+management+and+sustainable+agricultural+production%3A+Prospects%2C+applications+and+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Molecules%22%5BJournal%5D)">Plant-derived pesticides as an alternative to pest management and sustainable agricultural production: Prospects, applications and challenges.</a> Molecules. 26 (16), 4835(2021).</li>
<li>Özkara, A., Akyıl, D., Konuk, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pesticides%2C+environmental+pollution%2C+and+health%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Health+Risk-Hazardous+Factors+to+Living+Species%22%5BJournal%5D)">Pesticides, environmental pollution, and health.</a> Environmental Health Risk-Hazardous Factors to Living Species. , (2016).</li>
<li>Alengebawy, A., Abdelkhalek, S. T., Qureshi, S. R., Wang, M. -Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heavy+metals+and+pesticides+toxicity+in+agricultural+soil+and+plants%3A+Ecological+risks+and+human+health+implications%5BTitle%5D)+AND+%22Toxics%22%5BJournal%5D)">Heavy metals and pesticides toxicity in agricultural soil and plants: Ecological risks and human health implications.</a> Toxics. 9 (3), 42(2021).</li>
<li>Tlak Gajger, I., Dar, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+allelochemicals+as+sources+of+insecticides%5BTitle%5D)+AND+%22Insects%22%5BJournal%5D)">Plant allelochemicals as sources of insecticides.</a> Insects. 12 (3), 189(2021).</li>
<li>Riddick, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Potential+of+quercetin+to+reduce+herbivory+without+disrupting+natural+enemies+and+pollinators%5BTitle%5D)+AND+%22Agriculture%22%5BJournal%5D)">Potential of quercetin to reduce herbivory without disrupting natural enemies and pollinators.</a> Agriculture. 11 (6), 476(2021).</li>
<li>Gao, Y. -L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+quercetin+on+the+growth%2C+development%2C+nutrition+utilization%2C+and+detoxification+enzymes+in+Hyphantria+cunea+Drury+%28Lepidoptera%3A+Arctiidae%29%5BTitle%5D)+AND+%22Forests%22%5BJournal%5D)">The effect of quercetin on the growth, development, nutrition utilization, and detoxification enzymes in Hyphantria cunea Drury (Lepidoptera: Arctiidae).</a> Forests. 13 (11), 1945(2022).</li>
<li>Durmuşoğlu, E., Hatipoğlu, A., Gürkan, M. O., Moores, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+different+bioassay+methods+for+determining+insecticide+resistance+in+European+Grapevine+Moth%2C+Lobesia+botrana+%28Denis+%26+Schifferm%C3%BCller%29+%28Lepidoptera%3A+Tortricidae%29%5BTitle%5D)+AND+%22Turkish+Journal+of+Entomology%22%5BJournal%5D)">Comparison of different bioassay methods for determining insecticide resistance in European Grapevine Moth, Lobesia botrana (Denis & Schiffermüller) (Lepidoptera: Tortricidae).</a> Turkish Journal of Entomology. 39 (3), 271-276 (2015).</li>
<li>Paramasivam, M., Selvi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laboratory+bioassay+methods+to+assess+the+insecticide+toxicity+against+insect+pests-A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Entomology+and+Zoology+Studies%22%5BJournal%5D)">Laboratory bioassay methods to assess the insecticide toxicity against insect pests-A review.</a> Journal of Entomology and Zoology Studies. 5 (3), 1441-1445 (2017).</li>
<li>Clark, E. L., Isitt, R., Plettner, E., Fields, P. G., Huber, D. P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+inexpensive+feeding+bioassay+technique+for+stored-product+insects%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Economic+Entomology%22%5BJournal%5D)">An inexpensive feeding bioassay technique for stored-product insects.</a> Journal of Economic Entomology. 107 (1), 455-461 (2014).</li>
<li>Waldbauer, G. P., Cohen, R. W., Friedman, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+improved+procedure+for+laboratory+rearing+of+the+corn+earworm%2C+Heliothis+zea+%28Lepidoptera%3A+Noctuidae%29%5BTitle%5D)+AND+%22The+Great+Lakes+Entomologist%22%5BJournal%5D)">An improved procedure for laboratory rearing of the corn earworm, Heliothis zea (Lepidoptera: Noctuidae).</a> The Great Lakes Entomologist. 17 (2), 10(2017).</li>
<li>Friesen, K., Berkebile, D. R., Zhu, J. J., Taylor, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laboratory+rearing+of+stable+flies+and+other+muscoid+Diptera%5BTitle%5D)+AND+%22JoVE%22%5BJournal%5D)">Laboratory rearing of stable flies and other muscoid Diptera.</a> JoVE. (138), e57341(2018).</li>
<li>Zheng, M. -L., Zhang, D. -J., Damiens, D. D., Lees, R. S., Gilles, J. R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Standard+operating+procedures+for+standardized+mass+rearing+of+the+dengue+and+chikungunya+vectors+Aedes+aegypti+and+Aedes+albopictus+%28Diptera%3A+Culicidae%29-II-Egg+storage+and+hatching%5BTitle%5D)+AND+%22Parasites+%26+Vectors%22%5BJournal%5D)">Standard operating procedures for standardized mass rearing of the dengue and chikungunya vectors Aedes aegypti and Aedes albopictus (Diptera: Culicidae)-II-Egg storage and hatching.</a> Parasites & Vectors. 8, 1-7 (2015).</li>
<li>Nagarkatti, S., Prakash, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rearing+Heliothis+armigera+%28Hubn.%29+on+an+artificial+diet%5BTitle%5D)+AND+%22Technical+Bulletin+Commonwealth+Institute+of+Biological+Control%22%5BJournal%5D)">Rearing Heliothis armigera (Hubn.) on an artificial diet.</a> Technical Bulletin Commonwealth Institute of Biological Control. , (1974).</li>
<li>Adhav, A. S., Kokane, S. R., Joshi, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+characterization+of+Helicoverpa+armigera+trehalase+and+investigation+of+physiological+effects+caused+due+to+its+inhibition+by+Validamycin+A+formulation%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Biological+Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Functional characterization of Helicoverpa armigera trehalase and investigation of physiological effects caused due to its inhibition by Validamycin A formulation.</a> International Journal of Biological Macromolecules. 112, 638-647 (2018).</li>
<li>Abbasi, B. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rearing+the+cotton+bollworm%2C+Helicoverpa+armigera%2C+on+a+tapioca-based+artificial+diet%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Insect+Science%22%5BJournal%5D)">Rearing the cotton bollworm, Helicoverpa armigera, on a tapioca-based artificial diet.</a> Journal of Insect Science. 7 (1), 35(2007).</li>
<li>Armes, N. J., Jadhav, D. R., Bond, G. S., King, A. B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Insecticide+resistance+in+Helicoverpa+armigera+in+South+India%5BTitle%5D)+AND+%22Pesticide+Science%22%5BJournal%5D)">Insecticide resistance in Helicoverpa armigera in South India.</a> Pesticide Science. 34 (4), 355-364 (1992).</li>
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<li>Carpinella, M. C., Defago, M. T., Valladares, G., Palacios, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antifeedant+and+insecticide+properties+of+a+limonoid+from+Melia+azedarach+%28Meliaceae%29+with+potential+use+for+pest+management%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Agricultural+and+Food+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Antifeedant and insecticide properties of a limonoid from Melia azedarach (Meliaceae) with potential use for pest management.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 51 (2), 369-374 (2003).</li>
<li>Diaz Napal, G. N., Palacios, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioinsecticidal+effect+of+the+flavonoids+pinocembrin+and+quercetin+against+Spodoptera+frugiperda%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Pest+Science%22%5BJournal%5D)">Bioinsecticidal effect of the flavonoids pinocembrin and quercetin against Spodoptera frugiperda.</a> Journal of Pest Science. 88, 629-635 (2015).</li>
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<li>Mitchell, C., Brennan, R. M., Graham, J., Karley, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+defense+against+herbivorous+pests%3A+exploiting+resistance+and+tolerance+traits+for+sustainable+crop+protection%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Plant+Science%22%5BJournal%5D)">Plant defense against herbivorous pests: exploiting resistance and tolerance traits for sustainable crop protection.</a> Frontiers in Plant Science. 7, 1132(2016).</li>
</ol>

著者らは、利益相反はないと宣言した。

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<sup class="xr...

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、世界的な分布と新しい領域への侵入を示しています6。
テルペン、フラボノイド、アルカロイド、ポリフェノール、シアン化グルコシドなど、さまざまな化学分子が、H. armigeraの蔓延の防除に広く用いられている7。しかし、化学分子の頻繁な適用は、それらの残留物の獲得により、環境および人間の健康に悪影響を及ぼします。また、それらはさまざまな害虫捕食者に有害な影響を及ぼし、生態学的不均衡をもたらします8,9。したがって、害虫駆除の化学分子の安全で環境に優しいオプションを調査する必要があります。
植物が産生する天然の殺虫分子(ファイトケミカル)は、化学農薬の有望な代替品として使用できます。これらの植物化学物質には、アルカロイド、テルペノイド、およびフェノールのクラスに属するさまざまな二次代謝産物が含まれます7,10。ケルセチンは、さまざまな穀物、野菜、果物、葉に含まれる最も豊富なフラボノイド(フェノール化合物)の1つです。昆虫に対する摂食抑止力と殺虫活性を示します。また、害虫の天敵にも害はありません11,12。従って、このプロトコルはH. armigeraに対する毒性効果を評価するのにケルセチンを使用して供給の試金を示す。
昆虫の摂食、成長、発達、および行動パターンに対する天然および合成分子の影響を評価するために、さまざまなバイオアッセイ法が開発されています13。一般的に使用される方法には、リーフディスクアッセイ、選択給餌アッセイ、液滴給餌アッセイ、接触アッセイ、ダイエットカバーアッセイ、および義務給餌アッセイが含まれます13,14。これらの方法は、殺虫剤が昆虫にどのように適用されるかに基づいて分類されます。義務的摂食アッセイは、殺虫剤とその致死量14をテストするために最も一般的に使用される、感度が高く、シンプルで適応性の高い方法の1つです。義務的な摂食アッセイでは、目的の分子を人工飼料と混合します。これにより、食事組成の一貫性と制御が可能になり、堅牢で再現性のある結果が得られます。摂食アッセイに影響を与える重要な変数は、昆虫の発生段階、殺虫剤の選択、環境要因、およびサンプルサイズです。アッセイの期間、2つのデータ記録の間隔、給餌の頻度と量、昆虫の健康状態、およびオペレーターの取り扱いスキルも、給餌アッセイの結果に影響を与える可能性があります14,15。
この研究は、ケルセチンが H. armigera の生存と適応度に及ぼす影響を評価するための義務的な摂食アッセイを実証することを目的としています。昆虫の体重、死亡率、発達障害などのさまざまなパラメータを評価することで、ケルセチンの殺虫効果に関する洞察が得られます。一方、摂取食品の変換効率(ECI)、消化食品の変換効率(ECD)、おおよその消化率(AD)などの栄養パラメータを測定することで、ケルセチンの抗摂食特性が浮き彫りになります。

<table><tbody><tr><td>寒天 寒天</td><td>Himedia</td><td>RM666</td><td>固化剤</td></tr><tr><td>アスコルビン酸</td><td>Himedia</td><td>CMS1014</td><td>ビタミンC源</td></tr><tr><td>ベンガルグラム</td><td>NA</td><td>NA タンパク質</td><td>および炭水化物源</td></tr><tr><td>カゼイン</td><td>シグマ</td><td>C-5890</td><td>タンパク質源</td></tr><tr><td>コレステロール</td><td>Sisco Research Laboratories</td><td>34811</td><td>脂肪酸源</td></tr><tr><td>塩化コリン</td><td>Himedia</td><td></td><td>GRM6824 アンモニウム塩</td></tr><tr><td>DMSO</td><td>Sigma</td><td>67-68-5</td><td>溶剤</td></tr><tr><td>GraphPad プリズム v8.0</td><td></td><td></td><td>https://www.graphpad.com/guides/prism/latest/user-guide/using_choosing_an_analysis.htm</td></tr><tr><td>メチルパラベン</td><td>Himedia</td><td>GRM1291</td><td>抗真菌剤</td></tr><tr><td>マルチビタミンカプセル</td><td>GalaxoSmithKline</td><td>NA</td><td>ビタミン源</td></tr><tr><td>ケルセチン</td><td>シグマ</td><td>Q4951-10G</td><td>植物化学</td></tr><tr><td>ソルビン酸</td><td>Himedia</td><td>M1880</td><td>抗菌剤</td></tr><tr><td>ストレプトマイシン</td><td>Himedia</td><td>CMS220</td><td>抗生物質</td></tr><tr><td>ビタミンEカプセル</td><td>Nukind Healthcare</td><td>NA</td><td>ビタミンE源</td></tr><tr><td>酵母エキス</td><td></td><td>Himedia RM027</td><td>アミノ酸源</td></tr></tbody></table>

helicoverpa armigeraに対するファイトケミカルの殺虫効果を評価するための摂食アッセイシステムの開発

Developing a Feeding Assay System for Evaluating the Insecticidal Effect of Phytochemicals on Helicoverpa armigera

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。

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...

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。

Helicoverpa armigeraに対するファイトケミカルの殺虫効果を評価するための摂食アッセイシステムの開発

Helicoverpa armigera, a lepidopteran insect, is a polyphagous pest with a worldwide distribution. This herbivorous insect is a threat to plants and ...

本研究は、ファイトケミカルを含む各種天然分子の抗摂食性や殺虫性などの各種天然分子の駆虫性や殺虫性を評価するための簡便で費用対効果の高い摂食法を開発し、これらのアッセイから同定された潜在的な分子を害虫管理のための圃場条件で評価するために実施されます。昆虫の摂食、成長、発達、および行動に対する合成および天然分子の影響を評価するために複数のアッセイが開発されており、さらなるアッセイは、ディップケースツール、ダイエットカバーアッセイ、コンタクトアッセイ、ドロップレット給餌アッセイ、選択給餌アッセイ、および殺虫剤評価のためのリップディッシュテストなど、設計された、 均一な実験条件を維持し、感染や共食いなどの問題に対処し、 幼虫の餌に均一なファイトケミカル分布を確保し、追跡し、摂食行動を正確に追跡し、課題、バッチのばらつき、実験デザインの複雑さの後に最適なファイトケミカル濃度を決定する必要があります。さらに、ラボ支援からフィールドアプリケーションへの移行には、製剤と拡張性を考慮する必要があります。必須の摂食アッセイでは、多数の分子を多数の昆虫サンプルサイズと同時に試験することができます。この給餌アッセイの利点は、試験化合物が人工飼料と混合されるため、飼料組成を制御でき、堅牢で再現性のある結果が得られることです。

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Research

JoVE Journal

Biology

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このプロトコルはマスタードアブラムシ(Lipaphis erysimi...

単為生殖昆虫、カラショウアブラムシ、 Lipaphis erysimi (Kalt.)

学ぼう、Helicoverpa armigeraを用いた摂食アッセイシステムで、ケルセチンなどのファイトケミカルの殺虫効果と忌避活性を評価する方法。この技術は環境に優しい害虫管理戦略の開発に貢献します。

Helicoverpa armigeraに対するファイトケミカルの殺虫効果を評価するための摂食アッセイシステムの開発

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